Упаковочные материалы

Необходимость расширения ассортимента упаковочных материалов продиктована в последнее время увеличением объема различных фасованных пищевых продуктов. От состава упаковочных материалов зависит потенциальная безопасность пищевой продукции, срок ее хранения и возможность транспортировки.

Полимерные материалы должны соответствовать гигиеническим требованиям и обладать необходимыми эксплуатационными свойствами. Вместе с тем, они не должны изменять органолептические свойства продуктов и не выделять веществ, вредных для организма человека.

В последнее время наряду с такими известными материалами, как бумага, древесина, все большее применение получают полимеры, используемые как в чистом виде, так и в сочетании с другими материалами – алюминиевой фольгой, бумагой, картоном и др.

В пищевой промышленности в качестве влагонепроницаемой бумаги используют пергамент – непроклеенную бумагу, обработанную хлоридом цинка и серной кислотой с последующей нейтрализацией, которая обладает свойством водо - и жиронепроницаемости. В меньшей степени подобными свойствами обладают пергамин и подпергамент.

Для изготовления этикеток и подвертки в пищевой промышленности применяют три марки бумаги-основы ОДПЭ-22, ОДПЭ-25 и ОДП-22. Первая и вторая используются для изготовления рулонной парафинированной этикетки для наружной завертки изделий, а третья – для рулонной парафинированной подвертки для внутренней завертки.

Для завертки кондитерских и других пищевых продуктов рекомендуют фольгу, изготовленную из тонкого листа алюминия специальных марок. В зависимости от поверхности существует ее несколько марок – фольга тисненная (ФТ); фольга гладкая пищевая (ФГ); фольга с комбинированной отделкой, окрашенная тисненная (ФОТ); фольга котированная, т.е. склеенная с бумагой (ФК).

Фольга выпускается в мягком (отожженном) и твердом (неотожженном) состоянии. Для упаковки используют в основном отожженную фольгу марок ФЛ, ФО, ФТ и ФОТ, а фольга марки ФГ – в любом состоянии.

В последнее время отдается предпочтение использованию в качестве тароупаковочных материалов полимерных пленок и комбинированных материалов на их основе, преимущества которых заключается в увеличении срока хранения пищевых продуктов и улучшении санитарно-гигиенических условий в промышленности и торговле.

Ассортимент полимерных пленок, применяемых для упаковки пищевых продуктов, определяется различными свойствами продуктов, вводимыми компонентами, назначением и конструкцией установки. Требования, предъявляемые к ним обусловлены многими факторами: видом продукта, сроков и условий его хранения; обеспечения должных санитарно-гигиенических свойств; технологичностью; устойчивостью к действию плесени и микроорганизмов.

С точки зрения оценки степени возможного вредного влияния особое внимание уделяется анализу вводимых компонентов, которые в зависимости от биологической активности подразделяются на допустимые и недопустимые. Использование этих компонентов регламентируется гигиеническими нормами и степенью возможной миграции из полимерных материалов. Нормативными критериями являются максимально допустимая суточная доза и допустимое количество миграции.

Для упаковки пищевых продуктов наиболее широко используются целлофан, пленки из поливинилхлорида, пленки из полиолефинов.

Целлофан представляет собой гидратцеллюлозную пленку, содержащую 12% глицерина. Он обладает устойчивостью к свету и жирам, высокой механической прочностью, низкой газопроницаемостью в сухом состоянии. Основным недостатком целлофана является его высокая гидроскопичность и поэтому для уменьшения водопроницаемости целлофан покрывают различными лаками, который в дальнейшем применяется для упаковки кондитерских изделий, воздушной кукурузы, пряностей, макаронных изделий, сухого молока, топленного жира, рыбных продуктов и других различных продуктов с влажностью не более 15%.

Пленки из полиолефинов достаточно широко применяются для упаковки пищевых продуктов. Они изготавливаются из полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности и полипропилена.

Пленка из полиэтилена низкой плотности обладает стойкостью к кислотам, щелочам и многим органическим растворителям до t ~ 60^о -70»С, паронепроницаемостью, водостойкостью, высокой эластичностью, морозостойкостью (t ^о С) и легко термосваривается. Вместе с тем, она обладает рядом недостатков: низкой теплостойкостью и механической прочностью, значительной воздухопроницаемостью и непригодностью для упаковки жирных продуктов, так как не защищает их от окисления.

В основном она применяется для упаковки хлебобулочных и кондитерских изделий, молочных, рыбных продуктов, овощей, фруктов, пищевых концентратов, замороженных продуктов.

Пленка из полиэтилена высокой плотности обладает большей жесткостью и прочностью при растяжении, чем из полиэтилена низкой плотности, но меньшей газонепроницаемостью и теплостойкостью до 110^о С.

Пленка из полипропилена по механической прочности, газо- и паронепроницаемости превосходит полиэтиленовую пленку. Теплостойкость полипропилена 135 - 140^о С, что позволяет применять эту пленку для упаковки кулинарных изделий, подвергаемых разогреванию в пленке. Недостатком этой пленки является низкая морозостойкость – около -15^о С.

В пищевой промышленности используются и другие виды полимерных пленок. Например, пленка типа САРАН применяется для упаковки продуктов под вакуумом или в атмосфере инертного или в атмосфере инертного газа – азота или диоксида углерода; плиофильм и эксаплен применяются для упаковки замороженных и гигроскопичных продуктов, фруктов, мясных и кулинарных продуктов; пленка из пластифицированного поливинилхлорида – для упаковки сыра, творога, сахара и муки; пленка из не пластифицированного поливинилхлорида используется в качестве вкладышей в деревянные ящики и бочки для упаковки животных жиров.

Особую значимость для упаковки пищевых продуктов приобретают многослойные комбинированные материалы, в которых между собой сочетаются различные полимерные пленки или с бумагой, картоном, фольгой. К числу таких материалов, получаемых сочетанием двух различных полимерных пленок, относят целлофан – полиэтилен, лавсан – полиэтилен, целлофан – саран. Эффективность материалов обусловлена сочетанием свойств каждого отдельно взятого компонента. Например, пленка целлофан – полиэтилен сочетает высокую механическую прочность, газонепроницаемость, восприимчивость к печатным краскам целлофана с водостойкостью, влагонепроницаемостью, морозостойкостью, эластичностью и термосвариваемостью полиэтилена.

Для покрытия бумажной и картонной тары для молока, сливочного масла, маргарина, мороженного используется полиэтиленовый воск (Е114), добавленный к парафину. Комбинированная фольга в своем составе сочетающая алюминиевую фольгу с бумагой и применяемая для упаковки ароматических продуктов и кондитерских изделий, отличается достаточно высокой механической прочностью и малой проницаемостью. Для упаковки растворимого кофе, пищевых концентратов, сухих дрожжей и других гигроскопических продуктов предпочтение отдают трехслойным упаковочным материалам, в своем составе содержащем бумагу, фольгу, полиэтилен, целлофан.

Ламистер – алюминиевая фольга, склеенная с полипропиленом, используется для кулинарной продукции и изготовления банок для пресервов и консервов, а алюминиевая фольга с лаковым покрытием на основе поливинилхлорида – для упаковки продуктов с высоким содержанием жиров (плавленных сыров, животных жиров и др.). Эффективной современной упаковкой являются пакеты Тетра Брик Асептик, применяемые для упаковки напитков, жидких и пастообразных продуктов более чем в 100 странах мира, и картонные упаковки фирмы PKL (Германия), позволяющие производить асептическую фасовку соков, напитков, молока и др.

Экологической характеристикой упаковочных материалов принято считать единицы загрязнения среды VBP, которые учитывают возможности и легкость их утилизации, ее стоимость и другие показатели, рассчитываемые по специальной методике. Принято считать, что нельзя рекомендовать упаковку, если VBP превышает 100. В таблице 4 представлены значения VBP для некоторых типов упаковки.

В последнее время осуществляет поиск новых видов полимеров, других типов самодеструктируемых пленок, особенностью которых является их способность к разложению под воздействием микроорганизмов, света, кислорода и других факторов. К числу этих биодеструктируемых полимеров относятся известные Ecoster Polyelean.

Таблица 4

Значения VBP для некоторых типов упаковки

Продукт и тип упаковки	Значения VBP	Продукт и тип упаковки	Значения VBP
Молоко (1 л) – Тетра Брик	90	Масло (125 г) – полимерный пакет + картон	46
Полиэтиленовые пакеты	17	Полимерный пакет	12
Полимерные бутылки (100 оборотов с мойкой)	30	Пакет из материала полимер – фольга	6
Стекло (40 оборотов без мойки)	40	Кофе (250 г) – многослойный пакет	27
Апельсиновый сок (1 л) - Тетра Брик	102	Пакет «Экспрессо» (10 порций)	824
Стекло (40 оборотов)	286

 

Вопросы

1. Что такое идентификация пищевой продукции и какова ее функциональная роль?

2. Охарактеризуйте существующие виды идентификации и их особенности.

3. Какие существуют способы фальсификации пищевой продукции?

4. Существует ли взаимосвязь между фальсификацией и идентификацией пищевой продукции?

5. Каково значение маркировки для обеспечения безопасности пищевой продукции?

6. Какие требования предъявляются к упаковочным материалам?

7. Какими нормативами регламентируется введение различных компонентов в упаковочные материалы?

Тесты

1. Что такое идентификация пищевой продукции?

а) процедура, позволяющая оценить уровень безопасности пищевой продукции;

б) установление соответствия характеристик пищевой продукции, указанных на маркировке, в сопроводительных документах или иных средствах информации, представленным к ней требованиям;

в) процедура, позволяющая дифференцировать пищевую продукцию на стандартную, условно пригодную и непригодную для потребления.

2. Что подразумевают под фальсификацией пищевой продукции?

а) изготовление поддельных пищевых продуктов;

б) реализация поддельных пищевых продуктов;

в) изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов, ингредиентный состав которых не соответствует своему назначению и рецептуре.

3. Что такое санитарно-гигиенические нормативы?

а) нормативы, устанавливаемые в законодательном порядке;

б) допустимые уровни содержания химических соединений в объектах окружающей среды;

в) допустимые уровни содержания химических соединений в объектах окружающей среды, продуктах питания и продовольственном сырье, устанавливаемые в законодательном порядке.

4. Какими элементами представлена маркировка пищевой продукции?

а) текстом;

б) текстом, рисунком и условными обозначениями или информационными знаками (ИЗ);

в) текстом и рисунком.

5. Каким требованиям должны соответствовать упаковочные материалы?

а) гигиеническим;

б) не должны изменять органолептические свойства продуктов;

в) должны соответствовать гигиеническим требованиям, обладать необходимыми эксплуатационными свойствами и не должны изменять органолептические свойства продуктов и не выделять веществ, вредных для организма человека.

Глава3. Показатели и ингредиенты, определяющие качество пищевой продукции

Факторы, показатели и ингредиенты, влияющие на качество пищевых продуктов, весьма многообразны и специфичны. Прежде всего к ним относятся:

• технологические особенности производства пищевых продуктов;

• маркировка, транспортировка, хранение;

• физико-химические показатели (вязкость, плотность, влажность, зольность, кислотность и др.);

•токсикологические показатели (содержание тяжелых металлов);

•микробиологические показатели (содержание микотоксинов, афлотоксинов, бактериальных токсинов);

•органолептические показатели (вкус, цвет, запах).

В качестве «индикаторов» качества пищевых продуктов выступают показатели пищевой, энергетической и биологической ценности.

Пищевая ценность – интегральный показатель, оценивающий в пищевых продуктах содержание углеводов, белков, витаминов, макро- и микронутриентов.

Пищевая ценность продукта определяется совокупностью свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.

Энергия, которой обеспечивается организм при потреблении и усвоении питательных веществ, расходуется на осуществление трех главных функций, связанных с жизнедеятельностью организма. К ним относятся основной обмен, переваривание пищи, мышечная деятельность.

Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка.

Экспертами ФАО и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) введен показатель биологической ценности пищевых белков – аминокислотный скор (АС). Пищевая ценность любого белка сравнивается с эталоном – эталонным белком, аминокислотный состав которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям организма человека в каждой незаменимой аминокислоте. Содержание изолейцина в эталонном белке составляет – 40 мг, лейцина – 70 мг, лизина – 55 мг, метионина + цистина – 35 мг, фенилаланина + тирозина – 60 мг, триптофана – 10 мг, треонина – 40 мг, валина – 50 мг. Аминокислотный скор рассчитывается по формуле:

;

где АК – любая незаменимая аминокислота.

Восемь аминокислот не синтезируются организмом и поэтому называются незаменимыми. Это изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин и валин.

В идеальном белке аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты принимается за 100%.

Энергетическая ценность – показатель, оценивающий калорийность пищевых продуктов, т.е. долю энергии, которая может высвободиться из макронутриентов в ходе биологического окисления.

Она является важным свойством пищевого продукта, определяющим его пищевую ценность.

При окислении и распаде сложных веществ на более простые, содержащихся в пище, происходит выделение энергии, необходимой организму в процессах жизнедеятельности, и, именно энергия, содержащаяся в пищевых веществах, является мерой потребности человека в пище. Энергию выражают в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж). 1 ккал соответствует 4,18 кДж. Роль основных источников энергии принадлежит макронутриентам - белкам, жирам и углеводам.

Количество энергии, которое образуется при окислении компонентов пищи, определяют по количеству тепла, выделяющегося при сжигании продукта в атмосфере кислорода внутри калориметрической бомбы.

Количество выделившегося тепла рассчитывают с учетом того, что для нагрева 1 кг воды на 1^о С нужна 1 ккал. Другими словами, 1 ккал соответствует количеству тепловой энергии, необходимой для нагрева 1,0 кг воды на 1^о С (от 15 до 16^о С).

Энергетическая ценность 100 г продукта, исходя из его состава и теплоты сгорания отдельных компонентов, может быть рассчитана по формуле:

где е_i – теплота сгорания компонента (коэфф. энергетической ценности), ккал/г;

m_i – массовая доля компонента в продукте, г/100 г.

Коэффициенты энергетической ценности основных пищевых компонентов с учетом их средней усвояемости, зависящей, в частности, от химического состава, способа кулинарной обработки пищи, которой она подвергалась, представлены в таблице 5.

Таблица 5

Коэффициенты энергетической ценности макронутриентов

Компоненты	Усвояемость, %	Коэффициент энергетической ценности, ккал/г
Белки	84,5	4
Жиры	94,0	9
Углеводы	95,6	4

По энергетической ценности (калорийности) пищевые продукты делятся на 4 группы:

1. особо высокоэнергетичные: шоколад, жиры, халва – 400-900 ккал/г;

2. высокоэнергетичные: мука, крупа, макароны, сахар 250-400 ккал/г;

3. среднеэнергетичные: хлеб, мясо, колбаса, яйца, яичный ликер, водка 100-250 ккал/г;

4. низкоэнергетичные: молоко, картофель, овощи, фрукты, пиво, белое вино до 100 ккал/г.

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение макро- и микронутриентов.

Удовлетворение потребности организма должно быть обеспечено в основных пищевых веществах, включающих источники энергии (белки, жиры, углеводы), незаменимые аминокислоты, незаменимые высшие жирные кислоты, витамины, минеральные вещества.