Effect of Resonance-Wave Actions on Sedimentation Stability of Starch Nanoparticle Dispersions

S. R.  Ganiev; Ганиев С. Р.; V. P. Kasilov; Касилов В. П.; O. N. Kislogubova; Кислогубова О. Н.; O. A. Butikova; Бутикова О. А.; N. E. Kochkina; Кочкина Н. Е.

doi:10.31857/S023571192306007X

ВЛИЯНИЕ ВОЛНОВЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СЕДИМЕНТАЦИОННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСПЕРСИЙ НАНОЧАСТИЦ КРАХМАЛА

Авторы: Ганиев С.Р.¹, Касилов В.П.¹, Кислогубова О.Н.¹, Бутикова О.А.¹, Кочкина Н.Е.¹^,2
Учреждения:
1. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
2. Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 48-53
Раздел: НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
URL: https://journal-vniispk.ru/0235-7119/article/view/162321
DOI: https://doi.org/10.31857/S023571192306007X
EDN: https://elibrary.ru/EFEMCJ
ID: 162321

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В статье изучено влияние волновых резонансных воздействий на седиментационную устойчивость дисперсий наночастиц картофельного и кукурузного крахмалов, полученных методом соосаждения. Установлено, что доля дисперсной фазы дисперсий наночастиц картофельного крахмала, сформованных с помощью традиционного перемешивания, остается неизменной двое суток, для дисперсий наночастиц кукурузного крахмала этот показатель сохраняется на первоначальном уровне лишь в течение первых пяти минут. Применение волновых воздействий на стадии соосаждения приводит к увеличению значений ξ-потенциала получаемых наночастиц в 4.5 и 3.5 раза для кукурузного и картофельного крахмалов, соответственно. Благодаря этому стабильность дисперсий наночастиц кукурузного крахмала возрастает до двух суток, дисперсий наночастиц картофельного крахмала – до сорока суток. Представленные в статье результаты являются основой для разработки ресурсосберегающей технологии получения высокостабильных дисперсий наночастиц биополимеров для пищевой, медицинской, фармацевтической и других отраслей промышленности.

Ключевые слова

кукурузный крахмал, картофельный крахмал, волновые воздействия, дисперсии наночастиц, седиментационная устойчивость

Список литературы

Campelo P.H., Sant’Ana A., Pedrosa M.T., Clerici S. Starch nanoparticles: production methods, structure, and properties for food applications // Current Opinion in Food Science. 2020. V. 33. P. 136.
Sivamaruthi B.S., Nallasamy P., Suganthy N., Kesika P., Chaiyasut Ch. Pharmaceutical and biomedical applications of starch-based drug delivery system: A review // J. of Drug Delivery Science and Technology. 2022. V. 77. P. 103890.
Rodrigues A., Emeje M. Recent applications of starch derivatives in nanodrug delivery // Carbohydrate Polymers. 2012. V. 87. P. 987.
Marzán L.M.L., Correa-Duarte M.A., Pastoriza-Santos I., Mulvaney P., Ung Th., Giersig M., Kotov N.A. Chapter 5. Core-shell nanoparticles and assemblies thereof // In Handbook of Surfaces and Interfaces of Materials / Ed. H. S. Nalwa. V. 3. Nanostructured materials, micelles, and colloids. 2021. P. 189.
Napper D.H. Steric stabilization // J. of Colloid and Interface Science. 1977. V. 58 (2). P. 390.
Fritz G., Schädler V., Willenbacher N., Wagner N.J. Electrosteric stabilization of colloidal dispersions // Langmuir. 2002. V. 18. № 16. P. 6381.
Masoudipour E., Kashanian S., Azandaryani A.H., Omidfar K., Bazyar E. Surfactant effects on the particle size, zeta potential, and stability of starch nanoparticles and their use in a pH-responsive manner // Cellulose. 2017. V. 24. № 10. P. 4217.
Masoudipour, Elham K., Soheila A., Abbas H., Omidfar K., Elham B. Surfactant effects on the particle size, zeta potential, and stability of starch nanoparticles and their use in a pH-responsive manner // Cellulose. 2018. V. 24 (10). P. 4217.
Li X., Qin Y., Liu C., Jiang S., Xiong L., Sun Q. Size-controlled starch nanoparticles prepared by self-assembly with different green surfactant: The effect of electrostatic repulsion or steric hindrance // Food Chemistry. 2016. V. 199. P. 356.
Wei B., Zhang B., Sun B., Jin Z., Xu X., Tian Y. Aqueous re-dispersibility of starch nanocrystal powder improved by sodium hypochlorite oxidation // Food Hydrocolloids. 2016. V. 52. P. 29.
Liu Q., Li F., Lu H., Li M., Liu J., Zhang S., Sun Q., Xiong L. Enhanced dispersion stability and heavy metal ion adsorption capability of oxidized starch nanoparticles // Food Chemistry. 2018. V. 242. P. 256.
Wang J., Yu Y.D., Zhang Z.G., Wu W.C., Sun P.L., Cai M., Yang K. Formation of sweet potato starch nanoparticles by ultrasonic -assisted nanoprecipitation: Effect of cold plasma treatment // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2022. V. 10. P. 986033.
Jeonga O., Shina M. Preparation and stability of resistant starch nanoparticles, using acid hydrolysis and cross-linking of waxy rice starch // Food Chemistry. 2018. V. 256. P. 77.
Shaolong R. Junyu T., Yu Q., Jingyi W., Tianyi Y., Jianwei Z., De G., Enbo X., Donghong L. Mechanical force-induced dispersion of starch nanoparticles and nanoemulsion: Size control, dispersion behaviour, and emulsified stability // Carbohydrate Polymers. 2022. V. 275. P. 118711.
Ганиев Р.Ф., Ганиев С.Р., Касилов В.П., Пустовгар А.П. Волновые технологии в инновационном машиностроении. М.: Институт компьютерных исследований, 2014. 106 с.
Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Нелинейная волновая механика и технология. М.: Научно-издательский центр “Регулярная и хаотическая динамика”, 2008. 712 с.
Касилов В.П., Курменев Д.В. Волновые технологические машины и аппараты с электромеханическими резонансными генераторами колебаний и волн // Сборник материалов международной научной конференции “Машины, технологии и материалы для современного машиностроения”. Москва, 2018. С. 76.
Pal A., Pal R. Rheology of Emulsions Thickened by Starch Nanoparticles // Nanomaterials. 2022. V. 12. P. 2391.
Lu G.W., Gao P. Emulsions and microemulsions for topical and transdermal drug delivery // In Handbook of Non-invasive drug delivery systems, 2010. P. 59.
Müller R.H., Jacobs C. Buparvaquone mucoadhesive nanosuspension: preparation, optimisation and long-term stability // Int. J. of Pharmaceutics. 2022. V. 237. P. 151.
Kadu P.J., Kushare S.S., Thacker D.D., Gattani S.G. Enhancement of oral bioavailability of atorvastatin calcium by self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS) // Pharmaceutical development and technology. 2011. V. 16 (1). P. 65.