Сирохман І.В Товарознавство пакувальних матеріалів і тари

Подождите немного. Документ загружается.

271

дження у виробництві ковбасних оболонок. Вибір поліаміду для

цієї мети зумовлений тим, що поліамідні плівки відповідають

вимогам гігієнічної безпеки і характеризуються високою міцніс-

тю та стійкістю до проколювання.

Молекули поліамідів практично не розчинні у харчових про-

дуктах і не переходять до їх складу, навіть при довготривалому

контакті. Тому з поверхні поліамідних плівок можуть мігрувати

тільки залишки мономерів (капролактам, гексаметилендіамін),

які не прореагували під час синтезу поліаміду. Тому для виготов-

лення ковбасних оболонок використовують спеціальні сорти по-

ліаміду, додатково очищені від низькомолекулярних компонен-

тів. На них наноситься маркування «Допускається безпосередній

контакт з харчовими продуктами», а вміст у їх складі домішок,

що здатні мігрувати, суворо контролюється. Крім цього, готова

плівка після виготовлення перевіряється у лабораторіях Держсан-

епіднагляду на вміст капролактаму, кількості барвника, що виді-

лився із плівки, а також за органолептичними показниками. При

відповідності дослідного зразка Державним санітарним епідеміо-

логічним правилам і нормативам видається «Санітарно-

епідеміологічний висновок».

Технічні сорти поліаміду, які називають конструкційними, не

очищують від низькомолекулярних фракцій. Часто в конструк-

ційні поліаміди вводять різні наповнювачі і добавки для поліп-

шення міцності, але вони не можуть використовуватись для кон-

такту з харчовими продуктами.

Для оцінки безпеки поліамідних оболонок вибрані контрастні

за ступенем проникності і шаруватості поліамідні оболонки

«Амітан», «Аміфлекс Т» і «Амісмок». Кожна з них характеризу-

ється індивідуальними властивостями: «Амітан» — одношарова

непроникна оболонка для варених ковбас, «Аміфлекс Т» — бага-

тошарова непроникна оболонка для варених ковбас, «Амісмок»

— одношарова проникна оболонка для варено-копчених і напів-

копчених ковбас.

У відповідності з технологічним процесом поліамідні оболон-

ки попередньо промивають протягом 25 хв. у проточній воді

(23 °С) і ополіскують у дистильованій воді. Модельним середо-

вищем служить дистильована вода і 2 %-й розчин оцтової кисло-

ти, що містить 2 % кухонної солі. Модельні середовища залива-

ють в оболонки, сформовані у вигляді батона, витримують у

термошафах 3 год і потім настоюють при кімнатній температурі

протягом 10 діб.

272

Таблиця 10.6

ВМІСТ ОКРЕМИХ ІНГРЕДІЄНТІВ (мг/дм

) У ВИТЯЖКАХ ІЗ ПОЛІАМІДНИХ ОБОЛОНОК (М ± m)

Гексаметилендіамін Капролактам Формальдегід Аміак Метанол Фенол

Оболонка

ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт.

«Амітан»

Не

більше

0,01

0,007 ±

0,0006

Не біль-

ше 0,5

0,29 ±

0,15

Не

більше

0,1

0,04 ±

0,026

Не

більше

2,0

0,25 ±

0,37

Не

більше

0,2

0,11 ±

0,04

Не

більше

0,05

0,02 ±

0,003

«Амі-

флекс Т»

Не

більше

0,01

0,006 ±

0,0005

Не

більше

0,5

0,25 ±

0,17

Не

більше

0,1

0,03 ±

0,017

Не

більше

2,0

0,46 ±

0,27

Не

більше

0,2

0,15 ±

0,02

Не

більше

0,05

0,02 ±

0,005

«Амі-

смок»

Не

більше

0,01

0,007 ±

0,0005

Не

більше

0,5

0,24 ±

0,18

Не

більше

0,1

0,05 ±

0,032

Не

більше

2,0

0,000

Не

більше

0,2

0,13 ±

0,04

Не

більше

0,05

0,03 ±

0,004

Таблиця 10.7

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ВИТЯЖОК ІЗ ПОЛІАМІДНИХ ОБОЛОНОК (мг/дм

)

НА НАЯВНІСТЬ ТОКСИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ (М ± m)

Свинець Мідь Цинк Кадмій Миш’як Ртуть

Оболонка

ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт. ДКМ Факт.

«Амітан»

Не

більше

0,03

0,0076 ±

0,0029

Не

більше

1,0

0,0073 ±

0,0059

Не

більше

1,0

0,027 ±

0,017

Не

більше

0,001

0,0008 ±

0,0003

Не

більше

0,05

0,001

Не

більше

0,005

0,0005

«Амі-

флекс Т»

Не

більше

0,03

0,0065 ±

0,00047

Не

більше

1,0

0,0049 ±

0,0032

Не

більше

1,0

0,02 ±

0,0078

Не

більше

0,001

0,0003 ±

0,0002

Не

більше

0,05

0,001

Не

більше

0,005

0,00001

«Амісмок»

Не

більше

0,03

0,0066 ±

0,00042

Не

більше

1,0

0,0097 ±

0,0069

Не

більше

1,0

0,035 ±

0,024

Не

більше

0,001

0,0003 ±

0,0001

Не

більше

0,05

0,001

Не

більше

0,005

0,0005

272

273

Рівень міграції е-капролактаму і гексаметилендіаміну встано-

влюють методом хроматографії, формальдегіду і фенолу — фо-

тометричним методом; бензолу і метанолу — газохроматографіч-

ним методом. Токсичні елементи (свинець, кадмій, цинк, мідь,

ртуть і миш’як) визначають атомно-абсорбційним методом. Ток-

сикологічні дослідження поліамідних оболонок проводять екс-

прес-методом із застосуванням кліткового тест-об’єкта (сперма

великої рогатої худоби). Одержані результати обробляють загаль-

ноприйнятими методами санітарної статистики.

Безпеку поліамідних оболонок оцінюють комплексно за чоти-

рма позиціями:

• органолептичні дослідження;

• міграція основних інгредієнтів, які входять у рецептуру обо-

лонок;

• продукти деструкції;

• наявність солей важких металів і миш’яку як можливих до-

мішок, що забруднюють сировину.

Органолептичні дослідження орієнтують на необхідність на-

ступних лабораторних досліджень оболонок: одержані витяжки

мають бути прозорими, безкольоровими, без запаху (0 балів).

При вивченні міграції хімічних речовин із поліамідних оболо-

нок стверджується, що в усіх досліджених зразках вміст е-кап-

ролактаму і гексаметилендіаміну не перевищував допустимі

кількості міграції (ДКМ) (табл. 10.6). Міграції бензолу не вияв-

лено.

За результатами досліджень виділення продуктів деструкції із

поліамідних оболонок у модельні середовища (формальдегіду,

аміаку, метанолу, фенолу) встановлено, що рівні міграції у витяж-

ках зі всіх оболонок не перевищують допустимих.

З метою визначення вмісту солей важких металів і миш’яку в

досліджених витяжкаї із поліамідних оболонок не встановлено

перевищення допустимого рівня (табл. 10.7).

10.8. Організація

контролю якості полімерної тари

Основні методи контролю якості полімерних матеріалів пе-

редбачають ідентифікацію полімерів, а також визначення фізико-

механічних, фізико-хімічних, фізичних, технічних та технологіч-

них властивостей.

274

Таблиця 10.8

ІДЕНТИФІКАЦІЯ ПОЛІМЕРІВ ЗА ГОРЮЧІСТЮ

Полімер Горючість Особливості горіння Запах Колір паперу

Поліетилен (ПЕ) Добра Плавиться, горить, пускаючи краплі

Характерний для

парафіну

Чорний

Поліпропілен (ПП) Добра Плавиться, горить, майже не пускає краплі

Характерний для

парафіну

Чорний

Полістирол (ПС) Добра

Го

ить з

тво

енням чо

ного дим

, д

же

усаджується при наближенні вогню

Характерний для

мокрого стиролу

Чорний

Полівінілхлорид

(ПВХ)

Погана

Колі

вогню, ха

акте

ний для хло

овмісних

ечовин, п

и го

інні поліме

тво

юється

чорний дим, який гасне при видаленні вогню

Специфічний різ-

кий

Чорний

Полівініловий

спирт (ПВС)

Добра Яскраво горить, плавиться Горілої вовни

Світло-

попелястий

Полівінілден-

хлорид (ПВДХ)

Середня

Усадж

ється п

и наближенні вогню, го

ить

зеленим полум’ям

Специфічний різ-

кий

Чорний

Целофан Добра Горить добре, аналогічно паперу Горілого паперу

Залишається

небагато попел

274

275

З фізико-механічних показників контролюють: твердість за

Брінеллем при певному навантаженні, модуль пружності при

розтягуванні, стискуванні, зминанні, стійкість до проколювання

матеріалів із плівки, еластичність та міцність.

До фізико-хімічних властивостей відносять зміну маси, ліній-

них розмірів та механічних властивостей під дією хімічних засо-

бів, стійкість до розтріскування під напругами, паропроникли-

вість за 24 год, водопроникливість за 24 год, водопроникливість у

холодній та гарячій воді, вологість та водостійкість, проникність

органічних розчинників.

Визначено бар’єрні дії целофанових плівок стосовно води за-

лежно від активності води всередині і зовні плівки. Для оцінки

моделі сорбції води, перевірку проникності здійснюють при тем-

пературі 30 ºС і кількох значеннях активності парів води.

Фізичні властивості тари характеризують: коефіцієнт тертя,

щільність, теплостійкість, температура розм’якшення, морозостій-

кість, світлопроникність, електричні та електростатичні властивості.

Технічні та технологічні властивості характеризують: усадку,

стійкість до старіння під дією природних та кліматичних факто-

рів, стійкість до зношування.

Багато видів полімерів можна ідентифікувати за горючістю

(табл. 10.8).

Контроль якості полімерної тари

Методи визначення якості полімерної упаковки можна поді-

лити на дві групи: визначення властивостей упаковки в процесі

виготовлення і при її розробці. За допомогою методів першої

групи контролюють зовнішній вигляд, масу, місткість, геометри-

чні розміри, шершавість поверхні, герметичність і стійкість до

дій навантажень у різних умовах, міцність зварних швів упаков-

ки. За допомогою методів другої групи визначають хімічну стій-

кість, формостійкість, проникність, вібростійкість, стійкість до

навантажень під час транспортування (рис. 10.1).

Запропоновано методи контролю якості пакувальних матеріа-

лів для харчових продуктів:

• метод швидкого визначення формальдегіду в пакувальних мате-

ріалах для харчових продуктів методом осцелографічної полярографії.

Градуйований графік лінійний у діапазоні концентрацій 0,005—0,25

мг/л, межа визначення становить 0,005 мг/л, міра об’єктивності —

92,3—104,6 % і відносне стандартне відхилення — 0,011—0,030;

276

Показники якості полімерної тари

Зовнішній вигляд

Маса

Місткість

Геометричні розміри

Міцність

Здатність протистояти

ізноманітним навантаженням

Вібростійкість

Хімічна стійкість

Проникність

Формостійкість

Герметичність

Рис. 10.1. Показники якості полімерної тари

• внаслідок дослідження динаміки змін показників якості ікри в

полімерній тарі під час зберігання встановлено, що якість ікри у ку-

ботейнерах із полімерних матеріалів відповідає вимогам діючого ста-

ндарту і СаНПіН протягом 9 місяців. Це дозволяє зробити висновок,

що строк зберігання ікри в куботейнерах при температурі –4 — 6 °С

становить не більше 8 місяців і збігається за тривалістю витримуван-

ня бочкової ікри лососевих. Якість ікри у поліетиленових відрах з пе-

ргаментом вища, ніж у відрах з поліетиленовим вкладишем;

• при дослідженні впливу сорбції ароматичних речовин на

проникність для кисню плівкових матеріалів на основі поліети-

лену низької густини, поліпропілену, полікарбонату і поліетилен-

терефталату використано систему безперервного ізостатичного

потоку. Полімери витримували при 40 °С у контакті з леткими

компонентами — лимоненом, гексилацетатом, нонаноном і дека-

налем. Після витримки частину зразків досліджували хромато-

графічним способом для визначення сорбції, а другу частину ви-

пробовували на проникність для кисню (при 25 °С). При витрим-

ці протягом 8 годин зразки ПЕНГ і ПП виявили лінійне зростання

проникності (відповідно на 21 і 130 %). Проникність ПК лінійно

зменшується (на 11 % за 21 добу). Для ПЕТ сорбція ароматичних

речовин не впливає на проникність плівки для кисню;

• розроблено математичну модель, яка дає змогу оцінити во-

логостійкість нейлонових плівок як функцію активності води з

277

однієї або другої сторони матеріалу. Сорбція і коефіцієнт водо-

проникності відповідають загальноприйнятим значенням для

нейлонових плівок;

• трихлоранізол проходить крізь ущільнюючі деталі упаковок

і потрапляє в напої, що створює проблему забруднення продуктів

леткими органічними речовинами. Зберігання напоїв у нестандарт-

них умовах і проникність органічних речовин крізь ущільнення

можуть стати причиною попадання в напої небажаних речовин.

Розроблено метод визначення проникності нафталіну крізь ущіль-

нення крончатих ковпачків, нагвинчувану закупорку і пляшки із

ПЕТ. Нафталін використано як замінник інших неполярних орга-

нічних речовин. Значна різниця і проникність помітні при випро-

буванні крончатих ковпачків різними видами ущільнення. У пляш-

ках із пластиків для пива також спостерігається різна проник-

ність нафталіну.

10.9. Медичні аспекти

використання полімерних матеріалів

і тари для упакування харчових продуктів

Полімерні пакувальні матеріали і тара широко використову-

ються в харчовій промисловості і в більшості випадків вони мо-

жуть безпосередньо контактувати з продуктами (табл. 10.9).

Таблиця 10.9

АСОРТИМЕНТ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ У РІЗНОМАНІТНИХ МАТЕРІАЛАХ

Продукти

Скло

Метал

Тканина

Дерево

Папір

Ламінати

Полімери

Молоко і кисломочні продукти +-- - -++

Масло і сири +++

Сипучі продукти (борошно, цу-

кор, крупи)

- -+-+-+

Безалкогольні та алкогольні напої ++ - + - ++

Хліб і хлібобулочні вироби ------+

Рибні продукти ------+

278

Закінчення табл. 10.9

Продукти

Скло

Метал

Тканина

Дерево

Папір

Ламінати

Полімери

М’ясні продукти ++-+ - ++

Свіжезаморожені продукти ++ - - - ++

Овочі і фрукти:

свіжі ----+++

заморожені - ++++++

Переваги полімерної тари порівняно зі скляною, що викорис-

товується для пакування і зберігання безалкогольних напоїв, на-

ведено в табл. 10.10.

Таблиця 10.10

ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРІАЛІВ

ДЛЯ ПЛЯШОК ПІД БЕЗАЛКОГОЛЬНІ НАПОЇ

Напої Тара, 1996 р. Тара, 2000 р.

Поліетилентерефталат

Вода

2 % 40 %

Лимонад 26 % 65 %

Напої «Cola» 50 % 80 %

Скло

Вода

84 % 44 %

Лимонад 50 % 15 %

Значна частина виробничих підприємств надає перевагу полі-

мерній тарі, оскільки вона легка, естетично оформлена, різнома-

нітна за формою, економічна і стійка до негативних дій довкілля.

При формуванні багатошарових пакувальних матеріалів ура-

ховують природу харчового продукту, терміни і умови його збе-

рігання, деякі інші особливості, що досягається відповідним по-

єднанням різних матеріалів з високою чи вибірковою здатністю

не пропускати гази, рідини або жири крізь шари упаковки. На-

приклад, поєднанням поліетилену, поліпропілену, полікарбонату

279

з поліамідом, етиленвініловим спиртом, полівінілхлоридом

отримують матеріали з комплексом властивостей, які дозволяють

використовувати їх для вакуумного пакування м’ясних напівфаб-

рикатів, сиру, заморожених продуктів.

Розширюється мережа застосування металізованих полімер-

них матеріалів, особливо ламінату целофан-металізований-цело-

фан і ламінату металізований целофан-поліетилен. Упаковки, у

складі яких використовується алюмінієва фольга, отримані шля-

хом поєднання з поліетилентерефталатом і поліетиленом, харак-

теризуються механічною міцністю, термозварюваністю, газо- і

вологонепроникністю. Вони широко використовуються для фа-

сування кондитерських виробів, харчових напівфабрикатів, мо-

лочних продуктів.

Використання полімерних матеріалів, за свідченнями деяких

авторів, дає змогу підвищити рівень безпеки підприємств зі збе-

рігання і переробки зерна, поліпшити санітарно-гігієнічний стан

виробничих приміщень, значно скоротити втрати зерна при збе-

ріганні.

Багатошарові пакувальні матеріали можуть бути джерелом за-

бруднення шляхом міграції у продукти як компонентів полімер-

них матеріалів, так і інших забруднювачів, присутність яких зу-

мовлюється використанням недоброякісної сировини, недотри-

манням умов зберігання полімерних матеріалів, порушенням

технології їх отримання та низкою інших факторів. Усе це може

вплинути на органолептичні властивості продуктів і створювати

загрозу для здоров’я людей.

Для оцінки придатності полімерних матеріалів до фасування

окремих продуктів проводять санітарно-гігієнічні і токсикологіч-

ні дослідження, мета яких полягає в тому, щоб виявити хімічні

речовини та їх допустимі кількості, що можуть переходити у хар-

чові продукти. При експертній оцінці полімерних матеріалів, які

використовуються для упаковки харчових продуктів, слід урахо-

вувати, що мігруючі з них компоненти можуть вступати у взає-

модію зі складовими частинами продуктів харчування і утворю-

вати хімічні сполуки, які відрізняються від вихідних. Так, нітрити

ковбасних виробів можуть вступати у взаємодію з амінами, що

входять до рецептури полімерних матеріалів, і утворювати нітро-

заміни.

Для ефективної оцінки традиційних і нових синтезованих по-

лімерів, скорочення тривалості експерименту, підвищення досто-

вірності результатів біотестування, виключення чинника суб’єк-

тивності при виконанні досліджень, збільшення продуктивності і

280

технологічності проведення дослідів розроблено спеціальну ав-

томатизовану біолабораторію — «БІОЛА». Вона дає змогу про-

водити дослідження і культивувати тест-об’єкти в автоматично-

му режимі. Цими об’єктами можуть бути різні водні організми,

які використовуються в екологічних і біотоксикологічних дослі-

дженнях, наприклад, дафнії, інфузорії різних видів. З викорис-

танням цього приладу при сертифікації можна оцінювати не тіль-

ки безпечність нових полімерних матеріалів, різних упаковок і

ковбасних оболонок, але й здійснювати контроль за використан-

ням імпортних полімерних матеріалів для упаковки продоволь-

чих товарів.

При контакті пакувальних матеріалів з білоквмісними продук-

тами існує вірогідність утворення комплексу важких металів з бі-

лками, дія яких на організм людини суттєво відрізняється від

впливу важких металів.

Існує потенційна можливість нанесення шкоди здоров’ю лю-

дини стабілізаторами і компонентами типографської фарби, які

можуть мігрувати із полімерних пакувальних матеріалів. Під час

експертної оцінки імпортних полімерних матеріалів виникають

певні труднощі, зумовлені відсутністю у більшості випадків ін-

формації про рецептурний склад цих матеріалів і їх кількісний

вміст. В основному імпортні матеріали надходять у вигляді бага-

тошарових плівок з різними типами полікомпонентних компози-

цій, на поверхні яких з однієї або обох сторін, а часом і в шарі

матеріалу, нанесені малюнки і написи фарбами невідомого скла-

ду. Супровідні документи, як правило, містять назву матеріалу, а

часом посилання на документ, згідно з яким матеріал дозволений

для використання у контакті з продовольчими товарами.

Усе це потребує посиленого державного нагляду за випуском і

експлуатацією, а також здійснення контролю на всіх стадіях ви-

робництва, закінчуючи експертною оцінкою готової продукції.

Для проведення санітарно-гігієнічної експертизи полімер-

них матеріалів нового покоління, що використовуються для

пакування продовольчих товарів, необхідно розробити нову

методологію санітарно-хімічної і токсиколого-гігієнічної оцін-

ки їх безпеки.

Найбільш актуальною ця проблема є для оліє-жирової (олії,

майонез), молочної (тара для плавленого сиру, сметани, сиркових

виробів), м’ясної (оболонки для ковбасних виробів і копченостей

тощо) промисловостей.

Вважається, що нова упаковка Lean Pack є екологічно нешкід-

ливою.