Бар’єрні властивості полімерних матеріалів і терміни зберігання продуктів

Вибираючи упаковку, компанії-виробників продуктів харчування, перш за все, цікавить питання про те, яким є термін їх зберігання. Найчастіше, з огляду на особливості технологічного процесу обробки власного виробництва, фірми вибирають той чи інший виду упаковки, спираючись на рекомендації виробників пакувальної продукції. Але, щоб вибір був більш об'єктивним і грамотним, важливо знати особливості різноманітних матеріалів, які застосовуються при упаковці.

Як правило, щоб краще зберегти продукти, використовують полімерні матеріали, які відрізняються найбільшими бар'єрними властивостями і перешкоджають проникненню кисню, вуглекислого газу, водяної пари і вбирання сторонніх запахів. Атмосфера всередині пакету перешкоджає розвитку бактерій і зберігає продукти для подальшого безпечного споживання. Особливо це стосується випадків, коли в якості упаковки використовують пакет з багатошарової бар'єрної плівки, яка герметично заварена під вакуумом. У такому випадку більша частина бактерій з атмосфери видаляється. Значно розширює терміни зберігання пастеризація або стерилізація.

Полімерні матеріали, взяті окремо, універсальними властивостями не володіють і навряд чи можуть забезпечити всю важливу палітру споживчих властивостей. Наприклад, деякі мають відмінні бар'єрні властивості по відношенню до кисню, але проникні для водяної пари. Не всі з них підходять для використання в якості матеріалу, який буде добре приварюватися до матеріалу пакувальної підкладки. Як матеріал з хорошими бар'єрними характеристиками використовуються багатошарові плівки, які здатні забезпечити всі важливі властивості упаковки, зберігаючи продукт свіжим протягом тривалого часу.

Найпоширенішими сьогодні стали плівки, в яких кількість шарів від 2-х до 5-и. Бувають і екземпляри з дуже високими бар'єрними характеристиками, в яких кількість шарів плівки більше 10-и.

Способи виробництва плівок

Їх існує два: екструзійний і Ламінаційні.

Ламінація (склеювання) різних типів плівок виробляється 2 методами:


  • гаряча ламінація - один шар (або обидва) перед склеюванням злегка розплавляються, або в шар між ними заливають розплавлений полімерний матеріал (адгезив);
  • холодна ламінація - з використанням різних типів клеїв.

Найбільш поширений спосіб виробництва бар'єрних плівок - плоскощілинні або видувна екструзія полімерного розплаву в одну плівку. Екструдіруются при цьому кілька полімерів, які володіють необхідними бар'єрними характеристиками. Якщо ж сумісні вони погано, то між ними екструдують розплавлені полімерні адгезивні склади.

Здатність полімерних матеріалів протистояти попаданню газу і водяної пари

Розташувавши їх в один ряд за ступенем збільшення бар'єрних властивостей по відношенню до кисню, побачимо:


  • PET (поліетилентерефталат-лавсан)
  • PA (поліамід)
  • EVOH (етіленвініловий спирт)
  • PVDC (полівінілдіхлорід)

За зростанням бар'єрних властивостей полімерних матеріалів по відношенню до водяної пари:


  • LDPE (поліетилен низької щільності)
  • PP (поліпропілен).
  • HDPE (поліетилен високої щільності)

Істотний вплив на бар'єрні властивості полімерних матеріалів здатні надавати:

1. Ступінь орієнтації

Дана характеристика свідчить про ступінь розтягування молекулярних полімерних ланцюжків в плівковому матеріалі. Як правило, найкраща орієнтація виходить в результаті сильного роздування плівкового полотна в процесі видувний екструзії.

2. Товщина полімерного матеріалу;

2. Температура навколишнього середовища.

Бар'єрні властивості плівкового матеріалу підвищує збільшення товщини полімерного матеріалу і зниження температури навколишнього середовища.

Таблиця значень коефіцієнтів проникності по водяній парі та кисню, заснована на даних фірми «Exxon-Mobil», виглядає наступним чином:

Коефіцієнт паропроникності (г / м 2 за 24 години при 90% відносної вологості і температури 38 0 С)

Коефіцієнт пропускання по кисню (див 3 / м 2 за 24 години при 23 0 С)

Серед факторів, які впливають на захисні властивості полімерних плівок, важливо, в першу чергу, відзначити залежність від температури навколишнього середовища. Важлива і товщина полімерного матеріалу. Підвищення цих характеристик збільшить і бар'єрні властивості матеріалу.

Як бачимо з таблиці, найвищими бар'єрними властивостями кисню володіє матеріал EVOH. На практиці він зустрічається рідко, так як досить дорогий.

Найвищі характеристик за обома показниками у полівінілдіхлоріда (PVDC). Але цей матеріал вторинній переробці не піддається, а при спалюванні виділяє їдкі отруйні гази.

Вибираючи полімери, які будуть перешкоджати проникненню водяної пари в упаковку, найчастіше вибирають плівки з наявністю в складі HDPE. Наприклад, даний матеріал використовують для упаковки сухих сніданків.

Найпоширенішим типом бар'єрних плівок, призначених для зберігання рибних і м'ясних продуктів, є ті, до складу яких входить PA (поліамід) і LDPE (поліетилен низької щільності). З точки зору співвідношення ціни і якості даний вид і буде найоптимальнішим.

Упаковка свіжого м'яса і риби

В даному випадку важливо розуміти, що в живому організмі м'ясо стерильно, так як лейкоцити крові не дозволяють вижити чужорідним бактеріям. Але, після розділу продукту, бактерії, що потрапили на поверхню м'яса, починають розмножуватися в геометричній прогресії. Ось чому там принципово важливо при час, який минув від моменту оброблення і до приведення продукту в стан, необхідне для його зберігання.

Сподіваємося, що дана інформація допоможе вам зробити правильний вибір матеріалу упаковки різноманітних видів продукції.