11.4. Полимерная тара. Требования к полимерам для упаковки пищевых продуктов

В последнее время все более широкое применение в кон­сервной промышленности находит тара из полимерных мате­риалов.

Полимерная тара имеет ряд преимуществ:

  • незначительная масса (обусловливает снижение расхо­дов на хранение и транспортировку за счет сокращения массы упаковочного материала в 5-20 раз по сравнению с жестью и в 30-40 раз по отношению к стеклянной таре);
  • возможность изготовления на перерабатывающем заводе (формование горячим воздухом из заготовок);
  • невысокая стоимость сырья;
  • снижение шума при передаче тары по операциям.

К полимерам, используемым для упаковывания пищевых продуктов, предъявляются особые требования, такие, как:

  • механическая прочность, эластичность, свариваемость, устойчивость к изменению температур;
  • непроницаемость в отношении микроорганизмов;
  • газо- и водонепроницаемость, непроницаемость для уль­трафиолетовых лучей;
  • химическая устойчивость к действию компонентов пи­щевого продукта;
  • экономичность, недифицитность и невысокая стоимость;
  • технологичность (возможность переработки в готовые изделия высокопроизводительными способами при малых тру­довых затратах);
  • санитарно-гигиеническая безупречность, т.е. невозмож­ность перехода в пищевой продукт из полимерного материала посторонних веществ, изменяющих вкус и запах продукта, а также вредно влияющих на организм человека.

Гигиенические требования к упаковочным материалам раз­рабатываются и утверждаются органами Госсанэпиднадзора на основании анализа имеющейся научной информации или на основе токсико-клинических исследований.

Контроль за гигиеническими свойствами полимерных таро­материалов осложняется тем, что на практике в состав поли­мерных композиций, кроме мономеров, которые должны быть нетоксичными, входят катализаторы и инициаторы полимери­зации, отвердители, наполнители, красители, пластификаторы и другие компоненты, используемые для придания полимерам определенных свойств. Кроме того, при эксплуатации полиме­ров неизбежно их старение. Под влиянием внешних условий, под воздействием самих продуктов питания протекает де­струкция полимера - разрыв его молекулярной цепи. При этом изменяются внешний вид полимера, его свойства. Увеличива­ется вероятность миграции в продукт вредных соединений, об­разующихся в процессе старения полимера. Так, при деструк­ции полиэтилена выделяются формальдегид, олигомеры. Для наиболее токсичных соединений устанавливаются нормативы - допустимое количество миграции и максимально допустимая суточная доза.

К основным полимерным тароматериалам относятся:

  • полиолефины - полиэтилен (высокого и низкого давле­ния), полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом;
  • материалы на основе полистирола;
  • полимеры на основе винилхлорида;
  • полиамидные упаковочные материалы;
  • полиэфирные пленки на основе полиэтилентерефталата (например, лавсан) и др.
  • лакированный целлофан, целлофан с покрытием на ос­нове сополимера винилиденхлорида и винилхлорида;

Пленка из полипропилена термостойка, потому продукты в ней можно стерилизовать. Возможна стерилизация консервов в жестких стаканах на основе полиэтилена или полипропилена высокой плотности, укупоренных жестяными крышками. Пленку из полипропилена можно использовать для упаковки свежего мяса, овощей, соков, компотов, варенья.

Полистирол служит для изготовления ударопрочного мате­риала. Из него производят стаканы вместимостью от 100 до 500 мл для плавленых сырков, сметаны.

В мелкую тару на основе поливинилхлорида или полистиро­ла (баночки, стаканчики, коробочки) фасуют непастеризуемые пищевые продукты (джем, повидло, протертые яблоки с саха­ром, соус), сохранность которых обеспечивается высокой кон­центрацией осмотически деятельных веществ или введением консервантов.

Поливинилхлоридные пленки при нагревании до 100 °С и последующем охлаждении обладают способностью сжимать­ся. Поэтому их используют при вакуум-упаковке мяса, птицы, твердых сыров, масла.

Пленка из полиэтилентерефталата характеризуется высо­кой прочностью, стойкостью к бактериям и плесеням, морозо-, тепло- и термостойкостью (от минус 60 °С до 150 °С). Эти свойства обеспечивают возможность замораживания и стери­лизации продуктов.

Эффективна тара, полученная вспениванием полистирола до пятидесятикратного объема. Поскольку полученный пено­полистирол состоит из огромного количества закрытых ячеек, в которых содержится воздух (более 95 % объема ячейки), то он превосходит по своим качествам такой ценнейший природ­ный материал, как пробка.

Целлофан изготавливается обработкой вискозы серной кис­лотой и глицерином. Это блестящая прозрачная пленка толщи­ной 27-60 мкм, самая дешевая из упаковочных пленок.

Из полиэтилена изготавливают жесткую и мягкую тару. Свойства полиэтилена определяются условиями полимериза­ции этилена. Полиэтилен низкого давления жесткий, его моле­кулы имеют нитевидную структуру почти без ответвлений. Молекулы полиэтилена высокого давления разветвлены в раз­ные стороны, потому он мягкий, эластичный, имеет меньшую плотность.

Полиэтилен высокой плотности идет на производство ящи­ков для бутылок, бутылей, фляг, жестких контейнеров, стакан­чиков для расфасовки сметаны и других продуктов. Полиэти­лен высокого давления низкой плотности идет для изготовле­ния пленок. Полиэтиленовая пленка толщиной от 0,2 до 0,02 мм отличается высокой газопроницаемостью. Она исполь­зуется для упаковки жидких и гигроскопичных продуктов (кондитерские изделия и т.п.). Благодаря морозостойкости и хорошей теплопроводности такая пленка применяется для кон­тактного замораживания и размораживания мяса, птицы, рыбы и др. Упакованные под вакуумом в пленку замороженные мяс­ные блюда хорошо сохраняются при температуре минус 20 оС в течение 3-4 мес. Хорошо сохраняются соки, фасованные в пакеты из комбинированных материалов: целлофан-полиэти­лен (ПЦ-2), из бумаги с полиэтиленовым покрытием (типа «Те­трапак»).

Проницаемость диоксида углерода через полиэтиленовую пленку в 2-5 раз выше кислородопроницаемости. Поэтому полиэтиленовую пленку используют при хранении плодоо­вощной продукции в модифицированной атмосфере. Мелкую упаковку - пакеты по 0,5-1 кг из экономических сооб­ражений главным образом применяют для цитрусовых пло­дов, груш, ягод, а для более дешевых плодов и овощей ис­пользуют крупные упаковки (ящики, камеры) с полимерны­ми вкладышами.

Применяется также новая упаковка «лин-пак», представля­ющая собой кувшин из полимерного материала с включением мела. Полностью утилизируется: разлагается в течение не­скольких дней. Легко наносится рисунок. Тара пригодна для автоматической расфасовки продукта с температурой от 2 до 75 °С.

Большинство полимерных упаковочных материалов обла­дает комплексом ценных свойств, однако среди них нет ни од­ного материала, который бы полностью удовлетворял отмечен­ным ниже требованиям (табл. 11.1). Поэтому полимерную тару и упаковку стараются изготавливать из комбинированных ма­териалов, сочетающих лучшие свойства своих отдельных ком­понентов.

таб111.png