Упаковочные материалы, применяемые для продуктов питания и их влияние на здоровье человека

     Требования  к тароупаковочным средствам  определяются функциональным назначением  последних и обусловлены объективными эксплуатационными факторами. Условно  факторы, действующие на систему  в процессе эксплуатации, можно разделить  на внешние и внутренние.

     Внешние факторы могут иметь различную  природу:

     • Механическую (статические и ударные  нагрузки, вибрация);

     • Климатическую (температура, влажность  воздуха и их резкие колебания);

     • Биологическую (действие микроорганизмов, грибов, насекомых, грызунов);

     К внутренним факторам относятся:

     • Химическая стойкость материала;

     • Внутреннее давление;

     • Износ упаковки под действием  упаковочных продуктов и изделий.

     Различают общие требования, предъявляемые  к любому тароупаковочному материалу, и специфические требования, которые  должны соблюдаться при упаковке продукции конкретного назначения. Эти различия существенны: так, например, потребительская упаковка, предназначенная  для пищевого продукта, помимо комплекса  общих требований, должна удовлетворять  специфическим гигиеническим требованиям, но при этом она не должна иметь  большого запаса прочности, которая, безусловно, необходима для транспортной тары в  случае упаковки машиностроительной продукции.

     Для реализации своей основной функции - обеспечить защиту содержимого от действия комплекса разрушающих  факторов - упаковка должна иметь высокие  барьерные свойства, т.е. обладать достаточной  механической прочностью, герметичностью, химической стойкостью, иметь оптимальные  показатели проницаемости (по отношению  к газам, воде и ее парам, жирам  и другим средам, в том числе  агрессивным).

     Стойкость к механическим воздействиям характеризуется  формоустойчивостью при статических  нагрузках, вибростойкостью и стойкостью к ударным нагрузкам, оптимальными значениями физико-механических свойств (прочности и деформации). Требование формоустойчивости вызвано несколькими  причинами, такими, как необходимость  длительного хранения в штабелях, когда нижние ряды испытывают значительные деформации; воздействие жидких и  летучих веществ, находящихся внутри тары, особенно в условиях повышенных температур и сопутствующего набухания  материала; наличие острых граней и  твердых частиц внутри тары и т.д.

     Для транспортной тары, работающей в условиях постоянного возникновения ударов и колебаний, которые часто носят  случайный характер и вызывают в  материале возмущения различной  амплитуды, требования механической прочности  и стойкости к деформациям  являются доминирующими. Характер деформации, появление поверхностных трещин, изменение структуры напряженного материала, особенно в условиях контакта с агрессивной средой, зависящие  от интенсивности напряжения и активности среды, должны всегда учитываться при  выборе материала.

     Механические  показатели упаковочного материала  определяются по стандартным методикам. Определенные требования должны выполняться  при выборе формы и конструкции  тары, следует избегать резких переходов, острых граней и углов, а также  участков, на которых могут концентрироваться  внутренние напряжения, снижающие стойкость  тары к ударным воздействиям.

     Под химической стойкостью материала относительно конкретной среды понимается отсутствие набухания упаковочного материала  в контактирующей среде, отсутствие потерь продукции через стенки тары, а также стабильность свойств  материала под действием среды. Изменение физико-химических и механических свойств материала под действием  агрессивной среды может привести к разрушению тары: растрескиванию, потере формоустойчивости и герметичности, т.е. к преждевременному износу. При  оценке химической стойкости полимерного  материала, представляющего собой  многокомпонентную систему, необходимо определить стойкость к средам пластификаторов, наполнителей, красителей, антиоксидантов, светостабилизаторов и других добавок, вводимых в полимерную композицию.

     Герметичность - отсутствие обмена между содержимым тары и внешней средой. По этому  признаку различают абсолютно, плотно и хорошо укупоренную тару. Абсолютно  укупоренная тара непроницаема для  газов; плотно укупоренная - дня паров воды; хорошо укупоренная предохраняет продукцию от случайного проливания или высыпания. При изготовлении упаковки из полимерных и комбинированных материалов наиболее целесообразна герметизация с применением сварки; непременным требованием при этом является прочность и плотность сварного шва.

     Проницаемость - переход компонентов и/или содержимого  через стенки упаковки. Для большинства  товаров общим требованием является минимальная проницаемость для  воды и водяных паров, кислорода, агрессивных газов и т.п.; отсутствие миграции микроорганизмов и продуктов  их жизнедеятельности, обеспечение  радионуклидной защиты; распространенным требованием часто является непроницаемость  для УФ-лучей. Проницаемость - это  процесс переноса вещества (газа, пара и т.д.) через материал (пленка, мембрана, ткань), обусловленный наличием перепада давления, концентрации или температуры  по обе стороны материала. Проницаемость  определяется, прежде всего, структурой и плотностью материала и в  зависимости от этого может изменяться в широких пределах.

     Технологичность тароупаковочного материала обеспечивает возможность изготовления тары, заполнения ее продуктом и герметизации высокопроизводительными  методами при малых трудовых затратах с использованием эффективного автоматизированного  фасовочно-упаковочного оборудования. Материал, пригодный для этого, должен иметь достаточно высокую механическую прочность, жесткость (для обеспечения  требуемой формы упаковки) или  эластичность, должен легко воспринимать полиграфическую печать; обязательным требованием является способность  к образованию прочного герметичного сварного шва; материал должен характеризоваться  однородностью по толщине, цвету, прозрачности, отсутствием электризуемости и  слипаемости в рулоне.

     Эстетичность (дизайн) упаковки - это привлекательный  внешний вид; оптимальная форма, выигрышная цветовая гамма, удобная  для потребителя расфасовка. Реализация многих продуктов (особенно пищевых) идет значительно быстрее в прозрачных упаковках, прозрачность и блеск  упаковки делает продукт визуально  более чистым и свежим. При наличии  близких по качеству конкурентоспособных  товаров покупатель часто делает выбор, исходя из внешнего вида, и упаковка становится, таким образом, "немой  рекламой" товара. Безукоризненный  дизайн и психологически удачное  цветовое решение, элегантность и изящество  упаковки, простота реализации художественного  оформления при минимальных затратах - важные требования при разработке упаковки для конкретной продукции.

     В настоящее время такие качества, как простота и мгновенная узнаваемость, делают упаковку неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

     Удобство  и практичность характеризуют эксплуатационную функцию тары, последняя должна оказывать  конкретные полезные услуги человеку, использующему приобретенный товар. Необходимо, например, чтобы тара достаточно легко открывалась, позволяя потребителю  многократно использовать продукт  и, если это необходимо, надежно закрывалась, для того, чтобы часть продукта могла быть сохранена для повторного использования.

     В отдельных случаях необходимо, чтобы  упаковка отмеряла дозированное количество продукта или имела просеивающую насадку или сточный желобок  для облегчения извлечения продукта; наличие специальной кромки вдоль  контейнера упрощает его вскрытие. Стерильные товары, напротив, должны иметь  более сложное устройство, с тем, чтобы исключить случайное вскрытие. Удобной считается упаковка, рассчитанная на неподготовленного потребителя, предпочтительно, чтобы она была легко понятной потребителю даже без подробной инструкции.

     Требование "практичности" означает наличие  особых преимуществ данной упаковки, например, с точки зрения ее доставки и реализации. Практичность обеспечивается специальной конструкцией тары (наличие  ручек, выступов, вырезов, углублений и  т.п.), позволяющей решать конкретные задачи (доступа, сборки, перемещения  и др. операций) и простотой ее подготовки для использования продавцом  и потребителем.

     Утилизация  использованной упаковки - важное требование в современных условиях. При выборе тары и упаковки для конкретного  вида продукции производитель должен в обязательном порядке учитывать  это требование, направленное на предотвращение загрязнения окружающей среды использованными  упаковками. Возможны различные пути решения указанной проблемы: уменьшение массы упаковки; использование многооборотной тары, вторичная переработка использованной упаковки; сжигание с утилизацией  энергии; термическое разложение; деполимеризация; захоронение. В ряде случаев для  пищевых продуктов могут использоваться съедобные покрытия. Интерес представляют упаковочные материалы с регулируемым сроком службы, т.е. материалы, способные  разлагаться в естественных условиях (под действием света, тепла, воды, воздуха, микроорганизмов и т.д.) после окончания срока их эксплуатации.

     Научно-технический  прогресс и расширение объемов производства продуктов питания вывели тароупаковочную  индустрию на уровень ведущих  отраслей. Упаковка позволяет сократить  потери продукции, гарантировать сохранение ее качества при длительном хранении, обеспечить доставку потребителю в  привлекательном виде.

     Широкое использование в качестве упаковочных  материалов находят синтетические  полимеры – высококачественные заменители естественного сырья, обладающие ценными  свойствами, многие из которых не присущи  природным материалам.

     С развитием техники и технологии получения упаковочных материалов расширяются не только функции упаковки, но и требования к ней, основными  из которых являются:

• обеспечение возможности расфасовки и транспортировки продуктов;
• защита продуктов от воздействия окружающей среды, патогенных и вредных микроорганизмов;
• сохранение пищевой ценности продукта и увеличение срока его годности;
• совместимость с определенными продуктами;
• гигиеничность, безопасность и др.

     Несмотря  на то, что полимеры имеют ряд  гигиенических преимуществ, например, изделия из них меньше загрязняются, легче очищаются, более стабильны  при различных физических воздействиях, не следует забывать о химической опасности, которая может возникнуть при их применении. Практически все  используемые в производстве упаковочных  материалов полимеры (полиолефины, поливинилхлорид, полистирол и др.) содержат химические соединения, которые систематически выделяются в процессе синтеза, переработки  и эксплуатации изделий, загрязняя  окружающую среду, питьевую воду и продукты питания, и могут отрицательно влиять на здоровье человека. Поэтому особенно важно иметь сведения о санитарно-гигиенических  свойствах полимеров, применяемых  при разработке составов и технологии получения материалов для упаковывания пищевых продуктов.

     В последние годы в развитых странах, прежде всего в странах ЕС, резко  повысились экологические требования к упаковке промышленных и продовольственных  товаров, которые постепенно также  становятся обязательными. Их цель - предотвратить  загрязнение окружающей среды использованной тарой и веществами, выделяемыми  при ее ликвидации, особенно путем сжигания. Пытаясь решить эту проблему, органы ес приняли в 1994 г. Директиву, устанавливающую следующие обязательные экологические нормы для упаковки всех, в том числе продовольственных товаров:

     Объем и вес упаковки должны быть минимально необходимыми для обеспечения сохранности  товара и безопасности потребителя;.

     В состав упаковки могут входить лишь минимальные количества вредных  веществ (в частности, устанавливаются  предельно допустимые нормы свинца, кадмия, ртути, хрома);.

     По  своим физическим свойствам и  дизайну упаковка должна быть пригодной  для многократного использования, а после окончания срока службы - для извлечения из нее ценного  сырья или отдельных компонентов. В перспективе намечается обеспечить возврат конечными потребителями  торговым предприятиям 100% тары (включая  упаковку импортных товаров) для  ее повторного использования. Ставится цель - в течение 10 лет добиться 90%-ной  утилизации использованной упаковки по весу и 60% входящих в ее состав сырьевых материалов. До последнего времени  из стран ЕС в этой области лидировала Германия, законодательство которой  обязывает продуцентов организовать сбор своей упаковки у торговцев  и потребителей. Этим занимаются специальные  фирмы, услуги которых производители  оплачивают вскладчину. Компании, уплатившие требуемый взнос, могут ставить  на своей упаковке "зеленую точку", служащую опознавательным знаком и  рекламой для покупателя.