- •Потребительская тара Лекция 1. Тара и упаковка
- •Упаковка и её функции
- •Понятие упаковочного дела. Классификация тары.
- •Требования к маркировке продовольственных товаров
- •Условные знаки маркировки Пиктограммы, наносимые на тару (или на упаковочный лист)
- •Лекция №2. Упаковочные материалы для потребительской тары из металла
- •Металлические банки для консервов
- •Металлические банки для сыпучих пищевых продуктов
- •Алюминиевые банки с легковскрываемыми крышками
- •Лекция №3. Полимерные упаковочные материалы для потребительской тары
- •Общие сведения о полимерных упаковочных материалах.
- •Свойства полимеров важные в упаковочном секторе.
- •Санитарно-гигиенические свойства полимеров.
- •Характеристика полимерных материалов.
- •Многослойные полимерные и комбинированные упаковочные материалы.
- •6. Потребительская тара из полимерных и комбинированных материалов.
- •7. Пластмассовая и комбинированная тара для продуктов асептического консервирования, вакуум-упаковка, упаковка в мгс.
- •Лекция №4. Упаковочные материалы из бумаги и картона
- •Картон для потребительской тары
- •Потребительская тара из бумаги и картона
- •Лекция №5. Стеклянная тара
- •Сырьё и схемы производства
- •Химическая устойчивость стекла
- •Группы и марки стёкол (гост р 52022-2003).
- •Ассортимент стеклянной тары.
- •Бутылки для пищевых жидкостей гост р 51476-99.
- •Стеклянные банки для консервов гост 5717-91
- •Тара стеклянная для молока и молочных продуктов гост р 52617-2006
- •Тара стеклянная для продуктов детского питания гост р 52327-2005.
- •Тара стеклянная для продуктов рыбной промышленности гост р 52897-2007.
- •Стеклянная тара для пищевой уксусной кислоты и пищевых уксусов гост р 52898-2007
- •Лекция №6. Групповая упаковка. Тара-оборудование. Пакетирование
- •Тара-оборудование.
- •Пакетирование
- •Лекция №7. Утилизация использованных тароупаковочных материалов.
- •Переработка отходов полимерной упаковки.
- •Сбор и повторное использование металлической тары
- •Сбор и повторное использование стеклянной тары
- •Утилизация бумажно-картонной тары.
Характеристика полимерных материалов.
Целлофан – по химической природе - структурная модификация целлюлозы [С6Н10О5]n .
Достоинства:
Безупречная гигиеничность при контакте с пищевыми продуктами
В сухом виде малопроницаем для газов
Жиростойкий материал
Прозрачный, имеет глянец
Хорошие печатные и ламинирующие свойства
Недостатки:
Хорошо набухает в воде, гигроскопичен
Термически не сваривается
Производство загрязняет окружающую среду
Прозрачность для многих продуктов – недостаток
Ломкость при низкой температуре
За рубежом производят лакированный целлофан (покрытие – ПВДХ и нитроцеллюлозное). При этом приобретает свойство термически свариваться и устойчивость к воде. Нёбная проба (нелакированный целлофан прилипает к нёбу).
Использование:
Оболочка для сосисок и варёных колбас, в настоящее время в меньших объёмах, чем прежде
Жиросодержащие кондитерские изделия – кексы, печенья, вафли. В настоящее время заменён ПП в виду подорожания целлофана.
Хлеб за рубежом выпекают в целлофане специальных марок для длительного хранения.
Эфиры целлюлозы. Нетоксичны, прочны, технологичны, дороги, могут использоваться как съедобные оболочки.
Полиэтилен.
[-СН2-СН2-]n – продукт синтеза газа этилена. Занимает первое место среди термопластов в упаковочном секторе как в нашей стране, так и за рубежом.
Достоинства:
Дешёвый материал
Устойчив к влаге, паронепроницаем. По паронепроницаемости он наряду с ПВДХ занимает 1 место среди термопластов.
Хорошо термосваривается
Недостатки:
Низкие барьерные свойства для газов и ароматических веществ, нестойкость к жирам. Может придавать продукту посторонний запах
Низкая прочность на прокол
Плохо наносится печать, требуется специальная обработка
Выпускается 2 вида полиэтилена:
ПЭНП – низкой плотности или высокого давления
ПЭВП – высокой плотности, вырабатываемый при низком давлении в присутствии катализаторов.
ПЭВП (низкого давления) имеет большую молекулярную массу, высокие кристалличность и прочность. Он используется в основном в производстве транспортной тары, выдерживающей штабелирование (ящики, бочки). Пакеты из него (потребительская тара) «шуршащие», по прочности и барьерным свойствам превосходят пакеты из ПЭНП. ПЭНП в основном используется в качестве плёночного материала для пакетов, для пакетов, а также для баночек, крышек, канистр, иногда бочек.
Пищевая плёнка из ПЭНП вырабатывается марки Н в соответствии с ГОСТом. Она может содержать красители, разрешённые медицинскими органами (диоксид титана, ультрамарин синий и др.)
Пищевые продукты, для упаковывания которых используется полиэтилен:
Гигроскопические продукты без запаха, соль, сахар, желатин. Для повышения прочности лучше комбинировать с бумагой, картоном.
Молоко и молочные продукты. Мягкие пакеты содержат наполнители: внутренний чёрный слой с сажей и с поверхности белого цвета с диоксидом титана. Полученные пакеты на основе бумаги и картона. Для пастеризованного молока внутренний и наружный слой-полиэтилен; для стерилизованного молока – комбинированный материал на основе картона, фольги и полиэтилена. Наружный слой – полиэтилен, затем картон, полиэтилен (вместо адгезива), фольга, 2 слоя полиэтилена для прочности термосваривания пакета, и изоляции фольги.
|
|
|
Рисунок АЛ — Пакет типа I |
Рисунок А.2 — Пакет типа II |
Рисунок А.З — Пакет типа III |
|
|
|
Рисунок А.4 — Коробка в форме призмы с двухскатным верхом, в основании квадрат |
Рисунок А.5 — Заготовка коробки — высечка с нанесенными линиями сгиба (биговкой) и продольным сварным швом |
Рис. Виды и типы потребительской тары из комбинированных материалов
Мясо, рыба, яичный меланж замороженные в блоках упаковывают в полиэтиленовую плёнку, плотно прилегающую к блоку с запечатыванием термосвариванием. Внутри такой упаковки высокая влажность воздуха, которая замедляет сублимирование льда из поверхностного слоя и, следовательно, тормозит окислительные процессы жира.
Охлаждённое мясо, рыба, полуфабрикаты - упаковка с низкими барьерными свойствами и поэтому слабо тормозит микробиологические и окислительные процессы, используется только для непродолжительного хранения указанной продукции.
Кондитерские, бакалейные товары. Используются пакеты для расфасовки указанной продукции, недостатком которых является низкая прочность на прокол, поэтому для сахара-песка, крупы, кондитерских изделий в настоящее время в основном используется полипропилен, материал более прочный на прокол.
Не рекомендуется использовать ПЭ для упаковывания следующих пищевых продуктов:
Жиры и ограниченно используется для жиросодержащих продуктов. Тонкие плёнки из ПЭ проницаемы для жиров. Толстые набухают.
Продукты с выраженным ароматом (чай, кофе, пряности). В качестве дешёвой упаковки может использоваться полиэтилен только высокой плотности.
Алкогольные напитки – экстрагирует посторонние примеси и приобретает посторонний запах.
Мука и крупа с повышенной влажностью. Т.к. полиэтилен почти непроницаем для паров воды, внутри упаковки создаётся повышенная влажность, которая ускоряет дыхание, что может привести к порче продукта.
Копчёная рыба и рыбная кулинария. Внутри упаковки (пакета) создаётся излишняя влажность, что может привести к микробиологическим процессам.
Сополимеры этилена. Наибольшее применение получили полимеры с виниацетатом (ВА). 10-12% ВА резко увеличивает эластичность ПЭ. 13-25% ВА – плёнка из ПЭ становится каучукоподобной, такой сополимер используется в производстве стреч-плёнки. 50% и более ВА позволяет получать клеи-расплавы, позволяющие в доли секунды склеивать материалы без сушки и удаление растворителя. Плёнки EVA (торговое название Элвакс) обладают высокой газонепроницаемостью, но нестойки к воде.
Сополимер этилена с виниловым спиртом (EVAL, EVOH) специалисты называют материалом будущего. По барьерным свойствам он стоит на первом месте среди термопластов вместе с ПВДХ. Материал относительно дорогой, поэтому применяют в сочетании с другими менее дорогими полимерами.
Линейный полиэтилен низкой плотности применяют в термоусадочных плёнках и в производстве стеч-плёнок, при его использовании повышается прочность сварного шва. В этом материале длинная основная цепь молекул с короткими боковыми ответвлениями, получают материал ориентированием плёнки - вытягиванием плёнки в мягком виде, а затем термофиксацией (выдержкой в растянутом состоянии).
П П-полипропилен – -СН2-СН-
|
СН3 n
Полипропилен является крупнотоннажным полимером, на 30% дешевле целлофана и практически его вытеснил. По свойствам похож на ПЭВП (низкая влагопроницаемость), по некоторым параметрам ещё лучше – высокая прозрачность, глянец, хорошо наносится печать. Также жиростойкость выше, хотя и уступает по данному показателю другим термопластам. Кислородопроницаемость и в целом защитные свойства средние. С фольгой и ПЭТ – материалы с высокими защитными свойствами. Высокая термоустойчивость, что позволило разработать новый материал – ламистер на основе фольги и полипропилена для получения консервных банок. Материал выдерживает температуру стерилизации более 110°С.
Легко подвергается модификации и наполнению.
Недостатки:
Низкая светостойкость (быстро стареет).
Низкая морозостойкость. При 0°С – хрупкий, при -30°С – крошливый.
Использование:
Жиросодержащие кондитерские изделия (кексы, вафли)
Сухие завтраки с жиром
Бакалея (макаронные изделия, сахар-песок, крупы и др.)
Стаканчики и кюветы для майонеза, маргарина, халвы
Мясная и рыбная кулинария
Широко используется для сыпучих продуктов (макаронные изделия, сахар-песок, крупы и др.) БОПП (ВОРР) – биостноориентированный полипропилен. Ориентация – растягивание мягкой плёнки, макромолеклы распрямляются, затем термофиксация (выдержка в растянутом состоянии). Такая плёнка нерастяжима, что позволяет работать на упаковочных автоматах с высокой скоростью. БОПП имеет повышенную прочность на прокол, барьерные свойства те же, что и ПП, низкую устойчивость к раздиру, когда наличие даже небольшого надрыва или прокола плёнки может привести к разрушению упаковки. Часто подвергается металлизации, что повышает защитные свойства, в таком виде широко используется для картофельных чипсов, других несладких снеков (жареных орехов, экструдированных зёрнах кукурузы и пшеницы и др.). Однако для кофе БОПП не подходит из-за ароматопроницаемости.
Поливинилхлорид (ПВХ) и поливинилиденхлорид (ПВДХ)
Поливинилхлорид [-СН2-СНСl-]n - крупнотоннажный полимер.
Достоинства:
Дешёвый материал, достаточная сырьевая база
Литьевой материал с хорошими защитными свойствами, жиростойкий, высокие прочностные свойства, хорошо формуется.
Тонкие плёнки прозрачны, со средними защитными свойствами.
Недостатки:
При нагревании отщепляется хлористый водород, в связи с чем требуется вводить стабилизаторы
Сырьё (газ винилхлорид) очень токсичен, поэтому производство экологически опасно
Плёночный материал содержит токсичный пластификатор (синтетические эфиры)
Из плёнок выделяются низкомолекулярные токсические вещества, среди которых наиболее опасны стирол и винилхлорид и продукты деструкции ПВХ.
При сжигании образуются токсичные и канцерогенные диоксины.
В производстве используется кадмий – токсичный тяжёлый металл.
Использование:
Жёсткий ПВХ с 5% пластификатора – литьевой материал. Его недостатком является низкая морозостойкость. 20 лет назад широко использовался для потребительской тары (флаконы для растительного масла, бутылки для дешёвого столового вина и минеральной воды, кюветы и лоточки для джема, повидла и молочных продуктов). Сейчас в Европейских странах запрещён для потребительской тары контактирующей с пищевыми продуктами, ввиду токсического действия винилхлорида и пластификатора.
Пластифицированный ПВХ с 15% пластификатора разрешён в нашей стране как плёночный материал, контактирующий с пищевыми продуктами.
Плёнки с 40% пластификатора используются для упаковывания непродовольственных товаров. Недостаток мягкого ПВХ низкая теплостойкость.
ПВДХ – сополимер винилхлорида (ВХ) и винилиденхлорида (ВДХ).
ВДХ [СН2=СCl2]
Торговые названия за рубежом – саран, курехалон и др.
Отечественное - повиден.
Достоинства:
Прозрачная плёнка, как целлофан, но мягкая
Высокая прочность на прокол
Уникальные защитные свойства. Проницаемость для кислорода в 500 раз меньше, чем у полиэтилена.
Способен к термической усадке. Если тушку птицы поместить в пакет из ПВДХ и опустить в горячую воду, то образуется «вторая кожа». Такая упаковка называется за рубежом – крайовак.
Недостатки:
Низкая теплостойкость и морозостойкость
Те же экологические проблемы, что и у ПВХ
Использование:
Отечественный материал используется в сыроделии. Сыр созревает упакованный в термоусадочную плёнку.
Используется в многослойных и комбинированных материалах для улучшения защитных свойств (вакуумная и газонаполненная упаковка). Такая упаковка тормозит окислительные и микробиологические процессы.
Материалы на основе стирола (крупнотоннажный полимер).
-СН2-СН-
|
С6Н5 n
Чистый полистирол прозрачен и очень хрупок, модифицированный - менее хрупкий, но не прозрачный.
Достоинства:
Производство экологически менее опасно по сравнению с ПВХ
Жёсткий материал легко формуется, декорируется, сваривается
Недостатки:
Низкая теплостойкость
Хрупкость
Неустойчивость к органическим растворителям
Использование. Сополимеры с каучуками и акрилонитрилом имеют белый цвет и используются:
Для стаканчиков в общественном питании
Как лотки подложки для многих пищевых продуктов: охлаждённые и замороженные полуфабрикаты, свежие овощи и фрукты, сухофрукты, кондитерские изделия
Потребительская упаковка для яиц, в т.ч. из вспененного полистирола
Коррексы – фигурные вкладыши в коробки для конфет
Горячая кружка – ёмкость из вспененного полистирола в сочетании с бумагой
Транспортная тара (толстостенные ящики) для охлаждённой рыбы (сёмга, форель) из Скандинавских стран.
Полиамидные плёнки (ПА)
- R1- С – N – R2 -
|| |
О Н n
Материал, широко применяемый как искусственное волокно.
Достоинства плёнок из ПА:
Прочность
Жиростойкость и непроницаемость для газов
Прозрачность
Морозостойкость, теплостойкость
Недостатки:
Неустойчивость к воде (набухает), поэтому его комбинируют с ПЭ.
Использование:
Комбинированный материал ПА/ПЭ широко используется для вакуумной упаковки сосисок, рыбы, деликатесных продуктов из свинины, сыра.
Колбасные оболочки на основе полиамида («Амитан», «Амифлекс» и др.) широко используются в отечественной мясной промышленности и продлевают срок годности варёных колбасных изделий, паштетов до 10-40 суток
Многослойные полиамидные плёнки («Амифлекс» и др.) получают на основе нескольких слоёв ПА, в том числе ориентированного ПА, обладающего способностью к термоусадке. Внешний водонепроницаемый слой состоит из полиолефинов (ПП или сополимер пропилена и этилена). Между внешним и полиамидным слоем имеется промежуточный слой адгезива.
Полиэфиры (полиэтилентерефталат ПЭТФ)
О О
|| ||
- СН2 - СН2 - О - С - - С – О -
n
Используется как искусственное волокно (лавсан), можно получить плёнку и литьевой материал.
Достоинства:
Бутылки из ПЭТФ в 13 раз легче стекла, ударопрочные, в 10 раз выше прочность на прокол по сравнению с ПЭ.
Высокая морозостойкость и теплостойкость
Хорошие защитные свойства
Жиростойкость, устойчивость к воде, к органическим кислотам
Прозрачность
При сжигании не образуется большого количества вредных веществ
Подвергается стерилизации
Легко окрашивается
Недостатки:
Плёночный материал не сваривается, используется в сочетании с ПЭ и ПВДХ
Неустойчив к серной кислоте, к фенолам и некоторым другим реактивам
Неустойчив к длительному воздействию щелочей, которые разрушают полиэфиры. Не рекомендуется для розлива пива с длительным сроком хранения, а также водки.
При синтезе полимера образуется вода, которая является катализатором термодеструкции (разрушение при нагреве). Поэтому перед использованием гранулята, следует знать его влажность (2-3% - стандартная). При повышенной влажности - сушка гранулята 4-6 часов при 160°С. Если гранулят используется с повышенной влажностью, то при термодеструкции возможно выделение весьма вредных веществ, которые могут загрязнять окружающую среду и мигрировать в жидкости, разливаемые в бутылки.
Использование:
Бутылки для пищевых жидкостей (газированные напитки, минеральные воды, пиво, соки)
Вытеснили бутылки из ПВХ для растительного масла.
Используется для косметики, для моющих средств
Упаковка для тортов, пирожных, печенья
Контейнеры для газонаполненных упаковок с мясными и рыбными полуфабрикатами, кулинарными изделиями
Лотки для быстрозамороженных готовых блюд, т.к. материал выдерживает как низкие температуры (-30°С), так и температуру разогрева при +177°С.
До 1997 года основной объём ПЭТ бутылок в стране вырабатывали из импортных преформ. В настоящее время преформы вырабатывают как из импортного, так и отечественного гранулята. За рубежом в ПЭТ бутылки (с покрытием из ПВДХ) разливают спирт.