Μελέτη της ανάκτησης και της δομής πολυ(υδροξυ αλκανοϊκών) εστέρων (PHAs) καθώς και της αποδέσμευσης μοριακών ειδών ή/και ολιγομερών σε εφαρμογές τους σε συσκευασίες τροφίμων

• Κύριος συγγραφέας: Τσαούσης, Παναγιώτης
• Άλλοι συγγραφείς: Tsaousis, Panagiotis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Πολυ(υδροξυ αλκανοϊκοι) εστέρες; Ομοπολυμερή - τυχαία συμπολυμερή; Φασματοσκοπία Raman; Κρυστάλλωση πολυμερών; Poly(hydroxy alkanoic) esters; Homopolymers - random copolymers; Raman spectroscopy; polymer crystallization

Οι διεπιστημονικές μελέτες των μικροοργανισμών που βιοσυσσωρεύουν πολυ(υδροξυ αλκανοϊκούς εστέρες) PHAs αλλά και των ιδίων των βιοπολυμερών αποτελούν ένα ανοιχτό πεδίο καινοτομιών και σημαντικών ανακαλύψεων για τη βιολογία των ζωντανών ευκαριωτικών και προκαριωτικών οργανισμών, τη χημική μηχανική και τη βιοτεχνολογία όσο και για την επιστήμη και τεχνολογία των μακρομοριακών χημικών ενώσεων και τελικά τη βιομηχανία, το περιβάλλον και την παγκόσμια οικονομία. Για το λόγο αυτό μελετήθηκε φασματοσκοπικά η βιοσύνθεση, η συσσώρευση και ανάκτηση πολυ(υδροξυ βουτυρικών – υδροξυ βαλερικών) εστέρων PHBVs από μικροοργανισμούς ως μέλη μιας μεικτής μικροβιακής καλλιέργειας. Στη συνέχεια η βιοσυσσώρευση ποσοτικοποιείται μέσω δημιουργίας μιας καμπύλης βαθμονόμησης στην οποία συσχετίζονται λόγοι εντάσεων κορυφών δονήσεων που αποκτώνται από τη φασματοσκοπία ATR/IR και αποτελέσματα GC-FID. Εκτιμάται επίσης η καθαρότητα των ανακτηθέντων βιοπολυμερών, συγκρίνοντάς τα με εμπορικά πρότυπα υλικά, με τη χρήση των συμπληρωματικών φασματοσκοπιών δόνησης ATR/IR και Raman. Μελετήθηκαν επίσης οι θερμικές ιδιότητες μιας σειράς PHBs και PHBVs, των ανακτηθέντων αλλά και διαφόρων εμπορικών προτύπων, όπως επίσης και διαφόρων βιομηχανικών υλικών βασισμένων στο PHB, ενώ μέσω ενός πρωτοκόλλου ισόθερμων κρυσταλλώσεων υπολογίστηκαν τα σημεία τήξης τους στη θερμοδυναμική ισορροπία. Στο πλαίσιο του χαρακτηρισμού των υλικών αυτών επίσης, μια καινοτομία της παρούσας διατριβής αποτελούσε η εύρεση μιας συσχέτισης μεταξύ του ποσοστού του 3-υδροξυ βαλερικού (πεντανοϊκού) οξέος (3HV mol Content %) ως μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους μορφοποίησης και κατεργασίας των εργαστηριακής κλίμακας βιοσυντεθειμένων συμπολυμερών και φασματοσκοπικών δεδομένων Raman. H συσχέτιση συμπεριλάμβανε δεδομένα από τέσσερεις διαφορετικές τεχνικές χαρακτηρισμού (Raman, DSC, NMR, GC). Τέλος, στο πλαίσιο χρήσης των βιοπολυμερών και υλικών βασισμένων σε αυτά ως υλικά συσκευασίας, μελετήθηκε τόσο η αποδέσμευση/μετανάστευση χημικών ειδών από αυτά όσο και η ίδια η υδρολυτική αποικοδόμηση αυτών, εντός προσομοιωτών τροφίμων σύμφωνα με τις οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Η μελέτη συμπεριλάμβανε τόσο τα αποδεσμευμένα προϊόντα όσο και τις αλλαγές στη δομή ύστερα των πειραμάτων αυτών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν φασματοσκοπικές μέθοδοι UV-Vis, FTIR, ATR/IR και μέθοδοι DSC.