foodsystFood systemsПищевые системы2618-97712618-7272Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН10.21323/2618-9771-2018-1-4-10-18foodsyst-21Research ArticleСтатьиSTUDY OF FAST ELECTRON IRRADIATION EFFECT ON THE STRUCTURE AND SURFACE OF POLYAMIDE/ POLYETHYLENE/ETHYLENE VINYL ACETATE FILM MATERIAL USING THE UELR 10-10-40 PLANTИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И ПОВЕРХНОСТЬ ПЛЕНОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПОЛИАМИД/ПОЛИЭТИЛЕН/ ЭТИЛЕНВИНИЛАЦЕТАТ НА УСТАНОВКЕ УЭЛР 10-10-40ТарасюкВ. Т.TarasyukV. T.

Тарасюк Венера Тахировна  — кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Отдел применения тары в консервной промышленности 

142703, Московская область, г. Видное, Школьная, 78 

Tarasyuk Venera Tahirovna  — candidate of сhemistry sciences, leading research scientist, Department of application of containers in the canning industry

142703, Moscow region, Vidnoe, Skolnaya str., 78

 

merkuri_venera@list.ruСтроковаН. Е.StrokovaN. E.

Строкова Наталья Евгеньевна — младший научный сотрудник, Научно-исследовательская лаборатория КГЭ химического факультета

119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3

 

Natalia E. Strokova — junior research scientist, Research laboratory of KGE, Chemistry Department

119991, Moscow, Leninskie gory, 1, building 3

natalia.strokova@gmail.comСажневН. А.SazhnevN. A.

Сажнев Никита Александрович — аспирант, инженер кафедры Химии и технологии полимерных материалов и нанокомпозитов

117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр.1.

Nikita A. Sazhnev — graduate student, engineer Department of Chemistry and Technology of Polymer Materials and Nanocomposites

117997, Moscow, Sadovnicheskaya Str. 33

nsazhnev@mail.ruПрокопенкоА. В.ProkopenkoA. V.

Прокопенко Александр Валерьевич — кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории процессов и оборудования консервного производства 

142703, Московская область, г. Видное, Школьная, 78 

Aleksandr V. Prokopenko — candidate of technical sciences, docent, leading researcher scientist laboratory processes and equipment canning production

142703, Moscow region, Vidnoe, Skolnaya str., 78

pav14@mail.ruКильдееваН. Р.Kil’deevaN. R.

Кильдеева Наталия Рустемовна — доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой химии и технологии полимерных материалов и нанокомпозитов 

117997, г. Москва, ул. Садовническая, д.33, стр.1

Nataliya R. Kil’deeva — doctor of chemistry sciences, professor, Head of the Department of Chemistry and Technology of Polymer Materials and Nanocomposites

117997, Moscow, Sadovnicheskaya Str. 33

 

kildeeva@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования — филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова РАНРоссияAll-Russian Research Institute of Canning Technology — Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RASRussian FederationМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияM.V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationРоссийский государственный университет им. А.Н. КосыгинаРоссияA.N. Kosygin Russian State UniversityRussian Federation201807012019141018Copyright © Tarasyuk V.T., Strokova N.E., Sazhnev N.A., Prokopenko A.V., Kil’deeva N.R., 20192019Тарасюк В.Т., Строкова Н.Е., Сажнев Н.А., Прокопенко А.В., Кильдеева Н.Р.Tarasyuk V.T., Strokova N.E., Sazhnev N.A., Prokopenko A.V., Kil’deeva N.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fsjour.com/jour/article/view/21

Radiation effect on the PA/PE/Eva film material with a thickness of 55 μm was investigated at theBurnazyanCenterusing radiation processing plant (RPP) with the UELR‑10–10–40 accelerator at 10 MeV. Polymer films were irradiated with doses of 0 to 18 kGy. The study of IR spectra showed that when processing the PA/PE/Eva film with fast electrons with a dose of up to 18 kGy using the UELR10–10–40 plant with a power of 10 MeV the number of functional -CH3 and -NHgroups in the IR spectra changes to 0.0060 relative units with radiation doses of 12 to 18 kGy, which leads to degradation of the sample and its crosslinking simultaneously. Using confocal laser microscopy, it was demonstrated that after irradiation of PA/PE/Eva sample with doses of 18 kGy, the surface of the film becomes smooth in РА layer and in Eva layer, and a spot thinning of the sample occurs. These characteristics may cause a change in the barrier properties of the film material and affect the shelf life of food in a packaging.

Исследовали радиационное воздействие на пленочный материал PA/РЕ/Eva толщиной 55 мкм на радиационно-технологической установке (РТУ) с ускорителем УЭЛР‑10–10–40 на 10 МэВ в ФМБЦ им. Бурназяна. Полимерные пленки облучали дозами от 0 до 18 кГр. Изучение ИК спектров показало, что пленка РА/РЕ/ Eva при обработке быстрыми электронами с дозой до 18 кГр УЭЛР 10–10–40 с мощностью 10 МэВ на установке происходит изменение количества функциональных -СН3 и -NHгрупп до 0,0060 отн. ед. в ИК-спектрах при дозах облучения от 12 до 18 кГр, что приводит к деградации образца и его сшивки одновременно. Методом конфокальной лазерной микроскопии продемонстрировано, что после облучения в образце РА/ РЕ/Eva дозами 18 кГр поверхность пленки становится гладкой в РА-слое и в Еva-слое, и отмечается точечное истощение образца. Данные характеристики могут повлечь за собой изменение барьерных свойств пленочного материала и в свою очередь повлиять на сроки хранения продуктов питания в упаковочном образце.

полиамидполиэтиленэтиленвинилацетатбыстрые электроныИК-спектрыэлектро-лучевая обработкарадиационно-технологическая установкарадиационное облучениеpolyamidepolyethyleneethylene vinyl acetate (Eva)fast electronsIR spectraelectron beam treatmentradiation processing plantirradiation effectReferencesТарасюк, В.Т., Филиппович, В.П., Прокопенко, А.В., Строкова, Н.Е., Егоркин, А.В., Часовских, А.В. (2017). Изучение структуры трехкомпонентного полимерного материала под влиянием γ-облучения. Теория и практика переработки мяса, 2(2), 37–42.Tarasyuk, V.T., Filippovich, V.P., Prokopenko, A.V., Strokova, N.E., Egorkin, A.V., Chasovskikh, A.V.(2017). Study structure of three-component polymeric material under influence of γ-irradiation. Theory and practice of meat processing, 2(2),37–42. (in Russian)Дроздова, Н.А., Дыдыкин, А.С., Горбунова, Н.А., Семенова, А.А. (2017). Применение ионизирующего и неионизирующего излучения в пищевой промышленности. Все о мясе, 1, 16–20.Drozdova, N.A., Dydykin, A.S., Gorbunova, N.A., Semenova, A.A. (2017). Using ionizing and non-ionizing radiation in food industry. Vsyo o myase, 1, 16–20. (in Russian)Исамов, Н.Н., Санжарова, Н.И., Кобялко, В.О., Козьмин, Г.В., Павлов, А.Н., Губарева, О.С., Полякова, И.В., Урсу, Н.В., Алешкина, Е.Н. (2017). Применение радиационных технологий для обеспечения безопасности продуктов животного происхождения. Все о мясе, 1, 11–15.Isamov, N.N., Sanzharova, N.I., Kobyalko, V.O., Kozmin, G.V., Pavlov, A.N., Gubareva, O.S., Polyakova, I.V., Ursu, N.V., Aleshkina, E.N. (2017). Using radiation technologies to provide safety of foods of animal origin. Vsyo o myase, 1, 11–15. (in Russian)Гельфанд, С.Ю., Петров, А.Н., Филиппович, В.П., Завьялов, М.А., Прокопенко, А.В. (2013). Современные аспекты радиационной обработки пищевых продуктов. Хранение и переработка сельхозсырья, 2, 25–31.Gelfand, S.Yu., Petrov, A.N., Filippovich, V.P., Zav’yalov, M.A., Prokopenko, A.V. (2013). Modern aspects of radiation processing of food products. Storage and processing of farm products, 2, 25–31. (in Russian)Гурьева, К.Б., Сумелиди, Ю.О., Магаюмова, О.Н., Голованова, А.Н., Белецкий, Л.С., Акулинцева, А.В. (2015). Применение современной полимерной упаковки для защиты от влияния внешних факторов и увеличения сроков хранения гречневой крупы. Биотехносфера, 3(39), 54–58.Gureva, K.B., Sumelidi, Yu. O., Magayumova, O.N., Golovanova, A.N., Beletskiy, S.L., Akulintseva A.V. (2015). The use of modern plastic packaging to protect from the influence of external factors and increase the shelf life of buckwheat. Biotekhnosfera, 3(30), 54–58. (in Russian)Gracheva, A.Y., Zav’yalov, M.A., Ilyukhina, N.V., Kukhto, V.A., Tarasyuk, V.T., Filippovich, V.P., Egorkin, A.V., Chasovskikh, A.V., Pavlov, Y.S., Prokopenko, A.V., Strokova, N.E., Artem’ev, S.A., Polyakova, S.P. (2016). Enhancement of Efficiency of Storage and Processing of Food Raw Materials Using Radiation Technologies. Physics of Atomic Nuclei, 79 (14), 1682–1687.Gracheva, A.Y., Zav’yalov, M.A., Ilyukhina, N.V., Kukhto, V.A., Tarasyuk, V.T., Filippovich, V.P., Egorkin, A.V., Chasovskikh, A.V., Pavlov, Y.S., Prokopenko, A.V., Strokova, N.E., Artem’ev, S.A., Polyakova, S.P. (2016). Enhancement of Efficiency of Storage and Processing of Food Raw Materials Using Radiation Technologies. Physics of Atomic Nuclei, 79 (14), 1682–1687.Bellamy, L. G. (1980). The Infrared spectra of complex molecules: Volume Two Advances in Infrared Group Frequencies. London and New York: Chapman and hall. — рр. 295. ISBN 978–94–011–6522–8Bellamy, L. G. (1980). The Infrared spectra of complex molecules: Volume Two Advances in Infrared Group Frequencies. London and New York: Chapman and hall. — рр. 295. ISBN978–94–011–6522–8Бовей, Ф. (1959). Действие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры. M, Издательство иностранной литературы. —295 с.Bovey, F. (1959). The effects of ionizing radiation on natural and synthetic high polymers. Moscow: Foreign literature. — 295 р. (in Russian)Митрофанов, А.В., Карбань, О.В., Сугоняко, А., Любомска, М. (2009). Исследование поверхности пленок из полиэтилентерефталата, модифицированных вакуумно-ультрафиотовым облучением на воздухе. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 7, 30–35Mitrofanov, A.V., Karban, O. V., Sugonyako, A., Lubomska, M. (2009). Investigation of Polyethyleneterephthalate Surface Modified by Deep UV Irradiation in Air. Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 7, 30–35. (in Russian)Харченко, А.А., Бринкевич, Д.И., Бринкевич, С.Д., Лукашевич, М.Г., Оджаев, В.Б. (2015). Радиационная модификация поверхности полимеров. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 4, 60–65.Harchenko, A.A., Brinkevich, D.I., Brinkevich, S.D., Lukashevich, M.G., Odzhaev, V.B. (2015). Radiation Modification of Polymer Surfaces. Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 4, 60–65. (in Russian)Аристов, В.Ф., Бучин, Э.Ю., Постников, А.В. (2002). Новая технология изготовления полимерных микропористых мембран. Письма в журнал технической физики, 28(14), 64–68.Aristov, V.F., Buchin, E, Yu., Postnikov, A.V. (2002). New manufacturing technology of polymeric microporous membranes. Technical Physics Letters, 28(14), 64–68. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.