Сирохман І.В Товарознавство пакувальних матеріалів і тари

Подождите немного. Документ загружается.

421

полістирольним), пляшок, інших різновидів упаковки для рідкої і

в’язкої молочної продукції.

Матеріали комбіновані на основі картону і паперу призначено

для виготовлення пакетів різної конфігурації типу Тетра-брік,

Тетра-брік-асептик, Пюр-Пак, Тетра-Рекс та ін. для молока і кис-

ломолочних напоїв і виготовляються методом екструзійного ла-

мінування (рис. 14.1). Наявність у комбінованих матеріалах па-

перу забезпечує жорсткість, каркасність та інше, а алюмінієвої

фольги — бар’єрні властивості, внутрішній поліетиленовий шар

— санітарно-гігієнічну чистоту і термозварювальність.

Рис. 14.1. Основні типи упаковки молока,

які зустрічаються на українському ринку

1 — Тетра-Брик і Тетра-Брик-Асептік; 2 — Пюр-Пак і Пюр-Пак-Асептік; 3 — Тетра-

Топ; 4 — Тетра-Рекс; 5 — Тетра-Класик; 6 — плоский пакет із ПЕ-плівки.

Англійська фірма «SIG Combibloc», займає друге місце у світі

з виробництва асептичних картонних упаковок для молока, соків

422

та інших рідких харчових продуктів і випустила в реалізацію у

2002 р. рекордну кількість (454 млн.) таких упаковок. Фірма має

спільні підприємства в Китаї, країнах Південної Америки, Сау-

дівській Аравії та в інших країнах. На одних і тих самих машинах

фірма може виготовляти до 40 видів упаковок, різних за формою

і розмірами.

Термоформована і видувна тара у вигляді коробочок і стакан-

чиків різної місткості та конфігурації використовується для фасу-

вання молочних продуктів пастоподібної консистенції. Її готують

із рулонних матеріалів на основі термопластичних полімерів: удар-

но-міцного полістиролу, пластифікованого полівінілхлориду, по-

ліпропілену. Стаканчики готують із полістиролу та поліпропілену.

Відповідну герметичність закупорювання споживчої тари за-

безпечують кришками з основного матеріалу, підвищену герме-

тичність — фольгою з термолаковим (термоадгезійним) покрит-

тям або висічками під термозварювання із даного матеріалу.

Видувна полеолефінова тара — пляшки із поліетилену низь-

кого тиску, суміші поліетиленів високого і низького тиску, полі-

пропілену призначена для розливання пастеризованої молочної

продукції, виробництва стерилізованого молока методом пасте-

ризації в автоклавах безпосередньо в пляшках, розливання рідких

дитячих молочних продуктів.

Залежно від використаної сировини пляшки можуть бути про-

зорі або забарвлені, а від застосованого екструзійно-видувного

обладнання — різних форм, конфігурації, місткості тощо.

Зміни виду і структури упаковки молочних продуктів вітчиз-

няних виробників зумовлює конкуренція на ринку даних виробів.

Важливим фактором поліпшення асортименту також є розвиток

виробництва пакувальних матеріалів: комбінованих на основі

картону, одно- і багатошарових поліетиленових плівок, різних

упаковок іноземних виробників. Поступово розширюється асор-

тимент термоформованої упаковки для окремих груп молочних

продуктів. Наприклад, сметану, кисломолочні і сиркові продукти,

молоко і вершки фасують у термоформовану упаковку з викорис-

танням різних пакувальних матеріалів (ПВХ, ПС, ПП) і відповід-

них систем закупорювання. Вибір певної упаковки залежить від

складу та інших властивостей молочних продуктів.

Останнім часом для фасування молочної продукції все більше

використовують гнучкі полімерні плівки, комбіновані матеріали

на основі картону, листові полімерні плівки у вигляді термо-

формованої упаковки, папір жиростійкий і ламінований фольгою

(табл. 14.11).

423

Таблиця 14.11

СТРУКТУРА ЗАСТОСУВАННЯ ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

ДЛЯ МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ (% за обсягом)

В Україні У світіМатеріал для упакування

1985—

1990 рр.

1998—

1999 рр.

2000—

2002 рр.

1995—

2002 рр.

Скло 75 15 10 6

Гнучкі полімерні плівки 10 20 25 9

Жорсткі полімерні плівки 5152055

Комбіновані мате

іали на

основі картону

6454028

Жорсткі папери 2321

Папір з Al-фольги 2231

Зміна частки окремих матеріалів для упакування зумовлена

такими чинниками:

• зміною структури виробництва молочної продукції в Україні;

• різким зниження обсягів виробництва молочної продукції за

порівняльний період;

• демографічними змінами в Україні;

• використанням підприємствами імпортних пакувальних ма-

теріалів;

• розвитком виробництва сучасних пакувальних матеріалів в

Україні.

Найбільш перспективними пакувальними матеріалами для

молочної продукції вважаються жорсткі полімерні плівки (ПП,

ПС, ПВХ), комбіновані матеріали на основі картону з різним

складом і кількістю шарів та деякі гнучкі пакувальні плівки.

В числі останніх найбільш часто застосовують одно-, а рідше ба-

гатошарові плівки на основі ПЕ і ПП, з яких виготовляють пакети

для сметани, ряжанки, кефіру і сиру.

Стримуючими чинниками використання гнучких пакувальних

матеріалів можна вважати дві обставини. По-перше, пакети з них

не дуже зручні для транспортування (проколюються, розрива-

ються), хоча ці недоліки можна усунути впровадженням нових

марок ПЕ, ПП і п’яти- та семишарових плівок з підвищеною міц-

ністю на розрив та проколювання. По-друге, для покупця проду-

кції в упаковці із гнучких плівок виникають незручності у вико-

424

ристанні і тому в перспективі ця упаковка буде поступово витіс-

нятися іншими.

Для пакування молочних продуктів широко застосовують

комбіновані матеріали на основі картону. Багатошаровість такої

упаковки і наявність у складі алюмінієвої фольги, ПЕ, адгезивів,

воску і картону різних марок та призначення забезпечує необхід-

ний комплекс фізико-механічних, санітарно-гігієнічних та інших

споживних властивостей. Упаковку з цих матеріалів легко вкла-

дати у транспортні блоки і відкривати, вона стійка, на ній можна

розмістити достатньо інформації для покупця. З урахуванням ви-

сокої собівартості цього матеріалу частіше для фасування продук-

тів використовують пакети об’ємом 0,5 л і вище.

Розроблено математичну модель, яка дозволяє оцінити волого-

стійкість нейлонових плівок як функцію активності води з однієї

або другої сторони матеріалу. Сорбція і коефіцієнт водопроникності

відповідають загальноприйнятим значенням для нейлонових плівок.

Термоформована упаковка для незбираної молочної продукції

виготовляється із жорстких плівок (ПС, ПВХ, ПП). Різноманіт-

ність марок цих матеріалів, у тому числі і багатошарових, дозво-

ляє застосовувати їх для більшості незбираних молочних продук-

тів (табл. 14.12).

Таблиця 14.12

СТРУКТУРА ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТЕРМОФОРМОВАНОЇ УПАКОВКИ, %

Україна

Полімерний матеріал

в даний час прогноз

У світі

Полістирол 90 68 30

Поліпропілен 82543

Полівінілхлорид 252

Поліетилентерефталат ——15

Багатошарові плівки —210

Жиростійкі папери, пергамент, папір з покриттям алюмініє-

вою фольгою використовують для упакування сиру кисломолоч-

ного і продукції на його основі. Такі продукти у вигляді брикетів

різних розмірів і маси загортають у ці матеріали на спеціальному

обладнанні. При цьому важливим є гарантований термін придат-

ності сиру кисломолочного і відповідної продукції залежно від

виду упаковки (табл. 14.13).

425

Таблиця 14.13

СТРОКИ ЗБЕРІГАННЯ СИРКОВОЇ ПРОДУКЦІЇ

Вид упаковки Термін придатності, год

Брикет у пергаменті 36

Брикет у папері з алюмінієвою фольгою 48

Тара із ПС, герметизована алюмінієвою фольгою 72

Необхідною умовою для забезпечення якісного зберігання є гер-

метичність упаковки. З цією метою використовують спеціальну

конструкцію верхньої частини тари, а для герметизації застосовують

листи із полімерних матеріалів у вигляді кришок, які закриваються,

або кришок, які приварюються до тари. Для герметизації термофор-

мованої тари використовують кілька видів матеріалів (табл. 14.14).

Таблиця 14.14

ЧАСТКА ОКРЕМИХ МАТЕРІАЛІВ

ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦІЇ МОЛОЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ

В Україні

Матеріал для герметизації

в теперішній

час

прогноз

У світі

Полімерні плівки (зварювання)—58

Кришки із полімерних плівок 15 5 3

М’яка алюмінієва фольга з покриттям 70 68 65

Жорстка алюмінієва фольга з покриттям 10 8 2

Папір з покриттям —410

Алюмінієва фольга + кришка із полімер-

них плівок

51012

Упаковка для незбираної молочної продукції повинна мати

високу механічну міцність, стійкість до старіння, жорсткість або

еластичність, здатність до зварювання і належної її герметизації.

Важливою є інертність до продукту і при контакті з ним не виді-

ляти шкідливих для здоров’я людини компонентів. Основною тен-

денцією для поліпшення упаковки вважається підвищення її

бар’єрних властивостей зі збереженням комплексу фізико-меха-

нічних, споживних і санітарно-гігієнічних властивостей, які до-

зволяють збільшити термін придатності упакованої продукції.

Крім того, враховуються і вимоги стосовно конкретних продуктів

(характеристика упаковки, розрахунок потреб у ній, ціноутво-

426

рення та ін.). Завдяки цим розрахункам можна прогнозувати

випуск відповідних фасованих продуктів (табл. 14.15).

Таблиця 14.15

РІВЕНЬ ВИРОБНИЦТВА ФАСОВАНОЇ

НЕЗБИРАНОЇ МОЛОЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ В УКРАЇНІ

Регіони

Продукт

Один.

вимір.

Центр Схід Південь Захід Північ

Усього

в Україні

Сметана

тис. т

11,7

78,0

15,9

76,5

5,5

60,0

7,0

61,0

1,9

53,0

42,0

72,0

Ряжанка тис. т 11,6 10,1 5,3 0,8 1,3 29,1

Кефір тис. т 31,6 30,9 14,2 5,5 5,6 87,8

Йогурт тис. т 6,4 2,0 0,6 1,2 0,2 10,4

Сиркова

продукція

тис. т

3,4

99,0

6,6

94,0

1,6

88,0

0,4

66,0

0,3

89,0

12,3

94,0

Термоформована упаковка не відрізняється різноманітністю

геометричних форм, оскільки переважає стакан у вигляді перевер-

нутого зрізаного конуса.

Основними геометричними розмірами є діаметр у верхній

(Дв) і нижній (Дн) частинах стакану, висота (h) і товщина (l) його

стінок. Перші три розміри визначають місткість упаковки і разом

з товщиною впливають на масу. Останнім часом помітна зміна

конструкції внутрішньої частини стакану. В ній з’являються пе-

регородки, які поділяють стакан на дві або три рівні чи нерівні

частини. Це дозволяє розмістити в такій упаковці дво- або трико-

мпонентні молочні продукти, які змішуються перед вживанням.

Термоформовані упаковки у вигляді прямокутних кювет не

відрізняються різноманітністю форм, конструкцій і розмірів. На

розвиток ринку упаковки для незбираної молочної продукції

впливають такі чинники:

• загальне виробництво молока в Україні і структура незбира-

ної молочної продукції;

• державна політика щодо розвитку сільського господарства і

переробки молока;

• виробництво і використання пакувальних матеріалів;

• технологія і обладнання для виготовлення упаковки;

• купівельна спроможність населення.

Найближчим часом збережеться широке застосування одно- і

багатошарових гнучких плівок, жорстких полімерних, комбіно-

ваних матеріалів на основі картону.

427

Застосування термоформованої упаковки для незбираної мо-

лочної продукції дозволяє урізноманітнити технологічні схеми

щодо її виготовлення і використання.

Упаковка із ПЕТ для рідкої продукції функціонує з кінця 80-х

років ХХ ст. Італійська фірма «СІПА» вважається провідним сві-

товим виробником обладнання пластикових ємкостей із ПЕТ.

Вона провела експерименти щодо розливання молока у ПЕТ-тару

з широким горлом (маса пляшки 28 г). Свіже молоко розливаєть-

ся асептичним способом і за відпрацьованою системою транспор-

тування в охолодженому стані надходить у продаж з терміном

зберігання до 8 діб. ПЕТ-пляшки в середньому на 10—20 % де-

шевші, ніж розповсюджена упаковка «Тетра-Рекс» і «Пюр-Пак».

В Україні найбільше для розливу молока використовується пакет із

тришарового поліетилену, хоча він має ряд недоліків: необхідність ви-

користання міцної тари для запобігання браку при транспортуванні,

граничний термін зберігання (до 3-х діб), неможливість зберігання

продукту у відкритій упаковці. Альтернативним варіантом розливу мо-

лока може бути ПЕТ-пляшка, яка прозора, аналогічно склу, дуже легка,

міцна, зручна при транспортуванні, краще сприймається покупцем, ніж

літровий прямокутний пакет із картону. Така пляшка може виготовля-

тися різної форми і об’єму, швидко і багаторазово відкриватися і закри-

ватися, а також зберігатися після відкривання в холодильнику.

На початку 60-х ХХ ст. років компанія Тетра Пак випустила пе-

ршу у світі асептичну упаковку, в якій молоко могло зберігатися без

консервантів і охолодження кілька місяців. Нова, більш досконала

система асептичного фасування молока та молочних продуктів

«Unipack Aseptic Fill», заснована на поєднанні найкращих досягнень

компаній «APV», «Ampck Amman», а також системи «Unipack Dairy

system» для фасування та пакування молочних продуктів з малим,

подовженим та довгостроковим терміном зберігання представляєть-

ся Швейцарською компанією «Kaeler Holding AG». Основною від-

мінністю цієї системи від інших є те, що стерильне молоко в асеп-

тичних умовах розливається в багатошарові полімерні пляшки.

Порівняно з іншими видами упаковки, таке упакування із закупо-

рюванням в асептичних умовах алюмінієвою фольгою та гвинтовим

ковпачком має такі переваги: більш економічне (на 20—30 %), зру-

чне у користуванні, надійне під час транспортування, складування

та зберігання, екологічне під час виготовлення і наступної перероб-

ки, різноманітне за дизайном упаковки та її художнім оформленням,

традиційне і звичне для споживача та легко розпізнається.

Система асептичного пакування молочних продуктів включає

три стадії, технологічні операції яких наведено на рис. 14.2.

428

Приймання

Очищення

Сепарація

Нормалізація

Гомогенізація

Дезодорація

Стерилізація

Відрізання горловини

пляшки

Переві

ка цілісності

Переві

ка герметичності

Оброблення внутрішньої

поверхні пляшки: парою,

перекисом водню

Сушіння

Дозування

Виготовлення

пляшок

Накопичення

нке

ах

Орієнтування

пляшок

Подача на фасування

Гвинтовий

ковпачок

Молоко

Полімерний

матеріал

Заповнення

пляшок

молоком

Контроль

дозування

Установка

на горлови-

ни пляшки

Коркування

Запаювання

на горловині

пляшки

Обробка

перекисом

водню

Обробка

ІЧ світлом

фольга

Нанесення дати

виготовлення

та терміну

зберігання

Готова

продукція

Рис. 14.2. Технологічні операції в системі асептичного упакування

молочних продуктів у полімерні пляшки

Найбільш важливими є стерилізація продукту та пакувального

матеріалу і фасування з наступною герметизацією упаковки. При

429

цьому продукт та упаковку стерилізують окремо, а потім упаков-

ку заповнюють і герметизують у стерильних умовах. Полімерні

пляшки, які застосовуються в системі асептичного фасування,

мають три або п’ять шарів різних матеріалів (поліетилен високо-

го тиску, поліпропілен з добавками суперконцентратів різного

кольору), для з’єднання яких використовують адгезійні добавки,

що підвищують міцність між шарами з різних полімерів. Завдяки

таким композиціям досягають бар’єрних властивостей пляшок

щодо ультрафіолетових променів, кисню та інших газів.

Пляшки виготовляють із запаяною горловиною, зрізання якої

проводиться безпосередньо у фасувальному блоці в асептичному

середовищі перед фасуванням. Маса полімерних пляшок для мо-

лока місткістю один літр становить тільки 28—32 г.

Система асептичного пакування молока та молочних продук-

тів у багатошарові полімерні пляшки є складним комплексом,

робота якого залежить від кваліфікованого обслуговування, своє-

часної діагностики, контролю та профілактики. За таких умов є

можливість випускати продукти в сучасній упаковці з терміном

придатності до 6 місяців, що відповідає високим вимогам стан-

дарту.

ПЕТ-полімер має близькі до скла бар’єрні властивості: молоко

розлите в ПЕТ-пляшки, не адсорбує сторонніх запахів, а кисень

не проникає із зовні в закриту пляшку і тому продукт не зміню-

ється.

Алюмінієва фольга використовується для фасування молоч-

них продуктів, особливо в картонні коробки типу Tetra Pack і

Combibloc. Покриття товщиною 0,0065 мм (близько 5 % від маси

картону) запобігає доступу світла до молочних напоїв, йогуртів і

кремів з тривалим строком зберігання. Алюмінієву фольгу також

використовують у вигляді кришок для пастоподібних йогуртів і

молочних десертів. Гладка кришка з алюмінієвої фольги дає до-

даткові можливості для оформлення дизайну упаковки. Компанія

Teich AG (Австрія) запропонувала багаторазову кришку для від-

кривання і закривання, що більш зручно для рідких молочних

продуктів, упакованих у пластикові туби. Часом самоклеюча

кришка, яка прикріплюється по типу крапок, дає можливість пі-

знавання бренду або інформації. У цьому випадку модифікують

спеціальні лаки для внутрішньої поверхні кришок.

Для негерметичного упакування продукції на автоматах АРТ і

АРМ широко використовують різні види фольги алюмінієвої,

кашированої пергаментом або вологоміцним папером. Найсучас-

нішим вважається матеріал, виготовлений методом каширування

430

розплавом поліетилену. Внутрішній поліетиленовий шар у цьому

матеріалі виконує не лише функції адгезиву, але й забезпечує дода-

тковий захист продукції. Розроблена каширована фольга достатньо

універсальна, може використовуватись для пакування сиркових ви-

робів, вершкового масла, морозива та інших продуктів.

Розроблено групу матеріалів для молочних продуктів довго-

тривалого зберігання, яка має підвищені бар’єрні властивості.

Формування непроникності в них здійснюється за рахунок нане-

сення (магнітного напилення) на рулонні полімерні субстрати

комбінацій тонких багатошарових покриттів різних металів.

Перспективним напрямом вважається створення матеріалів з

антимікробними добавками. Вони є альтернативою кашированій

фользі і металізованому паперу, але в два рази дешевші, призна-

чені для фасування і збільшення термінів зберігання сиру та вер-

шкового масла.

При створенні матеріалів нового покоління особливу увагу

звертають на розробку модифікованих пакувальних систем для

широкого асортименту молочної продукції і перспективних видів

фасувальної техніки.

Для кисломолочних продуктів за санітарно-гігієнічними харак-

теристиками стоячі пакети Doy-Pack перевершують багато видів

упаковок. Пакувальні матеріали (полеолефіни, поліаміди, поліефі-

ри), які використовують для виготовлення цих пакетів, є найбільш

безпечними у санітарному й екологічному аспектах. На основі цих

матеріалів виготовляють ламінати із застосуванням міжшарового

друку, захищеного від різних дій шаром прозорого полімеру. Вна-

слідок цього ламінований матеріал набуває особливих санітарно-

гігієнічних властивостей, виключає залишковий запах фарби і міг-

рацію її компонентів в упакований продукт.

При порівнянні упаковування сметани в полістирольні стака-

нчики і Doy-Pack можна відзначити, що стаканчики потребують

додатково кришечки, тоді як Doy-Pack — цілий виріб, вартість

якого на 18—24 % менша, а витрати на транспортування упаков-

ки Doy-Pack нижчі у 7,8—8,6 раза.

Використання стоячих пакетів дозволяє збільшити у два рази

терміни придатності сметани — із 7 до 14 діб. Водночас знижу-

ються у 3-5 разів втрати продукту при транспортуванні і збері-

ганні, а також на 15—20 % зменшується вартість упаковки для

виробника.

Збільшується попит на упаковку Doy-Pack місткістю 1-1,5 л,

пакети якої виготовляють з різьбленими горловинами і закупо-

рювальними засобами.