1. Требования, предъявляемые к полимерным материалам

Разработанные на основании гигиенических исследований требования, предъявляемые к полимерным материалам, сводятся к следующему:

1. Изделие из полимерных материалов для конкретной области применения могут выпускаться только из тех марок материала, которые допущены для использования по назначению Министерством здравоохранения РФ;

2. Замена в рецептуре материала одного компонента другим или применение данной марки материла для изготовления изделий иного назначения возможны только после согласования с государственной санитарно-эпидемиологической службой РФ;

3. Для предупреждения неправильного, способного нанести вред здоровью, использованию населением изделий посудно-хозяйственного назначения, маркировка изделий, кроме товарного знака завода-изготовителя и продажной цены, должна включать отметку об условиях его применения, например «для сыпучих продуктов», «для холодной воды», «для нежирных продуктов» и т.п., отпрессованных непосредственно на изделии;

4. Нормативно-техническая документация на изготовление изделий должна быть согласована с органами санитарного надзора;

5. В связи с тем, что изменения технологических режимов переработки материала в изделия могут изменить гигиенические показатели качества изделий, завод-изготовитель должен обеспечить производственно-лабораторную проверку каждой партии выпускаемых изделий в соответствии с утверждённой Министерством здравоохранения инструкцией;

6. Предприятие-изготовитель обязаны выдавать на каждую партию сертификат [2].

2. Соединения, наиболее часто применяемые в технологии производства полимерных материалов

Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которых атомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленные цепи, а также пространственные трёхмерные структуры. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлозу, крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений.

В зависимости от строения основной цепи полимеры делятся на линейные, разветвленные, и пространственные структуры.

Полимерные материалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.

Специфика применения полимерных материалов в пищевой промышленности и общественном питании заключается в том, что они соприкасаются с пищевыми продуктами и продовольственным сырьём. Поэтому к ним предъявляются специфические требования, исходя из направления их использования. Полимерные материалы, контактирующие с пищевыми продуктами, должны обладать необходимыми эксплуатационными свойствами и соответствовать гигиеническим требованиям. Эксплуатационные свойства (химическая стойкость, проницаемость и т.д.) зависят от назначения пищевого продукта, условий эксплуатации упаковки или оборудования. Гигиенические требования разрабатываются и утверждаются в результате токсикологических и других специальных исследований.

Полимерные материалы заменили традиционные, что стало символом технического прогресса. Среди них наибольший удельный вес принадлежит полиэтилену высокого и низкого давления, поливинилхлориду, полипропилену, полистиролу.

Полимерные материалы вырабатывают на естественной основе и из органических полимеров. На естественной основе (из регенерированной целлюлозы) вырабатывают целлофан, который прозрачен, практически непроницаем для ароматических веществ, но водо- и паропроницаем, набухает в воде. Целлофан универсален в использовании.

К искусственным материалам относят большое количество полимеров.

Полиэтилен (ПЭ) – полимер, получаемый нагреванием под давлением газообразного мономера – паро- и водонепроницаем, химически инертен, прочен, дешев, обладает высокой степенью свариваемости, неустойчив к действию масел и жиров, универсален в использовании.

Полипропилен (ПП) – гомополимер пропилена, обладает небольшой прочностью и высокой технологичностью. Плёнка из ПП может быть различной прозрачности. ПП эластичен, выдерживает тепловую стерилизацию до 120⁰С, химически инертен, имеет высокое сопротивление изгибу и разрыву. ПП используют как обёрточный и термоусадочный материал, его также можно применять для упаковки продуктов в модифицированных газовых средах. Недостатками являются низкая светостойкость и морозостойкость.

Полистирол (ПС) – полимер, получаемый путём полимеризации стиролового мономера. По химической природе близок к полиэтилену, но отличается наличием в молекуле бензольного кольца. ПС вырабатывают в виде ориентированной плёнки, модифицированным, вспененным. Он обладает химической стойкостью, легко формуется. Модифицированный ПС ударопрочен, используется для производства стаканов, коробочек для пищевых продуктов (сыров, джемов, соусов, йогурта). Широко распространён вспененный ПС, из которого получают ящики, лотки, используемые в качестве транспортной многооборотной тары. Недостатки – хрупкость и низкая ударопрочность.

Поливинил хлорид (ПВХ) – полимер, получаемый из этилена и хлора путём полимеризации винилхлоридного мономера под давлением. ПВХ химически устойчив, обладает высокой газо- и запахонепроницаемостью, устойчив к жирам и маслам. Плёнки из ПВХ вырабатывают непластифицированные (жёсткие) и пластифицированные (пластификаты). Жёсткие плёнки прозрачные, блестящие, глянцевые, поддаются термосвариванию. Из жёсткого ПВХ производят банки, бутылки, флаконы, лотки и коробки универсального назначения. Мягкая плёнка даёт усадку при термической обработке, используется в качестве усадочной плёнки и при сборной упаковке. Существенным недостатком ПВХ является токсичность мономера винилхлорида.

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, полиэфир) получают отливкой или экструзией из расплавов с последующим растяжением. ПЭТФ обладает высокой прочностью, теплостойкостью (145…150⁰ С), морозостойкостью, стоек к жирам и маслам, имеет низкую паро- и газонепроницаемость. Из ПЭТФ изготавливают в основном бутылки, преимуществами которых являются высокая прозрачность и небольшая масса (1,5-литровая бутылка весит 62…65 г). Бутылки из ПЭТФ используют для напитков.

Полиамиды (ПА) получают отливкой из расплавов или растворов с последующей вытяжкой. ПА прочны, эластичны, тепло- и морозостойки, устойчивы к маслам и жирам. К недостаткам относятся сравнительно высокая паропроницаемость и трудность термической сварки.

Отдельную группу полимеров составляют специфические полимерные плёнки, применяемые для пищевых продуктов. Их делят на водорастворимые (съедобные) и плёнки, обладающие бактерицидными и фунгицидными свойствами.

Водорастворимые плёнки предназначены для пищевых продуктов, используемых в условиях, где затруднено удаление упаковок. Съедобные плёнки подразделяют на неусвояемые и усвояемые. Неусвояемые плёнки не имеют пищевой ценности, гигиенически безвредны. Их получают на основе водорастворимых эфиров целлюлозы, синтетических полимеров. Усвояемые плёнки представляют собой составные части продуктов питания. Их получают из композиций на основе углеводов, белков, жиров, пектинов. Съедобные плёнки используют для покрытия плодов, колбасных изделий и др. Бактерицидные и фунгицидные плёнки получают путём введения в плёночные материалы различных добавок: антиоксидантов, консервантов, антисептиков и других веществ. Это способствует повышению защитных свойств упаковки или консервирующего воздействия на пищевой продукт. В качестве консервантов используют сорбиновую или бензойную кислоты, их калиевые и натриевые соли (до 3 %). Такие покрытия используют на упаковках крупы, колбас, рыбных продуктов.