12.4 Виды упаковки применяемой в пищевой промышленности

Полимерные и другие материалы,

Специфика применения полимерных материалов в пищевой промышленности и общественном питании заключается в том, что они соприкасаются с пищевыми продуктами и продовольственным сырьем.

Полимеры бывают синтетические и натуральные, последние могут быть модифицированы химическими способами обработки. На практике указанные полимеры применяют не в чистом виде, а в различных сочетаниях. При этом в состав полимерных композиций вводят отвердитепи, пластификаторы, напопнители, красители, порообразователи, другие компоненты для придания полимерам опредепенных свойств.

Добавки подразделяются на допустимые и недопустимые в зависимости от биологической активности, степени миграции из полимерных материалов, опасности вредного влияния на организм. Использование добавок регламентируется гигиеническими нормативами, определенными в токсикологическом эксперименте. Такими нормативами являются: ДКМ — допустимое количество миграции, ДМ — максимально допустимая суточная доза (измеряются в мг/л).

Соединения, наиболее часто применяемые в технологии производства полимерных материалов:

Мономеры. Типичным представителем является стирол (винилбензол) — это жидкость, имеющая характерный запах, кипит при 146 °С; ДКМ — 0,01 мг/л; используется при получении полистирола.

2.Катализаторы и инициаторы полимеризации. В качестве катализаторов используют, как правило, неорганические соединения. Их остаточное содержание в полимере характеризуется величиной зольности. Зольность полиэтилена, контактирующего с пищевыми продуктами, не должна превышать 0,02 %.

3.Стабилизаторы применяются для сохранения заданных свойств полимеров; подразделяются на антиоксиданты, антиозонаты, свето-, термостабилизаторы и т. д. Среди термостабилизаторов широко распространены стеараты металлов: кальция, цинка, бария, свинца и др. Стеараты кальция и цинка малотоксичны, другие известные стеараты — обладают высокой токсичностью.

4.Пластификаторы. Используются для повышения пластичности и (или) эластичности, придания полимерным материалам морозо-,водо- и маслостойкости и т. д. Наиболее широко применяются: глицерин, парафиновое масло, этаноламины, эфиры фталиевой, себациновой, адипиновой и лимонной кислот, низкомолекулярные полиэфиры, стеариновая кислота и ее соли (стеараты кальция и цинка),. Указанные пластификаторы практически не токсичны.

5Наполнители вводят для облегчения переработки, придания прочности и т. д. Используют двуокись кремния, мел, целлюлозу, древесный шпон, двуокись титана, которые малотоксичны и не представляют опасность для здоровья человека.

6Растворители. Используют в процессе проведения полимеризации или поликонденсации. Как правило, это органические соединения: толуол, бензол, этилацетат, гексан, бензин, метиленхлорид и др., которые могут оставаться в незначительных количествах в готовых полимерных материалах и мигрировать в пищевой продукт. Степень их токсичности определена в специальных справочниках.

7. Красители. Могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Последние подразделяются на органические и неорганические, включая различного рода пигменты. В зависимости от происхождения красители отличаются по степени своей безопасности. Гарантия безвредности красителей устанавливается допустимым количеством миграции (ДКМ).

Старение полимерных материалов — неизбежный процесс, сопровождающий эксплуатацию полимеров В настоящее время в пищевой промышленности и общественном питании находят применение следующие виды полимерных материалов, химические вещества которых способны мигрировать в пищевой продукт:

Поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида

Свойства. Химически стоек, характеризуется большой прочностью. Недостатки: низкая пластичность и узкий диапазон рабочих температур. Применение:

• оборудование для пищевых производств, мелкая тара, трубопроводы;

• пленка из непластифицированного поливинилхлорида благодаря высокой механической прочности, жиростойкости, способности к формовке, склеиванию и свариваемости применяется для изготовления жесткой тары, вкладышей в деревянные ящики, бочек при упаковке животных жиров;

• пленка из пластифицированного поливинилхлорида. В качестве пластификатора чаще всего используют дибутилфталат, имеющий специфический запах, вследствие этого пленка применяется главным образом для упаковки рыбных продуктов;

• термоусадочная пленка типа «саран» — отличается стойкостью к жирам и низкой газопроницаемостью. Используется чаще в качестве вакуум-упаковки тушек птиц, мясных и других продуктов, имеющих неправильную конфигурацию;

• поливиниловый спирт идет на изготовление колбасных оболочек, покрытий емкостей для вин, желеобразователя в кондитерских изделиях;

• новален —используется для покрытия твердых сыров. Для этой же цели рекомендуют сополимерную дисперсию винилацетата с этиленом.

Токсичность рассматриваемого вида полимерного материала обусловлена возможностью миграции в продукт опасных для здоровья химических соединений.

Полистирол и сополимеры стирола.

Свойства. Полистирол обладает значительной твердостью, влагостойкостью, стойкостью к щелочам и кислотам, за исключением азотной кислоты, устойчив к старению Не растворяется в воде, спирте, растительных маслах. Недостатки: невысокая стойкость к ударным нагрузкам, чувствительность к изменениям температуры, низкая теплостойкость.

Применение:

• упаковочная тара для сыров, молочных и мясных продуктов;

• детали холодильников, терок, лотков, электромиксеров, посуда, подносы.

ДКМ установлено только для стирола— 0,01 мг/л.

Органическое стекло типа «Дакрил»

Свойства. Акриловые полимеры обладают чрезвычайно высокой стойкостью к агрессивным средам — кислотам, щелочам, растительным и животным жирам. Из полиметилметакрилата изготавливают органическое стекло.

Применение оргстекла:

•емкости в кондитерской и хлебопекарной промышленности для ржаного теста, жидких дрожжей, инвертного спирта фруктово-ягодной подварки, сульфитированного яблочного пюре.. ДКМ: метилметакрилат — 0,25 мг/л.

Полиамиды на основе гексаметилендиамина и полиуре таны на основе гексаметилендиизоцианата. Полиамид-6

Свойства. Обладают высокой механической прочностью. Не растворяются в органических неполярных растворителях, легко набухают в сильнополярных веществах — феноле, крезоле, концентрированных серной и муравьиной кислотах. Стойки к маслам, жирам, щелочам, действию плесеней, бактерий и энзимов даже в условиях тропического климата, что определяет направления их использования. Деструкцию полимеров вызывают отбеливающие вещества, содержащие хлор.

Применение:

• детали машин и механизмов, прокладочные материалы;

• капрон — детали кремосбивалок, не соприкасающихся с пищевым продуктом; детали машин, контактирующих с маслом и мясом;

• полиамид-7 — для фильтрования молока, изготовления ножей маслообразователя при выработке сливочного масла;

• пленка ПК-4 — упаковка жиров и масел;

• пленка П-610, П-11, П-12 — упаковка и стерилизация различных продуктов питания;

• клеи, лаки, пленки.

ДКМ: гексаметилендиамин — 0,01 мг/л. Для полиамида-6 регламентируются £-капролактам — 0,5 мг/л, хлор- и дихлоргидрин — 0,15 мг/л.

Полимерные материалы на основе эпоксидных смол. Многослойные антикоррозийные покрытия, лаки и эмали на эпоксифенольной основе для консервной промышленности

Свойства: Стойки к действию моющих и дезинфицирующих веществ, к обработке паром.

Полиолефины: полиэтилен, полипропилен, полибутен, по-лиметилпентен, сополимеры этилена с пропиленом или бутиленом, блоксополимер пропилена с этиленом, модифицированные марки перечисленных полимеров, комбинированные материалы на основе полиолефинов

Свойства.

Полиэтилен получают при высоком, среднем и низком давлении. Характеризуется высокой стойкостью к агрессивным средам, инертностью к воде, влагонепроницаемостью, высокой морозостойкостью, хорошей газопроницаемостью. Вместе с тем отмечено, что жиро- и маслостойкость полиэтилена невелика, изделия из него подвержены старению под действием света, солнечных лучей и кислорода воздуха.

Полипропилен — более жесткий материал, превосходит полиэтилен по теплостойкости, стойкости к воздействию внешних факторов.

Полиэтилентерефталат (лавсан) — отличается теплостойкостью, механической прочностью, не набухает в условиях высокой влажности, устойчив к солнечному свету, кислотам. В качестве недостатка отмечается трудность термосварки.

Применение:

Используют главным образом пленки полиэтилена для:

• упаковки и хранения продукции широкого ассортимента пищевой промышленности и общественного питания;

• хранения гигроскопичных продуктов: соли, сахара, сухого молока, пищевых концентратов;

• изготовления мешков из полиэтилена в качестве вкладышей в жесткую тару при хранении и транспортировке рыбных продуктов в тузлучном растворе, сульфитированных продуктов, овощных солений и квашений;

• упаковки замороженных фруктов и ягод.

Новинкой являются картонные упаковки фирмы «PKL» (Германия), позволяющие производить асептическую расфасовку жидких пищевых продуктов (соки, молоко, супы и др.). Предлагаемая упаковка обеспечивает сохранность витаминов, других питательных веществ, защищает продукт от воздействия света, является резистентной к механическому повреждению. Все это увеличивает срок хранения пищевого продукта. Фирма гарантирует возможность переработки картонных упаковок как вторсырья, что представляется важным с гигиенических позиций.

Эффективной современной упаковкой являются пакеты «Тетра Брик Асептик». Применяются для упаковки напитков, жидких и пастообразных продуктов. Обеспечивают хранение от нескольких месяцев до года при комнатной температуре без использования консервантов.

Удобны и оправдывают свое назначение комбинированные материалы — сочетание полимерных пленок, картона, бумаги, фольги Распространенным вариантом являются многослойные пленки типа целлофан-полиэтилен, лавсан-полиэтилен.

Полиэтиленовый воск, добавленный к парафину, дает возможность получить прочное покрытие бумаги и картона. Полиэтиленовый воск марки Е-114 используется для покрытия бумажной и картонной тары для молока, сливок, меда, мороженого, сливочного масла, маргарина, других пищевых продуктов, покрытия стаканчиков одноразового использования. Бумага, покрытая полиэтиленовой пленкой, Удобна для упаковки молока, , других жидких и пастообразных продуктов, мороженого.

Завоевала популярность алюминиевая фольга с лаковым покрытием на основе поливинилхлорида — упаковка плавленого сыра, животных жиров, других продуктов высоким содержанием жира. Алюминиевая фольга в комбинации с бумагой обладает большой механической прочностью и низкой ароматопроницаемостью, благодаря чему используется для упаковки чая, других ароматических продуктов.

Создан отечественный упаковочный материал — ламистер — алюминиевая фольга, склеенная с полипропиленом. Используется для кулинарной продукции, из этого материала изготавливают банки для пресервов и консервов.