ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ УПАКОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы - Ознакомиться с различными видами упаковочных материалов; изучить влияние состава покрытия, технологии формирования покрытия на его свойства, структуру.
Краткие теоретические сведения
Без обеспечения защитных мер качество большинства пищевых продуктов в процессе хранения может изменяться. Продукты постепенно теряют свои вкусовые качества и через некоторое время становятся непригодными к употреблению. Изменения в пищевых продуктах в процессе хранения вызваны физическим, химическим воздействиями и влиянием микроорганизмов. Правильный выбор упаковочных материалов способствует не только предохранению продуктов от различных загрязнений, механических повреждений, но и длительному сохранению вкусовых и питательных качеств продукта. Кроме того, удобная, экономичная и эстетичная упаковка обеспечивает скорейшую реализацию продуктов питания.
Упаковкой принято называть средства или комплекс средств для защиты продукции от повреждений, потерь и окружающей среды, а также гарантирующей обращение продукции (транспортировку, хранение и реализацию).
Важнейшей и часто единственной частью упаковки является тара (от греч. «тарха» — то, что можно отбросить). Тара — изделие для размещения продукции, выполненное в виде открытого или закрытого полого корпуса.
С целью придания упаковке новых свойств и качеств используют вспомогательные материалы и средства упаковки: крышки, пробки, прокладки, решетки, вкладыши, липкие ленты и т. д.
1. Направления развития упаковочных материалов
В последнее время упаковочные материалы развиваются по следующим направлениям.
1. Повышение экономичности существующих традиционных тароупаковочных материалов (металл, стекло, картон, бумага) при сохранении качества упаковки.
Использование древесины и ткани заметно сокращается; применение картона, бумаги и стекла остается на том же уровне, а полимеров — возрастает. При изготовлении белой жести снижают расход олова. При этом ухудшение защитных свойств оловянного покрытия компенсируют применением лаковых и эмалевых покрытий повышенного качества. Применяют более тонкую, толщиной 7-8 мкм вместо 9-14 мкм, алюминиевую фольгу. Изготавливают облегченную стеклянную тару с применением органических и неорганических покрытий, а также облегченную бумажную, картонную и деревянную тару.
Создание и использование прогрессивных и экономичных тароупаковочных материалов с целью снижения дефицита традиционной тары. С этой целью для упаковки пищевых продуктов широко применяют алюминий и его сплавы, хромированную жесть, полимерные и комбинированные материалы.
Создание и совершенствование фасовочно-упаковочного автоматического оборудования, использующего последовательно комплекс операций. В одном потоке осуществляют операции по изготовлению тары заполнению ее продуктом, герметизацию, этикетирование и укладку в транспортную тару.
Применение различных полимерных пленок и комбинированных материалов на основе различных сочетаний бумаги, картона, фольги, полимеров.
Требования к упаковке
Обширный ассортимент применяемых упаковочных материалов обусловлен многообразием пищевых продуктов и широким диапазоном требований, предъявляемых к упаковке. Упаковка должна надлежащим образом регламентировать товар и информировать покупателя о его свойствах.
При разработке упаковок для пищевых продуктов к материалам предъявляют жесткие санитарно-гигиенические требования. При этом учитывают: состояние продукта (порошок, паста, жидкость, хлопья, гранулы и т. д.); химическую активность продукта (рН среды, наличие жиров, воды, эфиров, спиртов); физическую активность продукта (выделение паров и газов, их сорбцию, расслоение, изменение структуры ткани и т. д.); способность изменять свойства под действием температуры, света, влаги, кислорода воздуха.
Требования, предъявляемые к упаковочным материалам, обусловлены комплексом характеристик:
технических, в том числе механических свойств (прочность при одноосном и двухосном растяжении, сжатии, толчке; сопротивление удару, падению и вибрации; стойкость к многократному изгибу); стойкость к повышенным (для стерилизуемой продукции) и понижены (для замороженных изделий) температурам;
физико-химических и защитных свойств: газо-, воздухо-, аромато-, жиро-, маслонепроницаемость, непроницаемость для микроорганизмов и грибков, радиационная стойкость;
санитарно-гигиенических показателей: экстрагируемость (способность мигрировать в продукт) в различных средах, степень токсичности.
технологичностью, связанной с процессом упаковки на высокоскоростном, автоматизированном оборудовании: коэффициент трения, электризуемость, слеживаемость в рулонах, способность к сварке;
надежностью, герметичностью и экономичностью;
потребительскими свойствами: внешний вид, информативность, удобство использования;
требования энергетического и экологического характера, связанные с сохранением природных ресурсов, удобством переработки и недопустимостью загрязнения окружающей среды отходами упаковки.
В ряде случаев к этим общим требованиям добавляются и специфические: заданная газопроницаемость при упаковке физиологически активных продуктов и свежего мяса; пригодность упаковки для использования в походных условиях в качестве посуды; разогрев готовых блюд с помощью микроволновой энергии; выпечка мучных изделий и т. д.
Санитарно-гигиенические требования к упаковочным материалам для пищевых продуктов утверждаются в каждой стране государственным санитарно-гигиеническим законодательством. Согласно этим требованиям упаковочный материал не должен оказывать вредного влияния на пищевой продукт и на организм человека.
Особое внимание санитарно-гигиеническое законодательство уделяет полимерным и комбинированным материалам. По природе и технологии получения полимеры могут иметь в своем составе низкомолекулярные включения, следы или заметное количество мономеров, инициаторов, стабилизаторов, пластификаторов, модификаторов, пигментов, наполнителей и др. Эти вещества могут мигрировать в продукт при его контакте с упаковкой, изменяя качество продукта, а иногда представляя опасность для здоровья потребителя. Поэтому возможность такой миграции изучают в каждом отдельном случае и строго регламентируют ее предельно допустимую величину.
Процесс санитарно-гигиенического исследования новых упаковочных материалов многоступенчатый. Он включает в себя органолептическую оценку, санитарно-химические исследования и токсическую проверку на живых организмах.
Органолептическая оценка позволяет по привкусу, запаху, внешнему виду определить возможность нежелательного влияния упаковочного материала на пищевой продукт (изменение вкусовых качеств, наличие постороннего запаха, изменение цвета, консистенции, однородности).
Санитарно-химические исследования проводят химико-аналитическим путем, оценивая суммарную и специфическую миграцию посторонних веществ в пищевой продукт.
Токсикологические исследования проводятся путем введения растворов мигрирующих веществ в организмы крыс, морских свинок, обезьян. В зависимости от результатов токсикологических исследований устанавливают основной критерий оценки вещества — допустимое количество миграции (ДКМ). Нормативы предельно допустимых количеств мигрирующих веществ в пищевые продукты регламентируются санитарно-гигиеническим законодательством.
Классификация тары и упаковки
Тару и упаковку принято классифицировать по следующим группам