Полимерные и другие материалы, используемые в пищевой промышленности, общественном питании

Лекция 9

полимерные и другие материалы, используемые а пищевой промышленности, общественном питании и торговле

План занятия:

1. характеристика полимерных материалов, контактирующих с продуктами питания.

2. Вопросы экологии полимерной упаковки

3. Гигиеническая экспертиза материалов, контактирующих с пищевыми продуктами.

         Специфика применения полимерных материалов в пищевой промышленности и общественном питании заключается в том, что они соприкасаются с пищевыми продуктами и продовольственным сырьем. Поэтому к полимерным материалам предъявляются специ­фические требования, исходя из направления их использования.

         Полимеры бывают синтетические и натуральные, последние могут быть модифицированы химическими способами обработки. На практике указанные полимеры применяют не в чистом виде, а в различных сочетаниях. При этом в состав полимерных компози­ций вводят отвердители, пластификаторы, наполнители, красите­ли, порообразователи, другие компоненты для придания полиме­рам определенных свойств.

         Полимерные материалы, контактирующие с продуктами пита­ния, должны обладать необходимыми эксплуатационными свойст­вами и соответствовать гигиеническим требованиям. Эксплуатаци­онные свойства (химическая стойкость, проницаемость и т. д.) за­висят от назначения пищевого продукта, условий эксплуатации упаковки или оборудования. Гигиенические требования разраба­тываются и утверждаются органами Госсанэпиднадзора в резуль­тате токсикологических и других специальных исследований.

Рекомендуемые материалы

         Использование полимерных и других материалов в качестве упаковки направлено на решение следующих задач:

         • обеспечение возможности расфасовки и транспортировки продуктов;

         • защита от воздействия окружающей среды, болезнетворных и вредных микроорганизмов;

         • сохранение питательной ценности продукта;

         • увеличение срока его годности и т. д.

         При этом материалы не должны изменять органолептических свойств продукта и, как это было сказано выше, выделять химиче­ские вещества, оказывающие в определенных количествах вред­ное воздействие на организм человека. Добавки и низкомолеку­лярные примеси химически не связаны с полимером, поэтому при определенных условиях они легко переходят в продукты питания и могут неблагоприятно влиять на здоровье человека. В рецептуру полимерного или другого материала не должны входить вещества, обладающие токсичностью. Список таких веществ определяется службой Госсанэпиднадзора.

         Добавки подразделяются на допустимые и недопустимые в зависимости от биологической активности, степени миграции из по­лимерных материалов, опасности вредного влияния на организм. Использование добавок регламентируется гигиеническими норма­тивами, определенными в токсикологическом эксперименте. Таки­ми нормативами являются:

1. ДКМ — допустимое количество мигра­ции,

2. ДМ — максимально допустимая суточная доза (измеряются в мг/л).

Соединения, наиболее часто применяемые в технологии производства полимерных материалов:

         1. Мономеры. Типичным представителем является стирол (ви-нилбензол) — это жидкость, имеющая характерный запах, кипит при 146 °С; ДКМ — 0,01 мг/л; используется при получении поли­стирола. Эпихлоргидрин — бесцветная жидкость с раздражающим запахом, кипит при 116 °С, благодаря содержанию хлора обладает высокой биологической активностью; ДКМ — 0,1 мг/л. Винилхло-рид — бесцветный газ, не обладающий запахом, кипит при 13,8 °С; ДКМ — 0,01 мг/л.

         2. Катализаторы и инициаторы полимеризации. В качестве катализаторов используют, как правило, неорганические соединения. Их остаточное содержание в полимере характеризуется величиной зольности. Зольность полиэтилена, контактирующего с пищевыми продуктами, не должна превышать 0,02 %.

         В качестве инициаторов используют кислородорганические и неорганические перекиси, гидроперекиси и диазосоединения. Их содержание в полимерных материалах не должно превышать 0,2 %.

         3. Стабилизаторы применяются для сохранения заданных свойств полимеров; подразделяются на антиоксиданты, антиозонаты, свето-, термостабилизаторы и т. д. Среди термостабилизаторов широ­ко распространены стеараты металлов: кальция, цинка, бария, свинца и др. Стеараты кальция и цинка малотоксичны, другие из­вестные стеараты — обладают высокой токсичностью.

         4. Пластификаторы. Используются для повышения пластичнос­ти и (или) эластичности, придания полимерным материалам морозо-, водо- и маслостойкости и т. д. Наиболее широко применяются: гли­церин, парафиновое масло, этаноламины, эфиры фталиевой, себа-циновой, адипиновои и лимонной кислот, низкомолекулярные поли­эфиры, стеариновая кислота и ее соли (стеараты кальция и цинка), ацетилтрибутилцитрат, этолгексилфенилфосфат и др. Указанные пластификаторы практически не токсичны.

         5. Наполнители вводят для облегчения переработки, придания прочности и т. д. Используют двуокись кремния, мел, целлюлозу, древесный шпон, двуокись титана, которые малотоксичны и не представляют опасность для здоровья человека.

         6. Растворители. Используют в процессе проведения полиме­ризации или поликонденсации. Как правило, это органические сое­динения: толуол, бензол, этилацетат, гексан, бензин, метиленхло-рид и др., которые могут оставаться в незначительных количествах в готовых полимерных материалах и мигрировать в пищевой про­дукт. Степень их токсичности определена в специальных справоч­никах.

         7. Красители. Могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Последние подразделяются на органические и неорганические, включая различного рода пигменты. В зависимости от происхождения красители отличаются по степени своей безо­пасности. Гарантия безвредности красителей устанавливается до­пустимым количеством миграции (ДКМ).

         Старение полимерных материалов — неизбежный процесс, сопровождающий эксплуатацию полимеров. Под влиянием внешних условий, воздействием самих продуктов питания полимерные материалы подвергаются различным физико-химическим изменени­ям. Протекают реакции деструкции — разрыв молекулярной цепи полимеров. Все это сопровождается изменением внешнего вида, свойств полимеров, увеличивается вероятность миграции в про­дукт вредных соединений, образующихся в процессе старения. Так, например, при деструкции полиэтилена выделяются формаль­дегид, ацетальдегид, олигомеры. Полипропилен наряду с вышеука­занными соединениями дает ацетон, метиловый и другие спирты. Для наиболее токсичных веществ — формальдегида и метилового спирта — установлены ДКМ, которые соответственно составляют 0,1 мг/л и 1,0 мг/л. Деструкция полистирола сопровождается мигра­цией стирола, а-метилстирола, этилбензола, бензальдегида, бензо-фенона, других ароматических альдегидов и кетонов; деструкция поливинилхлорида (ПВХ) — выделением альдегидов, спиртов, хло­ристого водорода, хлорированных и непредельных углеводоро­дов. При старении метилметакрилата выделяются метиловый спирт (ДКМ — 0,15 мг/л), метакриловая кислота, непредельные углеводо­роды. Аминопласты разлагаются с образованием формальдегида, аммиака; фенопласты — фенола (ДКМ — 0,001 мг/л), альдегидов; эпоксидные смолы — эпихлоргидрина (ДКМ — 0,7 мг/л), фенола, хлорированных и ароматических углеводородов.

         С целью повышения стойкости полимеров к старению в их со­став вводят стабилизаторы, пластификаторы, катализаторы, дру­гие вещества, которые, как это было указано выше, могут перехо­дить в пищевой продукт, а поэтому подлежат обязательному гигие­ническому контролю.

         Обращает внимание проблема утилизации полимерных матери­алов. Перспективным направлением можно считать разрушение полимеров под действием кислорода, ультрафиолетового излуче­ния, других природных факторов с последующим уничтожением продуктов распада микроорганизмами. Практический интерес представляет фоторазрушение полимера путем введения в его структуру фотоактивных центров. В этом случае необходим гигие­нический контроль за возможной миграцией из полимера сенсиби­лизаторов фоторазрушения.

         Полимерные материалы применяют для упаковки пищевых про­дуктов в зависимости от их химической природы и физической структуры. Полиэтилен используется для упаковки водосодержащих продуктов и ограниченно — жиросодержащих. Полиамид предназначен для жироемких продуктов и неприемлем для кон такта с водой. Таких примеров можно привести много, что свиде­тельствует об избирательности использования полимеров, необхо­димости их модификации в зависимости от назначения и условий эксплуатации.

         В настоящее время в пищевой промышленности и обществен­ном питании находят применение следующие виды полимерных материалов, химические вещества которых способны мигрировать в пищевой продукт:

         1. Поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида

         Свойства. Химически стоек, характеризуется большой проч­ностью. Недостатки: низкая пластичность и узкий диапазон рабо­чих температур.

         Применение:

         • оборудование для пищевых производств, мелкая тара, трубо­проводы;

         • пленка из непластифицированного поливинилхлорида. Бла­годаря высокой механической прочности, жиростойкости, способности к формовке, склеиванию и свариваемости при­меняется для изготовления жесткой тары, вкладышей в дере­вянные ящики, бочек при упаковке животных жиров;

         • пленка из пластифицированного поливинилхлорида. В качест­ве пластификатора чаще всего используют дибутилфталат, имеющий специфический запах, вследствие этого пленка при­меняется главным образом для упаковки рыбных продуктов;

         • термоусадочная пленка типа «саран» — отличается стой­костью к жирам и низкой газопроницаемостью. Используется чаще в качестве вакуум-упаковки тушек птиц, мясных и дру­гих продуктов, имеющих неправильную конфигурацию;

         • поливиниловый спирт идет на изготовление колбасных обо­лочек, покрытий емкостей для вин, желеобразователя в кон­дитерских изделиях;

         • новален — сополимерная дисперсия винилацетата с дибутил-малеинатом, используется для покрытия твердых сыров. Для этой же цели рекомендуют сополимерную дисперсию винилацетата с этиленом.

         Токсичность рассматриваемого вида полимерного материала обусловлена возможностью миграции в продукт опасных для здо­ровья следующих химических соединений, величина ДКМ которых регламентируется нормативным документом:

· винил хлористый — 0,01 мг/л;

· оловоорганические стабилизаторы: ^:ч

     диоктиловомалеат, диоктилоловооксид — 0,1 мг/л;

     диоктилтиогликолят, диоктилолово (ОТЗ-15),

     тиоксиэтилен, диоктилолово — 0,05 мг/л;

· пластификаторы:

     диоктипфталат, додецилфталат, диизодецилфталат, диизононилфталат, ди-(2-этилгексил)фталат, фталаты линейных спиртов С7-9, С7-11, С8-10  - 2,0 мг/л.

         2. Полистирол и сополимеры стирола. Резины на основе каучука С КС (стирольный)

         Свойства. Полистирол обладает значительной твердостью, влагостойкостью, стойкостью к щелочам и кислотам, за исключе­нием азотной кислоты. Не растворяется в воде, спирте, расти­тельных маслах. Недостатки: невысокая стойкость к ударным на­грузкам, чувствительность к изменениям температуры, низкая теп­лостойкость.

         Сополимеры стирола компенсируют в определенной мере не­достатки полистирола. Хорошей стойкостью к агрессивным средам и сопротивлением к старению обладают трехкомпонентные сопо­лимеры марки СНП.

         Применение:

         • упаковочная тара для сыров, молочных и мясных продуктов;

         • детали холодильников, терок, лотков, электромиксеров, посуда, подносы.

         ДКМ установлено только для стирола, отдельно либо в при­сутствии метилметакрилата или акрилонитрила, — 0,01 мг/л.

         3. АБС-пластики (сополимеры акрилонитрила с дивинилом и стиролом). Резины на основе каучука СКИ (изопреновый)

         Свойства и применение указаны в специальной технической документации.

         ДКМ: акрилонитрил — 0,02 мг/л.

         4. Органическое стекло типа «Дакрил»

         Свойства. Акриловые полимеры обладают чрезвычайно высо­кой стойкостью к агрессивным средам — кислотам, щелочам, рас­тительным и животным жирам. Из полиметилметакрилата изготав­ливают органическое стекло.

         Применение оргстекла:

         • емкости в кондитерской и хлебопекарной промышленности для ржаного теста, жидких дрожжей, инвертного спирта, фруктово-ягодной подварки, сульфитированного яблочного пюре;

         • детали к доильным аппаратам. ДКМ: метилметакрилат — 0,25 мг/л.

         5. Сополимеры метилметакрилата со стиролом

         Свойства и применение указаны в специальной технической документации.

         ДКМ: метилметакрилат в присутствии стирола — 0,25 мг/л.

         6. Полиамиды на основе гексаметилендиамина и полиуре-таны на основе гексаметилендиизоцианата. Полиамид-6

         Свойства. Обладают высокой механической прочностью. Не растворяются в органических неполярных растворителях, легко на­бухают в сильнополярных веществах — феноле, крезоле, концент­рированных серной и муравьиной кислотах. Стойки к маслам, жи­рам, щелочам, действию плесеней, бактерий и энзимов даже в ус­ловиях тропического климата, что определяет направления их ис­пользования. Деструкцию полимеров вызывают отбеливающие ве­щества, содержащие хлор.

         Применение:

         • детали машин и механизмов, прокладочные материалы;

         • капрон — детали кремосбивалок, не соприкасающихся с пи­щевым продуктом; детали машин, контактирующих с маслом и мясом;

         • полиамид-7 — для фильтрования молока, изготовления но­жей маслообразователя при выработке сливочного масла;

         • полиамид П-610 — детали доильных аппаратов; пленка ПК-4 — упаковка жиров и масел;

         • пленка П-610, П-11, П-12 — упаковка и стерилизация различ­ных продуктов питания;

         • клеи, лаки, пленки.

         ДКМ: гексаметилендиамин — 0,01 мг/л. Для полиамида-6 регламентируются Е-капролактам — 0,5 мг/л, хлор- и дихлоргидрин — 0,15 мг/л.

         7. Полимерные материалы на основе эпоксидных смол. Многослойные антикоррозийные покрытия, лаки и эмали на эпоксифенольной основе для консервной промышленности

         Свойства: Стойки к действию моющих и дезинфицирующих ве­ществ, к обработке паром.

         Применение:

         • в консервной промышленности — для изготовления лаков, клеев, белково-устойчивых эмалей;

         • для изготовления покрытий металлических емкостей под пи­во, соки, вина.

         ДКМ, мг/л:

         • хлор- и дихлоргидрин — 0,25 (для полимеров);

         • эпихлоргидрин, хлор- и дихлоргидрин — 0,1;

         • эпихлоргидрин — 0,01 (из лакированных банок и крышек);

         • полиэтиленполиамин (отвердитель эпоксидных смол), дифениполпропан — 0,01;

         • метафенилендиамин⁵, фенол — 0,05;

         • формальдегид — 0,1;

         • цинк, свинец — не допускаются.

         8. Полимерные материалы, полученные с использованием фенола; фенолформальдегидные и мочевиноформальдегид-ные смолы; кремнийорганические соединения

         Свойства. На основе фенолформальдегидных смол получают многочисленную группу пластмасс (полиэфиров), так называемых фенопластов. К группе полиэфиров относят также пенопласты и сложные полимеры — полиэтилентерефталаты (ПЭТФ) и поликар­бонаты, обладающие высокой прочностью. На основе мочевино-или меламиноформальдегидных смол изготовляют аминопласты — прочные, стойкие к воздействию воды, органических раст­ворителей; в изделия перерабатывают прессованием. Путем поли­меризации формальдегида получают полиформальдегид, который отличается большой жесткостью, стойкостью к органическим кислотам и маслам даже при температуре 100 °С. Пентапласт — термостоек, обладает низкой водопоглощающей способностью, стоек к агрессивным средам (кислотам, растворителям).

         Применение:

         • фенопласты идут для изготовления пресс-порошков и пресс-материалов, клеев, лаков, деталей декоративного назначения;

         • из аминопластов для контакта с пищевыми продуктами ис­пользуют металит — декоративный слоистый пластик, при­меняемый для облицовки столов, стен на предприятиях об­щественного питания и торговли;

         • полиформальдегид применяется для изготовления втулок, вкладышей подшипников, шестерен, а также пленок;

         • пентапласт — в качестве конструкционного материала при изготовлении деталей точных размеров и защитных покрытий для аппаратуры, емкостей, трубопроводов холодного и горя­чего водоснабжения.   ДКМ, мг/л:

         • фенол —0,05;

         • формальдегид — 0,1.

         Для мочевиноформальдегидного пенопласта (используется для укрытия капусты) регламентируется формальдегид — 0,05 (содер­жание в капусте).

         Пентапласт — нетоксичен.

         9. Полиолефины: полиэтилен, полипропилен, полибутен, по-лиметилпентен, сополимеры этилена с пропиленом или бутиленом, блоксополимер пропилена с этиленом, модифицированные марки перечисленных полимеров, комбинированные материалы на осно­ве полиолефинов.

         Свойства. Полиэтилен получают при высоком, среднем и низ­ком давлении. Характеризуется высокой стойкостью к агрессив­ным средам, инертностью к воде, влагонепроницаемостью, высо­кой морозостойкостью, хорошей газопроницаемостью. Вместе с тем отмечено, что жиро- и маслостойкость полиэтилена неве­лика, изделия из него подвержены старению под действием света, солнечных лучей и кислорода воздуха.

         Полипропилен — более жесткий материал, превосходит поли­этилен по теплостойкости, стойкости к воздействию внешних фак­торов.

         Полиэтилентерефталат (лавсан) — отличается теплостойко­стью, механической прочностью, не набухает в условиях высокой влажности, устойчив к солнечному свету, кислотам. В качестве не­достатка отмечается трудность термосварки.

         Применение:

         Используют главным образом пленки полиэтилена для:

         • упаковки и хранения продукции широкого ассортимента пи­щевой промышленности и общественного питания;

         • хранения гигроскопичных продуктов: соли, сахара, сухого молока, пищевых концентратов;

         • изготовления мешков из полиэтилена в качестве вкладышей в жесткую тару при хранении и транспортировке рыбных продуктов в тузлучном растворе, сульфитированных продук­тов, овощных солений и квашений;

         • упаковки замороженных фруктов и ягод;

         • упаковки одноразового пользования — молока, сливок, тво­рога, других продуктов, жирность которых не превышает 48 %;

         • изготовления молокопроводов. Полипропилен:

         • тара под стерилизованные продукты;

         • детали для кухонных и посудомоечных машин, молочных се­параторов;

         • крышки, подносы. Полиэтилентерефтапат:

         • при фильтрации молока;

         • при отделении сыворотки в производстве творога;

         • упаковка и стерилизация блюд (разогревание производится в

самой пленке).

         ДКМ, мг/л:

         Спирты (определение производится только при неудовлетво­рительных органолептических показателях):

         • изопропиловый, пропиловый — 0,1;

         • бутиловый, изобутиловый — 0,5;

         • метиловый — 0,2;

         Растворители: бензин, гептан, гексан, ацетон, этилацетат, фор­мальдегид— 0,1.

         10. Резины

         Свойства. Получают на основе натурального или искусствен­ного каучука с использованием различных добавок, что определя­ет их свойства. В частности, для резин характерны гибкость, упру­гость, эластичность.

         Применение: вышеуказанные свойства позволяют использовать резины в качестве прокладок, уплотнителей и манжет в аппаратах и машинах. В пищевой промышленности нашли также применение пленки на основе каучука — плиофильм и эскаплен. Первый — для упаковки замороженных и гигроскопических продуктов, фруктов, мясных и кулинарных изделий. Второй — для упаковки бескорко­вого сыра. Термоусадочные свойства эскаплена позволяют исполь­зовать его при упаковке продукции неправильной формы.

         ДКМ, мг/л:

         • дибензтиазопилдисульфид-альтакс, М-циклогексил-2-бензти-азолилсульфенамид-сульфенамид-Ц, 2-меркантобензтиазол-каптакс (продукт превращения альтакса и сульфенамида-Ц), дифенилгуанидин — 0,15;

         • диэтилфенилдитиокарбамат цинка — вулкацит-П экстра Н, диэтилдифенилтиурамдисульфид-тиурам ЭФ, М-этиланилин (продукт превращения вулкацита и тиурама ЭФ), дитиоди-морфолин — 0,5;

         • тетраметилтиурамдисульфид-тиурам Д, диметилтиокарбами-нат цинка — цимат (продукт превращения тиурама Д) — регла­ментируются по суммарному содержанию в количестве 0,03;

         • М-фенил-/3-нафтиламин (нафтам-2, неозон Д) — 0,2.

         11. Фторопласты

         Свойства: отличаются высокой термостойкостью, морозостой­костью, химической стойкостью, механической прочностью, низ­ким коэффициентом трения.

         Применение: в качестве покрытий для кастрюль, сковородок и блокформ для обжаривания рыбы, при изготовлении подшипников.

Рабочие температуры, при которых фторопласты не выделяют токсичных веществ, находятся в пределах от -270 до + 260 °С.

         ДКМ, мг/л:

         • фтор-ион и фторорганические соединения (суммарно) — 0,5;

         • свинец — 0,01.

         12. Фарфоро-фаянсовая посуда

         Содержание токсичных веществ регламентируется по свинцу и кадмию, мг/дм²:

         • свинец

         плоские и полые изделия — 1,7;

         мелкие и средние — 5,0;

         крупные — 2,5;

         • кадмий

         плоские изделия — 0,17;

         полые изделия, мелкие и средние — 0,5;

         крупные — 0,25.

         13. Эмалированная посуда

         ДКМ установлено для бора — 4,0 мг/л.

         14. Поликарбонаты

         Свойства: механически прочны, незначительно поглощают во­ду, стойки к атмосферным воздействиям, к действию отбеливаю­щих веществ, фруктовых соков, спиртных напитков, животных и растительных жиров, дезинфицирующих средств, водных раство­ров природных и синтетических красителей, пигментов.

         Применение: в машиностроении, производстве посуды, клеев.

         ДКМ: дифенилолиропан — 0,01 мг/л.

         15. Полиуретаны

         Свойства: близки к полиамидам.

         Применение: изготовление жестких и эластичных пенопластов для теплоизоляции холодильных камер.

         Полиуретаны выделяют токсикант диизоцианат, токсический эффект которого не позволяет допускать длительный контакт по­лимера с пищевым продуктом.

         16. Материалы на основе целлюлозы

         Свойства. Целлюлоза — природный полимер, получаемый из хлопка и древесины с характерными свойствами этого сырья.

         Применение: целлюлоза входит в состав целлофана, целлу­лоида, целлона, используемых в пищевой промышленности в ви­де пленок:

         • трехслойный целлофан — для изготовления колбасных обо­лочек;

         • целлофан, покрытый нитролаком, — для упаковки кондитер­ских изделий, воздушной кукурузы, пряностей, макаронных изделий, рыбной кулинарии, топленого жира, других продук­тов с влажностью не более 15 %;

         • отдельные виды целлофана — для упаковки и длительного хранения размороженных продуктов, творога, сыра, масла, хлеба, сухих фруктов и овощей;

         • изготовление санитарно-технического оборудования.

         Для упаковки пищевых продуктов, наряду с полимерными мате­риалами, широко используют бумагу и картон, гигиенические тре­бования к которым определены соответствующими документами. Эта область применения постоянно развивается и совершенству­ется.

         Новинкой являются картонные упаковки фирмы «РКL» (Герма­ния), позволяющие производить асептическую расфасовку жидких пищевых продуктов (соки, молоко, супы и др.). Предлагаемая упа­ковка обеспечивает сохранность витаминов, других питательных веществ, защищает продукт от воздействия света, является резистентной к механическому повреждению. Все это увеличивает срок хранения пищевого продукта. Фирма гарантирует возможность пе­реработки картонных упаковок как вторсырья, что представляется важным с гигиенических позиций.

         Эффективной современной упаковкой являются пакеты «Тетра Брик Асептик». Применяются более чем в 100 странах мира для упаковки напитков, жидких и пастообразных продуктов. Обеспе­чивают хранение от нескольких месяцев до года при комнатной температуре без использования консервантов. Производит пакеты концерн «Тетра Лаваль» (Швеция), в нашей стране — подольское предприятие «Тетра Пак».

         Удобны и оправдывают свое назначение комбинированные ма­териалы — сочетание полимерных пленок, картона, бумаги, фоль­ги. Распространенным вариантом являются многослойные пленки типа целлофан-полиэтилен, лавсан-полиэтилен.

         Полиэтиленовый воск, добавленный к парафину, дает возмож­ность получить прочное покрытие бумаги и картона. Полиэтилено­вый воск марки Е-114 используется для покрытия бумажной и кар­тонной тары для молока, мороженого, сливочного масла, маргари­на, других пищевых продуктов, покрытия стаканчиков одноразо­вого использования. Бумага, покрытая полиэтиленовой пленкой, удобна для упаковки молока, сливок, других жидких и пастооб­разных продуктов, меда, мороженого.

         Завоевала популярность алюминиевая фольга с лаковым по­крытием на основе поливинилхлорида — упаковка плавленого сы­ра, животных жиров, других продуктов с высоким содержанием жира. Алюминиевая фольга в комбинации с бумагой обладает большой механической прочностью и низкой ароматопроницаемостью, благодаря чему используется для упаковки чая, других аро­матических продуктов.

         Создан отечественный упаковочный материал — ламистер — алюминиевая фольга, склеенная с полипропиленом; аналогичен материалу штераль (Германия). Используется для кулинарной про­дукции, из этого материала изготавливают банки для пресервов и консервов.

        

         2. Вопросы экологии полимерной упаковки

         Ежегодно десятки тонн упаковочных материалов засоряют сре­ду обитания человека и оказывают негативное влияние на его здо­ровье. Цивилизованные страны активно проводят организацион­но-техническую и научную работу по утилизации упаковочного ма­териала, особенно полимерной и комбинированной упаковки, по­скольку она наиболее перспективна, экономически эффективна, удобна и ей принадлежит будущее.

Таблица . Значение UВР для некоторых типов упаковки

         Экологической характеристикой упаковочных материалов при­нято считать единицу загрязнения среды UВР, которая учитывает возможность и легкость утилизации, ее стоимость, другие показа­тели, рассчитываемые по специальной методике. По мнению спе­циалистов, нельзя рекомендовать упаковку, если UВР превышает 100. В табл. указаны значения UВР для некоторых типов упа­ковки.

         Экологические вопросы по полимерной упаковке решаются по следующим четырем направлениям:

         Применение многооборотной тары. Сторонники этого направ­ления считают, что увеличение количества оборотов тары снижает экологическую нагрузку, делает тару экономичной. На смену одно­разовой упаковке типа «Тетра Пак», «Тетра Брик», «Брик Пак», «Ком-библок», «Пьюр Пак», «Тетра Топ», «ГИПА» и др. приходит многообо­ротная упаковка, например высокопрочные бутылки из ПЭТФ.

         Разрабатываются специальные системы возврата бутылок из ПЭТФ. В Европе принята единая система фасования в стандарт­ные многооборотные бутылки вмести­мостью 0,75 л. Рекомендуются для жидких пищевых продуктов — соков, вина, молока, минеральной воды.

         Сжигание использованной полимерной упаковки. Накоплен опыт использования отходов в качестве топлива ТЭЦ и бытовых нужд. По теплотворной способности 2 т бывшей в употреблении упаковки эквивалентны 1 т нефти. Один из основных недостатков этого способа утилизации — выделение при сжигании газообраз­ного хлористого водорода в больших количествах, проблема нейт­рализации которого, как и других вредных компонентов, успешно решается.

         Утилизация отходов полимерной тары. Использованная упа­ковка перерабатывается во вторичное сырье для получения новой тары и упаковки, изготовления изделий бытового и технического назначения.

         В отдельных странах используются различные технологии:

         • отходы подвергаются высокотемпературному воздействию (пиролизу), в результате образуются исходные материалы полимеров или отдельные виды газообразного и жидкого топлива;

         • переработка полимерных отходов в наполнители различного типа, добавки в строительные материалы, структурирующие почву, и др.;

         • применение полистирола, полиэтилена, поливинихлорида, других гранулированных или порошкообразных полимеров в качестве добавок при изготовлении новых видов тары;

         • восстановление отходов ламината на основе алюминиевой фольги.

         Использование самодеструктируемой полимерной упаков­ки. Этот способ предполагает, что упаковочный материал, попадая в землю или на свалку, разлагается под воздействием микроорга­низмов, света, кислорода, других факторов.

         Различают три вида таких материалов: подверженные био-, фо­то- и окислительной деструкции. Из биодеструктирующих полиме­ров наиболее известны те, в которых к полиолефинам добавляется 6 % модифицированного крахмала. Среди фотодеструктируемых материалов широкое применение получил — винилкетонполимер. Ряд зарубежных фирм ведет поиск но­вых типов самодеструктируемых пленок.

         Оценивая рассматриваемое направление как интересное и перспективное, следует отметить некоторые проблемы:

         • деструкция отдельных полимеров длится многие месяцы, в отдельных случаях они не деструктируются, а только дис­пергируются, что увеличивает опасность загрязнения при­родной среды;

         • деструкция может сопровождаться выделением в атмосферу и почву вредных летучих веществ;

         • процесс распада полимерных материалов может начаться за­долго до того, как содержимое упаковки будет использовано.

         Все это свидетельствует о необходимости проведения иссле­дований, позволяющих управлять деструкцией, обеспечивающих быстроту и безопасность этого процесса.

         3. Гигиеническая экспертиза материалов, контактирующих с пищевыми продуктами

         Гигиеническая экспертиза материалов, контактирующих с пи­щевыми продуктами, включает оценку их пригодности для такого контакта, порядок, правила проведения испытаний.

         При гигиенической оценке пригодности материалов для кон­такта с пищевыми продуктами учитываются следующие факторы:

         • отсутствие изменений органолептических свойств продукта — прочности, консистентное™, цвета, запаха, вкуса;

         • отсутствие миграции в пищевые продукты чужеродных хими­ческих веществ, входящих в состав материалов, в количест­вах, превышающих гигиенический норматив;

         • отсутствие стимулирующего действия материала или его компонентов на развитие микрофлоры;

         • отсутствие химических реакций или других взаимодействий между материалом и пищевым продуктом. Проведение экспертизы предусматривает следующие этапы работы:

         • изучение влияния материалов на органолептические свойст­ва продукта;

         • определение качественного и количественного состава ве­ществ, выделяющихся из материалов;

         • изучение биологической активности (токсикологических свойств) веществ, выделяющихся из материалов.

         Первый и второй этапы обязательны при проведении текущего санитарного надзора. Соблюдение всех трех этапов необходимо при предусмотрительном санитарном надзоре, а также при оценке гигиенической безопасности материалов, что важно знать эксперту продовольственных товаров.

         Количество образцов и порядок их исследований определены в соответствующих нормативных документах.

         После проведения органолептических исследований приготав­ливают водные вытяжки или вытяжки в модельные среды. Модель­ные растворы приготавливают с целью имитации пищевых про­дуктов, эти растворы не имеют специфических запахов и вкусов, свойственных натуральным продуктам, которые могут перекры­вать посторонние вкусы и запахи.       Модельная среда готовится в за­висимости от вида продукта по установленной методике.

Рекомендуем посмотреть лекцию "53 Знакочередующиеся (знакопеременные) ряды".

         Температурный режим заливки и выдержки полимерного ма­териала в модельном растворе зависит от реальных условий кон­такта материала с продуктом. Время выдержки обычно не превы­шает 10 суток, для материалов, контактирующих с консервами, — 10, 30, 60 суток и более. Соотношение площади материала и объе­ма модельной среды удобнее брать 1:1.

         Исследование водных вытяжек. Оценка запаха проводится по 5-балльной шкале. Положительную оценку получают материа­лы, имеющие запах не более 1 балла. Вкус выражают словами: слабый, ясно выраженный, сильный. Привкус — посторонний, горьковатый, щиплющий, свойственный нефтепродуктам и т. д. От­клонение от органолептических свойств, принятых стандартом, яв­ляется основанием для запрета применения материала, контакти­рующего с пищевой продукцией.

         Санитарно-химические исследования включают:

         1. Определение суммарного количества веществ. Показателями суммарного количества мигрирующих веществ являются окисляемость, количество бромирующих веществ, сухой остаток, измене­ние рН водных вытяжек, определение спектра исследуемых соеди­нений. Высокие показатели окисляемости и содержания броми­рующих веществ свидетельствуют о наличии органических соеди­нений. Окончательное заключение о возможности использования материала для контакта с пищевыми продуктами может быть сде­лано после анализа отдельных компонентов и их количественной оценки согласно установленным нормам.

         2. Анализ отдельных компонентов материала.

После выдачи соответствующего заключения на упаковочных изделиях пищевого назначения проставляется маркировка: «Для пищевых продуктов», «Для сухих пищевых продуктов», «Для холод­ной воды» и т. д.