• картонні композити низької паро- і водопроникності для тривалого зберігання пральних порошків з ензимами;

• дуплекси (двошарові ламінати) для упакування твердого туале­тного мила; поєднують блиск і якість друку на плівці з жорсткістю і міцністю паперової «шкаралупи» для ароматного і гігієнічного про­дукту. Шар мікроклею на внутрішній поверхні такої упаковки за­безпечує стійкі шви і довготривале зберігання упакованого мила.

Співекструзійні плівки і клейові ламінати компанії «Ітак» ха­рактеризуються індивідуальними властивостями (табл. 5.18).

Компанія «Артпласт» пропонує багато матеріалів для паку­вання різних видів продукції (табл. 5.19). Компанія для виготов­лення упаковки використовує плівки відомих виробників, таких як ExxonMobil, Polinas, Super-film.

5.8. Нові пакувальні матеріали і упаковка

В останні роки пропонуються різні типи пакувальних матеріа­лів з відповідним захисним ефектом, які характеризуються різ­ною активністю. Наприклад багатошарові. Багатошарові пакувальні матеріали серії Поліформ, марки ОА відрізняються проти- пліснявою, антидріжджовою і антигрибковою активністю при за­гальній санітарно-гігієнічній доброякісності і екологічній безпе­ці. Ефект довготривалої антимікробної активності плівки досяга­ється введенням у пакувальний матеріал спеціальних добавок, які забезпечують основний санітарно-гігієнічний критерій якості, зо­крема мінімальний вміст у рецептурі і відсутність міграції консе­рвантів при контакті з пакувальним матеріалом м'ясних продук­тів. Модифікатором композиції антимікробної добавки служить натрієва сіль дегідроацетової кислоти з харчовими кислотами (молочна, лимонна тощо). Цей матеріал може застосовуватись для зберігання і тривалого дозрівання сирів, упакування м' яса, ковбасних виробів та інших м' ясних продуктів, а також вакуум­ної упаковки готової продукції.

Новим матеріалом серед поліефірів є поліетиленнафтален (ПЕН). Порівняно з ПЕТ цей матеріал має більшу механічну і хіміч­ну стійкість до олій, жирів, кращі бар' єрні властивості щодо кисню і вуглекислого газу, стійкість до УФ-випромінювання. ПЕН-пляшки можна заповнювати і мити при більш високих температурах (до +100 °С), що дозволяє використовувати їх багаторазово.

Ведуться роботи із сумішами ПЕТ/ПЕН, з яких одержали ма­теріали з високими теплостійкістю і бар'єрними властивостями щодо кисню та вуглекислого газу. ПЕН-пляшки застосовують для розливання води «Bonaqva», ПЕН/ПЕТ-пляшки — для прохоло- джувальних напоїв з додаванням соків і вітаміну С, і ПЕТ/ПЕН- банки — для фасування гарячих джемів, майонезу, кетчупу.

Прогрес у розвитку технології і фізичної хімії полімерів обу­мовив створення нового покоління полімерних матеріалів з додат­ковими функціональними властивостями:

• саморозкладувальні полімерні матеріали (self-degradable materials) зберігають експлуатаційні характеристики лише протягом пері­оду споживання, а потім унаслідок фізико-хімічних перетворень під дією факторів довкілля (мікроорганізмів повітря і ґрунту, УФ-випромінювання, води та інших) включаються в процеси ме­таболізму природних систем без шкоди для екології;

• саморегулюючі полімерні матеріали (smart or «intelligent» materials) характеризуються наявністю зворотного зв'язку з об' єктом взаємодії і здатні регулювати свою функціональну ак­тивність залежно від стану об'єкта;

• активні полімерні матеріали (active materials), які характери­зуються цілеспрямованою дією фізичної, хімічної або біологічної природи на упаковану в них продукцію, тривалий час зберігають її структуру і властивості.

Полімерні матеріали такого роду поступово витісняють із ви­робництва і споживання традиційні пластики, які виконують ли­ше механічні і бар'єрні функції. У широкому асортименті матері­али з додатковими функціональними властивостями. Вони ефек­тивні, відносно дешеві, економічні у застосуванні, технологічні при виготовленні та утилізації.

Світовий досвід розвитку пакувальної індустрії визначив тен­денції удосконалення полімерних матеріалів у напрямі активної дії упаковки на стабільність структури і властивостей упакованої продукції.

Для швидкопсувної продукції (свіже м'ясо, овочі, фрукти) за­пропоновано використання вдосконаленого поглинача кисню у відповідній упаковці. Завдяки цьому знижується концентрація кисню у модифікованому газовому середовищі упаковки. Запатен­тований спосіб передбачає такі етапи: внесення в упаковку паке­тика з поглиначем кисню, введення рідкого прискорювача погли­нача кисню безпосередньо на поверхню поглинача; швидка заку­порка упаковки модифікованим газовим середовищем. Бокові стінки пакетика утворюють замкнутий простір, де розміщений

поглинач кисню, який може містити залізо, силікагель, джерело діоксиду вуглецю та електроліт. Кількість використаного рідкого прискорювача поглинача кисню становить 0,2—0,8 мл з розраху­нку на 2,5 г заліза. Рідкий прискорювач поглинача вводять крізь вологопоглинаючий гніт, який вставлений в отвір пакетика.

Використання активної упаковки, особливо тієї що поглинає кисень, забезпечує суттєве збільшення тривалості зберігання кек­сів без зараження пліснявою при температурі 25°С, незалежно від рівня активності води і рН.

Досліджено зміну якості структурованого соєвого білка, який зберігали у мішках із різних видів поліпропілену і поліетилену в умовах спекотного і вологого, спекотного та сухого і звичайного для Індії клімату. Зміну вологості і ступінь неферментативного потемніння корелювали з вологістю повітря при зберіганні. Кра­щим пакувальним матеріалом для структурованого соєвого білка був поліетилен високої густини. Під кінець 12 місяців зберігання якість продукту трохи погіршилась, але вона залишалась цілком задовільною.

Розроблено плівки з використанням екстрактів Р-глюканів із зерна ячменю і вівса. Пластифікатором при отриманні плівок служив гліцерин. Проникність для водяної пари плівок із 4 %-их розчинів Р-глюканів була вищою ніж для плівок, отриманих із 2 %-их розчинів. Механічні властивості плівок залежали як від джерела Р-глюканів, так і від концентрації у розчинах. Плівка, приготовлена із зерен ячменю, залишалась непошкодженою при зануренні у воду на 24 години.

Досліджено вплив використання пластифікаторів гліцерину, етиленгліколю, поліетиленгліколю і сорбіту на механічні власти­вості та проникність для вологи їстівних плівок із пшеничної клейковини. Встановлено, що гліцерин є ефективним пластифі­катором, тоді як сорбіт робить плівки жорсткими.

Активна упаковка може забезпечити селективне поглинання продуктів окислення ліпідів із простору над продуктом з метою збільшення тривалості його зберігання. Така упаковка забезпечує зберігання вівсяних пластівців близько одного року.

Біологічно активні полімерні матеріали (БАПМ) на основі по­лівінілового спирту являють собою полімерну матрицю з іммобі­лізованим на ній ферментом різної природи (протеаза або ліпаза). При іммобілізації на полімерному носії ферменти не тільки збері­гають свою біологічну активність (на 70—80 %), але й набувають нових властивостей: розширення діапазонів робочих температур і рН, можливість багаторазового використання. Наприклад, БАПМ

з іммобілізованим пепсином витримує понад 90 виробничих цик­лів при проведенні холодної ферментації молока перед приготу­ванням сирного згустку. Використання БАПМ дає змогу у 2-3 ра­зи скоротити витрати ферментів і ферментних систем з одно­часним підвищенням якості готової продукції і повноти викорис­тання сировини.

Запропоновано термостійку, саморегулюючу полімерну упа­ковка, яка дозволяє проводити термічну обробку (варіння, пасте­ризацію, стерилізацію) харчових продуктів. Вона являє собою ге­рметизований лоток, паровий простір якого сполучений з клапа­ном — оригінальним елементом упаковки (Valvo Pack). Клапан- комірка склеєний герметично плівками — нижньою стороною з центральним невеликим отвором і верхньою термочутливою, що при кімнатній температурі щільно закриває отвір на нижній плів­ці. При нагріванні лотка з продуктом поступово підвищується тиск газів у паровій фазі упаковки. Тоді верхня плівка клапана деформується і відкриває отвір на нижній плівці, забезпечуючи вихід газів через клапан. Під час охолодження процес проходить у зворотному порядку. Верхня плівка клапану постійно набуває первинного стану і герметичність усіє упаковки відновлюється.

Патентується харчовий продукт, який упакований у лоток із шару аморфного складу, на одній стороні якого є гнучка плівка. Вона накладається між шаром аморфного складу і лотком так, щоб продукт міг бути вийнятий із нього. У лотку зроблено мале заглиблення, а між гнучкою плівкою і стінкою лотка закріплено підтримуючу стрічку, яка проходить під шаром харчового продук­ту і призначена для виймання його із упаковки. Аморфний хар­човий продукт вибирають із групи, що включає арахісову олію, желе, салат із тунця, салат яєчний, курячий, пасту для сендвічів, продукти на фруктовій, овочевій, м'ясній чи молочній основі.

Бактерицидні властивості із дисперсії полімерів суттєво зале­жать від специфіки структуроутворення під час їх формуванні і виявляються при наявності на поверхні глобул захисного шару із бактерицидного полімеру.

Розроблено новий пакувальний матеріал з поліпшеним ком­плексом санітарно-гігієнічних властивостей і підвищеним рівнем бар'єрності, що дає змогу збільшити терміни зберігання фасова­них продуктів. Для забезпечення прогнозованих високих фізико- хімічних, фізико-механічних і експлуатаційних характеристик, до складу розробленого матеріалу вводять надтонкий шар комбіно­ваного мідно-алюмінієвого покриття, нанесеного методом магне­тронного напилювання.

Валкилід — сучасний композиційний матеріал, який складається із двох шарів: паперу і полімеру. Запаювання відбувається протягом 0,5—1 с при температурі 190—200 °С і тиску 0,35—0,5 МПа. Полі­мерний шар плавно і рівномірно приварюється до стаканчиків. Міцність кришки із валкиліду практично виключає її пошко­дження при транспортуванні і зберіганні готового продукту. Пе­ревагами валкиліду вважають наявність паперової основи, що суттєво покращує дизайн упаковки, робить її більш яскравою і привабливою за рахунок якісного друку.

Запатентовано пакувальний матеріал, який містить шар папе­рової основи з нанесенням на неї латексного покриття на основі співполімерів вініліденхлориду або вінілацетату з іншими моно­мерами чи без них, а також містить модифікатор на основі натрі­євої солі дегідроацетової кислоти і полівінілпіролідону. Додатко­во він може містити сорбат або пропіонат натрію. Сам модифі­катор може вводитися також у вигляді попередньо підготовлено­го комплексу полівінілпіролідон натрієвої солі дегідроацетової кислоти чи її суміші. До складу композиції для нанесення на по­лімерну основу входять піногасник або барвник. Цей пакувальний матеріал характеризується антимікробною активністю, біостійкіс- тю, що забезпечує довготривале зберігання упакованих продуктів.

Патентується спосіб виготовлення ароматизованої упаковки, яка складається із основного плівкового матеріалу і шару термопласту (АРЕТ, EVA, акрилат), що містить ароматизатор, який утримується термопластичним шаром навіть при кімнатній температурі, але по­чинає виділятися при нагріванні. Упаковка призначена для заморо­жених і охолоджених харчових продуктів, які розігріваються перед вживанням мікрохвилями. Виділення ароматизатору найкраще від­бувається при 40—100 °С. Він може знаходитись у середніх зовні­шніх шарах упаковки. Основним матеріалом є плівка майлар.

Запатентовано харчовий продукт в упаковці, спосіб його теп­лового обробітку або розморожування і фасування. Спосіб пе­редбачає одночасний тепловий обробіток верхньої поверхні заго­товки з інгредієнтами, внесення підготовленого виробу в упа­ковку, яка виготовляється із тонкого картонного матеріалу, оброб­леного полімерами.

Єврокомісія пропонує використовувати в майбутньому для упаковки харчових продуктів «активні» та «інтелігентні» упаков­ки. «Активними» матеріалами вважаються ті, які консервують або навіть поліпшують харчові продукти «Інтелігентні» матеріа­ли контролюють стан упакованих харчових продуктів і дозволя­ють судити про їх свіжість.

Розроблено технологію використання полімерних біоплівок для захисту поверхні харчових продуктів від патогенних мікро­організмів завдяки їх обмеженому прилипанню до захищеної по­верхні. Дезинфікуючі засоби в незначній кількості проникають в основу біоплівки і біологічні поверхнево-активні речовини зни­жують сили щеплення мікроорганізмів з плівками і сприяють по­ліпшенню очищення поверхні.

Новими можна вважати плівки, виготовлені на основі соєвого білкового концентрату при різних значеннях pH з використанням відповідних пластифікаторів і за наявності певних солей. Дослі­джено їх міцність, розтягуваність, проникність для водяної пари.

Контрольні питання

1. За якими ознаками класифікують полімерні матеріали?

2. Які особливості поліолефінів?

3. Чим відрізняється поліетилен низької від високої густини?

4. Порівняйте властивості поліетилену і поліпропілену.

5. Які споживні властивості біоксально-орієнтованих поліпропіле­нових матеріалів?

6. Які основні переваги металізованих плівок та їх використання?

7. Які відмінні особливості поліамідних матеріалів?

8. Які основні види співполімеру етилену з іншими матеріалами?

9. Що являють собою нітрилові полімери і для яких цілей вони ви­користовуються?

10. Які властивості полімерів на основі целюлози найбільш ефек­тивно застосовуються у харчовій промисловості?

11. Для яких цілей використовують матеріали на основі поліефірів, полікарбонатів?

12. Які ви знаєте вінілові полімери і якими властивостями вони воло­діють, та для яких цілей використовуються?

13. Що являють собою комбіновані і багатошарові матеріали?

14. Які види комбінованих матеріалів на основі алюмінієвої фольги ви знаєте?

15. Які основні переваги ЛІН-матеріалів?

16. Які матеріали використовуються для вакуумного пакування хар­чових продуктів?

17. Які переваги і недоліки характерні для біо-фоторозкладувальних полімерних матеріалів?

18. Які марки біополімерних матеріалів випускаються в різних краї­нах світу?