ровмісних і рідких продуктів використовують багатошарові ма­теріали з привабливим оформленням.

Розроблено нове обладнання для фасування сипких продуктів у пакети типу Tetra Stick, які формуються зі співекструзійних або ламінованих плівок, які мають односторонню зварюваність.

Помітно розширюється асортимент упаковки із паперу і кар­тону, які вважаються більш екологічними і гігієнічними порів­няно з упаковкою із полімерних матеріалів. Папір більше підхо­дить для контакту з харчовими продуктами, особливо в гарячому стані. Крім того, паперова упаковка має привабливий вигляд, на неї можна нанести логотип, який підвищує імідж торгової марки. У виробництві такої упаковки доступні широкі варіації при вибо­рі параметрів матеріалу: біла і коричнева, напівпрозора, глянцева і матова, щільна і тонка, яка характеризується жиро- і термостій­кістю, що особливо важливо при використанні мікрохвильових печей.

Контрольні питання

1. Яку упаковку і з якими властивостями використовують для снеків?

2. Що служить основою при підборі упаковки для продуктів сублі­маційної сушки?

3. Порівняйте киснепроникність плівок, які можна використати для упакування продуктів сублімаційної сушки.

4. Зв'язок між видом пакувального матеріалу і тривалістю зберіган­ня продуктів сублімаційної сушки.

5. За якими чинниками підбирають упаковку для fast-food?

14.5. Упаковка раціонів харчування і засобів особистої гігієни

Важливу роль у життєзабезпеченні екіпажів космічних кораб­лів і орбітальних станцій відіграють раціони харчування, які включають сублімаційні продукти. Вони відрізняються малою масою, довготривалим терміном зберігання і природними смако­вими якостями після відновлення водою.

Конструкцію упаковки раціонів харчування для таких екіпа­жів формують багатофункціональною, оскільки вона одночасно

служить місцем зберігання продуктів та місткістю для приготу­вання і прийому їжі.

Упаковка раціонів харчування виготовлено із полімерних плі­вок одношарових, багатошарових або комбінованих. Термостій­кість плівок дає змогу відновлювати в упаковці перші і другі страви.

Система клапанів в упаковці виключає попадання води у при­міщення при передачі її із системи водопідготовки в упаковку. Прийом їжі йде із упаковки безпосередньо через патрубок у рот, що також виключає попадання залишків їжі і рідини у приміщення.

В даний час виготовляють два види упаковки: пакети для пер­ших страв та напоїв і пакети для других страв.

Упаковка раціонів харчування застосовується у вигляді плос­ких, м' яких плівкових пакетів, які зварені у замкнутому контурі і мають плоскі пелюсткові клапан та патрубок.

З метою підтримки упаковки під час приймання їжі, у пакеті з другими стравами зроблено петлі для пальців рук. Конструкція обох пакетів найбільш зручна для прийнятої в даний час на борту системи підготовки води і прийому їжі. Гаряча вода через клапан легко надходить у вакуумований пакет і за декілька секунд нагрі­ває їжу до певної температури, яку потім витримують до готов­ності.

Для забезпечення харчування за програмою «Буран» розроб­лено жорстку і напівжорстку упаковку заморожених і стерилізо­ваних перших та других страв. Її виготовляють із комбінованих плівок, вона включає алюмінієву фольгу і витримує стерилізацію та низькі температури.

Новий напрям — пакування борошняних сумішей, виготовлення тіста і випікання хліба в упаковці в умовах невагомості. Для цього виготовлено дослідні зразки пакетів різних конструкцій. У межах цієї програми розроблено мішок для збирання відходів. Він має клапанну систему герметичного закупорювання горловини, яка ви­ключає «випливання» відходів із мішка при заповненні і дозволяє недовготривале зберігання його у житловому приміщенні.

Розроблено і поставляються пакети із полімерних та плівко­вих матеріалів для широкого асортименту засобів санітарно- гігієнічного забезпечення космічних польотів. Основою для них є комбіновані плівки, здатні зберігати вологі засоби особистої гігі­єни протягом 2 років, стійкі до багаторазового перегинання при вібрації на активній ділянці виведення. Елементи конструкції та способи приготування і прийому готового напою використані у пакетах типу «Непроливайко» місткістю 100 см³ і більше.

14.6. Дихальна упаковка для свіжих овочів і фруктів Споживання овочів і фруктів в упакованому вигляді з довго­тривалим збереженням свіжості зростає у всьому світі. Особливо високими темпами за останні роки — спочатку у США, а потім у Європі — збільшувалась реалізація упакованих нарізних овочів і фруктів. Ринок цих продуктів поділяється на три великих секто­ри: гуртова торгівля, ресторанне господарство (ресторани, готелі тощо), роздрібна торгівля. Темпи росту у згаданих секторах цьо­го ринку в Європі за останні роки досягли 200 % на рік і спожи­вання виросло до рівня декількох кілограмів на одну людину на рік. Різні фрукти і овочі (індивідуальні, у суміші, у наборі) по­требують упаковки, яка б запобігала їх зовнішньому забруднен­ню, як механічному, так і мікробному або грибковому. Найбільш широко розповсюджені такі види упаковок: піддон- чик, загорнутий у м'яку прозору плівку, і повністю загорнутий пакет із полімерної плівки. Плівки для упаковки овочів і фруктів повинні мати привабли­вий зовнішній вигляд (високу прозорість, блиск, відсутність мут- ності), термозварюваність, високі механічні властивості. Зі спе­цифічних вимог виокремлюють особливу газопроникність. Необхід­ність у такій газопроникності зумовлена тим, що свіжі овочі і фрукти, які фасують в упаковку, дихають — поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ та водяні пари. Навіть ті овочі, які майже не дихають у цілому вигляді, починають інтенсивно «ди­хати» розрізаними, наприклад морква (табл. 14.7). Таблиця 14.7 ШВИДКІСТЬ РЕСПІРАЦІЇ РІЗНИХ ОВОЧІВ Найменування овочів	Швидкість респірації, мг СО2 (кг/год) при t, 0C
	0	4—5	10	15—16	20—21
Брокколі ціла	19—21	32—37	75—87	161—186	278—320
Капуста ціла	4—6	9—21	17—19	20—36	28—49
Морква нарізана	18—35	25—51	32—62	55—106	87—121
Огірки цілі			23—29	24—33	14—48
Цикорій салатний	5—7	9—11	24	30—37	64
Салат цілий, головка	6—17	13—20	21—40	32—45	51—60

Завдяки процесам дихання (респірації) склад повітря всереди­ні упаковки змінюється, модифікується.

У герметричній упаковці виникає анаеробна атмосфера з ви­сокою вологістю, яка згубна для овочів і фруктів, тому разом з упакованим продуктом повинна «дихати» і упаковка.

Плівки для тонких упаковок називають «дихальними», хоча цей термін не співпадає кількісно з іншими галузями застосуван­ня плівкових матеріалів, де слово «дихальна» частіше означає плівку з дуже високими показниками газопроникності аж до перфорованої.

«Дихальні» плівки для упаковки свіжих і нарізаних овочів по­винні мати визначене співвідношення між проникливістю кисню і вуглекислого газу. Кисень потрапляє всередину упаковки ззовні і поглинається упакованим продуктом; СО₂ утворюється всере­дині упаковки за рахунок дихання продукту і прагне там накопи­чуватись. Швидкість його відведення із упаковки за рахунок проникності пакувальної плівки має бути вищою, ніж швидкість надходження кисню. Оптимальним співвідношенням щодо проник­ності СО2: О2 вважається 3:5. У результаті процесів дихання і ди­фузії всередині упаковки встановлюється динамічна рівновага га­зів, яка надалі мало змінюється.

Упаковані продукти «видихають» також водяні пари, які в ре­зультаті накопичення всередині упаковки можуть досягати стану насичення і зумовлювати конденсацію води на внутрішній по­верхні плівки. Така упаковка втрачає привабливість, а внутрішня атмосфера стає сприятливою для розвитку всіх видів пліснявих грибів. Тому упаковка повинна мати також визначену проникли­вість до парів води.

Перфоровані плівки, які широко використовуються як «дихаль­ні», наприклад для упаковки хлібобулочних виробів, не придат­ні для упаковки нарізаних плодів, оскільки не забезпечують за­хист від бактеріальних і механічних забруднень.

Коефіцієнт газо- і паропроникності різних матеріалів, які най­більш часто застосовують для виготовлення «дихальних» плівок, наведено в табл. 14.8.

Як видно із наведених даних, завдання створення упаковки зводиться до підбирання плівки відповідної товщини із потрібно­го матеріалу.

Більш високі коефіцієнти газопроникності мають плівки із пластифікованого ПВХ і особливо із високопрозорих стиролбу- тадієнових співполімерів (СБС). Крім високої газопроникності, вони відрізняються також привабливим зовнішнім виглядом —

однією із найвищих для полімерних плівок прозорістю та блис- ком. Така прозорість є необхідною умовою упаковки свіжих і особливо нарізаних овочів та фруктів, оскільки покупець обов'язково хоче переконатися у свіжості продукту, відсутності псування, забруднень, а блиск надає такій упаковці додаткову привабливість. Таблиця 14.8 ВЛАСТИВОСТІ ДЕЯКИХ ПОЛІМЕРНИХ ПЛІВОК ТОВЩИНОЮ 25 мкм Показники	Одиниця вимірю­вання	БОПП	СБС	ПЕНТ	ПЕВТ	ПВХ
Щільність	г/см3	0,904	1,02	0,92 0,935	0,945 0,960	1,4
Модуль пружності	мПа	2000 4000	1200 1500	150— 200	830— 940	100— 200
Киснепроникність	см/(м2- •24г-атм)	2600	7900	600	2800	7000
СО2-проникність	см/(м2- •24г-атм)	7500	4800	30000	8000	40000
Проникність парів води	см/(м2- •24г-атм)	7,0	17	17,7	5,0	40
Мутність	%	2	2	8—20	мутні	2
Термозварюваність		лише по спів- екстру- дова- ному шару	ні	від­мінна	від­мінна	обме­жена

Плівки із СБС і ПВХ відрізняються за жорсткістю. Перші — СБС жорсткі і застосовуються переважно для виготовлення паке­тів, які тримають форму упаковки. Другі — м'які, легко розтягу­ються і надходять на ринок у вигляді стретч або розтягувальних плівок. Ними обтягують лотки з укладеними продуктами, а плів­ка прилипає до лотка на гарячому столі чи за рахунок своєї лип­кості. Невелика товщина таких плівок — 8—12 мкм — забезпе­чує додатково високі газо- і паронепроникності (плівка 12 мкм має в 3-4 рази більш високу проникність, ніж товщиною 25 мкм).

Плівки ПВХ застосовують для упаковки овочів і фруктів лише в деяких країнах. У Європі їх використання для упаковки харчо­вих продуктів заборонено. Замість них поширені сучасні багато­шарові стретч-плівки на основі поліолефінів. Виробництво останніх зростає в нашій країні швидкими темпами, а стретч- плівки із ПВХ імпортуються в основному із Китаю, що також має сприяти заміні їх на сучасні.

При дослідженні впливу коливання температур упаковки на мікробіологічні показники свіжоочищеної білої спаржі встановлено, що основною причиною погіршення якості при зберіганні є її дегідратація. Після 15 діб зберігання вміст загаль­ного цукру і аскорбінової кислоти у спаржі зменшився відпо­відно на 9 і 41 %.

Виготовлення пакетів можливе тільки із термозварювальних матеріалів, тому плівки із дихальної СБС у чистому вигляді ма­лопридатні для цього. У комерційних плівках на основі СБС ос­новний полімер поєднується з тонкими шарами із термозварюва- них полімерів — поліетилену або його співполімерів. Сполучення шарів, яке здійснюється ламінуванням (кашируван- ням), в даний час забезпечується співекструзією. Бутадієнстиро- льні співполімери в процесі співекструзії з поліолефінами не по­требують клеїв, що значно спрощує і здешевлює процес. Крім того, співекструзія дозволяє отримати термозварювальні шари із поліолефінів значно більш тонкими, ніж при ламінуванні, що підвищує загальну газопроникність упаковки.

Особливо високими показниками характеризуються співекст- рузійні плівки із СБС у сполученні із сучасними лінійними полі­етиленами низької густини. Такі співполімери етилену з гексаном або октеном отримують на металоценових або інших каталізато­рах; загальним для всіх типів співполімерів є вузьке молекуляр- номасове розподілення і регулярна побудова ланцюга з коротки­ми боковими розгалуженнями. Вони мають привабливий зовнішній вигляд, широкий діапазон термозварюваності, високу міцність зварного шва.

Співекструзійні плівки дають можливість підбирати конструк­цію упаковки, забезпечувати оптимальну «дихальну» здатність, міцність зварного шва, зовнішній вигляд.

Для переробки СБС і лінійних поліолефінів необхідні спеціа­лізовані високоякісні машини і серйозні технологічні розробки. У країнах СНД обладнання такого класу випускає українсько- російська фірма НПФ «Пластмодерн», а технологічним досвідом володіє ВАТ МППП НПО «Пластик».