Глава 5 Стеклянная тарав упаковке пищевых продуктов

• Рынок пищевых продуктов, упаковываемых в стеклотару

• Преимущества стеклотары

• Выбор системы укупорки

• Тепловая обработка пищевых продуктов в стеклянной таре

• Требования к конструкции и характеристикам стеклотары

• Рынок пищевых продуктов, упаковываемых в стеклотару

В настоящее время все больше продукции (особенно пищевой) упаковывается в стеклянную тару. Стекло считается более удобной (стекло не подвержено коррозии, специальные «притертые» пробки не позволяют проникать влаге или воздуху и т.д.), в некоторых случаях (например, уксус, масла и т.п.) – технологически обусловленной, а иногда даже признаком элитарной или фирменной тарой. Стеклотару применяют для упаковывания самых разных пищевых продуктов – рас­творимого кофе, сухих смесей, пряностей, детского питания, молочных продуктов, варенья и джемов, спредов, сиропов, переработанных фруктов и овощей, рыбо- и мя­сопродуктов, горчицы, п риправ и т. п. Стеклянные бутылки широко применяются для розлива пива, вин и настоек, крепких спиртных напитков, безалкогольных напитков и минеральных вод. Таким образом, можно сказать, что в стеклотару упако­вывают самые разные типы продуктов – от сухих порошков и гранул до жидкостей, некоторые из которых карбонизированы и фасуются под давлением; кроме того, в стеклотару фасуют продукты после тепловой обработки (стерилизации).

Важным свойством стеклотары является то, что она позволяет длительно хранить жидкие и твердые пищевые продукты, не оказывая при этом негативного влияния на их качество, вкус и аромат. Стеклянная тара гигиенична, прозрачна, вместимость ее от 1 см3 до нескольких литров. Различают узкогорлую стеклянную тару с внутренним диаметром горла до 30 мм и широкогорлую – с внутренним диаметром горла более 30 мм.

Стекло для тары может быть прозрачным, бледно-зеленым, темно-зеленым, янтарным, голубым.

Прозрачное стекло, ранее называвшееся «флинтглас», получают из соды, извести и кремния. Такой же состав используется в качестве основы для производства стекла всех остальных цветов. Обычно, составные части используются в следующих пропорциях:

• окись кремния (SiО₂) из песка высокой чистоты – 72%;

• известь (СаО), полученная из известняка (карбоната кальция) – 12%;

• сода (Na₂О), полученная из кальцинированной соды – 12%;

• оксид алюминия (А1₂0₃), присутствующий в некоторых других видах сырья, а также в пералюминиевых материалах типа полевого шпата;

• оксид магния (MgO) и поташ (К₂О) обычно не добавляют специально, но они входят в состав других ингредиентов.

Получение стекла разного цвета можно обеспечить путем подбора соответствующих ингредиентов.

Прозрачное стекло получают из соды, извести и окиси кремния.

Б ледно-зеленое стекло («полубелое») получается бледно-зеленым из-за большого содержания железа, насыщенный сине-зеленый цвет получается добавлением оксида хрома.

Темно-зеленое стекло. Темно-зеленый цвет получают также путем добавления оксидов хрома и железа (Fe2О3), (Сг2О3).

Янтарное (до коричневого) стекло получают плавлением состава, содержащего оксид желе­за, в условиях сильнощелочной среды с внесением углерода. Янтарное стекло обеспечивает защиту от УФ-излучения и хорошо подходит для светочувствительных пищевых продуктов и напитков.

Голубое (синее) стекло. Для получения голубого (синего) оттенка в стекло с низким содержанием железа добавляют кобальт.

• Преимущества стеклотары

Стеклотара – это совершенно современный тип упаковки, обладающий бесспорно выражен­ными преимуществами, среди которых можно выделить следующие.

И мидж высококачественного продукта. Покупатели ассоциируют стеклянную тару с высоким качеством упакованного в нее продукта, они готовы приобретать продукт в стеклянной емкости по более высокой цене (особенно это касается определенных групп продуктов, в частности спиртных напитков и настоек).

Для большей узнаваемости продукта или бренда зачастую используют особую форму стеклянных контейнеров

П розрачность. Это явное преимущество стеклянной тары, поскольку во многих случаях (например, при приобретении переработанных овощей и фруктов) потре­бителю важно видеть расфасованный продукт.

Текстура поверхности. Большинство стеклянных емкостей имеют гладкую по­верхность, но существуют и другие ее варианты. Вся поверхность стекла может быть шероховатой с эффектом «инея», на его поверхность могут быть нанесены изобра­жения (например, буквы или герб) и т. п. Эти особенности предусматриваются на стадии разработки форм, но можно применять и травление поверхности кислотой.

Н епроницаемость и химическая стойкость. С практической точки зрения используемая для упаковки пи­щевых продуктов стеклотара химически стойкая к воздействию всех видов пи­щевых продуктов, как жидких, так и твердых, не имеет запаха и непроницаемая.

Возможности декорирования, в том числе нанесения печати, порошков, цветных рукавных и других этикеток, в том числе на основе полимерных пленок.

Возможность тепловой обработки. Стекло термостойко, благодаря чему стано­вится возможным фасование продукции в горячем виде, а также тепловая обработ­ка (стерилизация и пастеризация) пищевых продуктов в стеклянных контейнерах.

Возможность использовать стеклотару в микроволновой печи. Стекло пропу­скает микроволновое излучение, благодаря чему потребитель может разогревать продукт непосредственно в упаковке.

Возможность укупорки с индикацией несанкционированного вскрытия. Стеклян­ный контейнер невозможно проколоть иглой и влить какое-либо постороннее ве­щество. Для безопасной укупорки крышки контейнеров достаточно обтянуть тер­моусадочной пленкой или снабдить их специальной пластмассовой полоской, не позволяющей откупорить емкость без разрыва этого предохранительного ободка.

Простота открывания. Стеклянные емкости благодаря их жесткости открывать легче, чем пластмассовые, причем вероятность смещения крышки при укупорке меньше. Открывание стеклянных контейнеров существенно упростилось благодаря разработке специальных смазывающих со­ставов для прокладок, совершенствованию технологии нанесения составов для об­работки поверхности стекла, а также более тщательному контролю наполнения и тепловой обработки. Вместе с тем для обеспечения требуемого срока годности не­обходимо предусмотреть надлежащий крутящий момент для открывания – в этом случае обеспечивается необходимая степень разрежения в емкости, а крышка в про­цессе обработки и т ранспортировки самопроизвольно не откроется.

Защита от УФ-излучения. Защиту продукта от воздействия ультрафиолетового излучения обеспечивает янтарное стекло (частичную защиту от него в некоторых случаях может обеспечивать и зеленое стекло).

Прочность. Несмотря на то что стекло – материал довольно хрупкий, стеклян­ные контейнеры очень прочны к вертикальной нагрузке, что значительно упроща­ет работу со стеклотарой при фасовании и транспортировке. Хотя стеклянные ем­кости по сравнению с контейнерами из полимерных материалов характеризуются большей массой, они позволяют существенно снизить затраты на транспортировку и хранение. Стеклянные емкости выдерживают большие вертикальные нагрузки при минимальной вторичной упаковке. Стекло – материал относительно эластич­ный, способный при ударе до определенной степени поглощать энергию. Ударо­прочность стекла можно повысить с помощью специальных методов производства стеклотары.

Гигиеничность. Поверхность стекла легко смачивается и высушиваются при мой­ке и очистке перед фасованием пищевых продуктов в стеклотару.

Экологические преимущества. Стеклянные емкости являются многоразовой упа­ковкой и пригодны для вторичной переработки. Значительно сократить массу сте­клянных контейнеров позволяют инновации в их конструкции, технологии произ­водства и применении.

• Контроль качества стеклотары

Очень важно контролировать качество стеклотары, это позволит обеспечить безопасность потребителя, удовлетворить потребности собственника бренда и наиболее эффективные способы погрузочно-разгрузочных работ, упаковывания, транспортировки и дистрибьюции, а также вы­кладки товара в местах реализации.

Применяемые методы контроля качества подразделяют на химические, физиче­ские и визуальные.

Для проверки качества сырья и готовых стеклянных изделий применяют хими­ческие методы спектрофотометрии, пламенной фотометрии и рентгеновской флу­оресценции. Малейшие отклонения от требуемых состава и чистоты сырья могут существенно повлиять на технологические и физические свойства стекла.

Физические методы испытаний подразумевает проверку допусков размеров, кон­троль цвета, ударной прочности, термостойкости и прочности относительно вну­треннего давления.

Визуальные методы применяют для выявления видимых дефектов. Среди дефектов выделя­ют такие их типы, как разнообразные трещины, стеклянные нити (типа «птичьих клеток» и шипов), присутствие в стекле инородных тел, а также разного рода дефор­мации и дефекты поверхности.

Все дефекты подразделяют на:

• значительные, то есть создающие опасность для потребителя и препятствую­щие применению стеклотары по назначению;

• серьезные, то есть существенно снижающие эффективность фасования и упаковования;

• незначительные, то есть дефекты внешнего вида, не влияющие на эксплуата­ционные свойства стеклотары.

В настоящее время проведению визуального онлайнового контроля способству­ют автоматизированные системы (рис. 5.1). Существуют также системы, называе­мые инспекторами, которые обеспечивают контроль стенок емкостей с помощью нескольких камер и позволяют выявить прозрачные и непрозрачные дефекты по­верхности. В системе, позволяющей инспектировать емкости непосредственно после формования, применяются инфракрасные камеры. По некоторым данным инспектирование онлайн на линии розлива пива в целях выявления инородных тел может проводиться на скоростях до 60 000бут./ч .

Для автоматизированного контроля пищевых продуктов, расфасованных в сте­клянные банки, применяют рентгеновские системы — например, EagleTall™ фирмы HeimannSystemsCoif. Такая система позволяет обнаружить примеси, в частности металлы, осколки стекла, камешки, косточки или полимерные материалы со скоро­стью 100 м/мин.

Рисунок 5.1 Принципы контроля качества на производственной линии

• Выбор системы укупорки

К ак правило, для укупорки стеклотары используют металлические или пластмассовые крышки, а для вин и крепких алкогольных напитков все еще применяют традиционные пробки из коры пробкового дерева. Бутылки укупоривают либо плотно вставляющейся пробкой-затычкой, либо завинчивающейся тем или иным способом пробкой, либо металлическим обжимным колпачком. Герметичность или воздухонепроницаемость укупорки достигается с помощью термосваривания гиб­кой прокладки с повышенными барьерными свойствами и стекла, поверх которой, как правило, надевают колпачок, защищающий эту прокладку и позволяющий не­однократно закрывать емкость по мере расходования продукта. Одним из простей­ших примеров подобной укупорки может служить фольга, которой укупоривают бутылки с молочными продуктами.

Все виды пробок, крышек и колпачков располагают на той части емкости, кото­рую принято называть венчиком. Английский термин finish может показаться стран­ным, поскольку формование этой части бутылки осуществляется раньше других, но это название появилось еще в те времена, когда, выдув и формование стеклянных емкостей проводили вручную и ободок формовали последним.

Венчик характеризуется четырьмя основными отраслевыми параметрами (рис. 5.2). Стеклянная резьба имеет округлый контур, а соответствующая резьба на крышках (как металлических, так и пластиковых) симметрична и соответствует резьбе на венчике емкости.

Систему укупорки следует подбирать очень тщательно. Если крышка (пробка) окажется слишком широкой, то это может привести к утечкам продукта под дей­ствием либо внутреннего давления, либо повышения температуры в ходе тепло­вой обработки продукта. Если же пробка (крышка) окажется слишком узкой, то открыть ее можно будет лишь с большим трудом.

Существующие типы укупорки можно разделить на три основных категории:

обычная укупорка;

укупорка для вакуумной упаковки;

укупорка для упаковки под давлением.