УПАКОВКА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к таре для пищевой промышленности, а именно к многослойным герметическим упаковкам для хранения, транспортировки и реализации преимущественно мороженной пищевой продукции, в том числе рыбной, мясной, овощной и других видов продукции, а также сырья для ее производства.
Благодаря своим конструктивным особенностям и создаваемому внутри упаковки определенному температурному режиму как в условиях вакуума так и в обычных условиях, упаковка может быть использована для расфасовки и долгосрочного хранения продуктов повышенной биологической и пищевой ценности (морской гребешок, мидия, трепанг и другие), а также продуктов с повышенным содержанием полинасыщенных жирных кислот (сельдь, сайра, печень рыб и другие) на предприятиях, выпускающих аналогичную продукцию.
Существующие виды подобных упаковок имеют различные варианты технической реализации, однако основными их элементами являются наружный и внутренний пакеты, между которыми организована термоизоляционная прослойка, которая термогерметизирует размещенный в упаковке продукт.
Известна упаковка типа «Сэндвич», разработанная ЦПКТБ предприятия «Дальрыба» (г.Владивосток), для пищевых продуктов, преимущественно для брикетирования мороженной рыбы, рыбной печени и молок, в том числе и под вакуумом, содержащая наружный и внутренние пакеты, между которыми организована термоизоляционная прослойка (Упаковка типа «Сэндвич» для пищевых продуктов. Информационный листок о научно-техническом достижении №88-13 Приморского территориального центра научно-технической информации, г.Владивосток, 1988 г).
Наружный пакет такой упаковки изготовляется из пищевой полиэтилентерефлатной пленки, а внутренний - из полиэтиленовой пленки. Термоизоляционная прослойка, организованная между наружным и внутренними пакетами, состоит из льняного мешка-вкладыша, в котором размещается внутренний полиэтиленовый пакет и из неопреновой мелкоячеистой сетки, которая располагается поверх мешка-вкладыша, выполняя функцию перфорации между внутренней поверхностью наружного пакета и внешней поверхностью мешка-вкладыша, формируя воздушную прослойку.
Характеризуя указанный вид упаковки для пищевых продуктов, следует отметить высокую стоимость ее изготовления, значительную долю ручных операций при изготовлении, недолговечность и недостаточные термогерметизирующие параметры прослойки.
Сложность изготовления упаковки заключается в том, что она состоит из четырех отдельных элементов, которые формируют упаковку, а все операции по их сборке производятся вручную. Так как для изготовления наружного и внутреннего пакетов используется не рукавная пленка, а рулонная, то на предприятии-изготовителе необходимо сначала раскроить, а затем разрезать пленку на полотнища соответствующих размеров, после чего сварить полотнища термической сваркой по полупериметру, образуя пакет. Для формирования мешка-вкладыша необходимо также произвести ряд технологических операций по его сшиванию на специальной швейной машине. Вышеперечисленные технологические операции усложняют процесс изготовления упаковки и увеличивают ее себестоимость. Наличие в составе упаковки перфорационной неопреновой сетки, которая своей внутренней поверхностью прилегает к наружной поверхности внутреннего пакета (с помещенным в него продуктом), отрицательно влияет на прочность и долговечность внутреннего пакета, так как неопреновая сетка способствует его истеранию (при транспортировке упаковок и погрузо-разгрузочных работах), нарушая тем самым его целостность и герметичность. Кроме того, термоизоляционная прослойка, изготовленная из льняной мешковины, малоэффективна, так как имеет относительно большую теплопроводность, что значительно ухудшает ее термогерметизирующие свойства, ограничивая тем самым сроки хранения продукта.
Наиболее близкой по совокупности признаков, технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является упаковка марки «УПП-01» конструкции КБ Новосибирского тарного комбината, предназначенная для пищевых продуктов, в том числе мороженных и под вакуумом, содержащая наружный и внутренний пакеты, между которыми организована термоизоляционная прослойка (Упаковка УПП-01 для пищевых продуктов. Чертеж общего вида № УПП-01.00...ЧОВ, конструкторское бюро ОАО «Тарный комбинат», г.Новосибирск, 1997 г.).
Наружный и внутренний пакеты упаковки изготовлены из пищевой рукавной пленки. В частности наружный пакет выполнен из полиэтиленовой пленки, поверх которой с внешней стороны расположен слой бумаги, соединенный с пленкой клеевым слоем, а внутренний пакет выполнен из полиэтиленовой пленки марки ПН П (полиэтилен низкой плотности, ГОСТ 16.337-77). Термоизоляционная прослойка, организованная между наружным и внутренним пакетами, состоит из бумажного гофрированного картона (ГОСТ 13511-68), толщиной 2,5 мм, свободно размещенного между пакетами таким образом, что его гофры ориентированы поперек упаковки.
После того, как продукт уложен во внутренний пакет, из его полости на аппарате для ваккуумирования и термоимпульсной сварки отсасывается воздух, после чего на этом же аппарате внутренний пакет запаивается термической сваркой сплошным швом, герметизируя продукт от воздействия
внешней среды. После этого упаковка подается на швейную машину, на которой наружный пакет зашивается нитками и далее отгружается по месту назначения.
Однако упаковка данной марки имеет ряд существенных недостатков конструктивного и эксплуатационного характера, которые сужают сферу ее применения и ограничивают коэффициент использования. К ним относятся: несовершенство конструкции, недостаточная термогерметизация, невысокая механическая прочность, ограничение по виду и весу упаковываемых продуктов, недостаточная стойкость к водопроницаемости.
Несовершенство конструктивного характера заключается в том, что в качестве исходного материала для термоизоляционной прослойки используется бумажный гофрокартон. Уложенный по периметру между внешней поверхностью внутреннего пакета и внутренней поверхностью наружного пакета гофрокартон по свои механическим и теплофизическим характеристикам не обеспечивает в должной мере термогерметизацию упаковки. Его гофры легко подвергаются смятию, уменьшая тем самым толщину воздушной прослойки между пакетами, к тому же он имеет значительную водопроницаемость и недолговечен. То обстоятельство, что гофры термоизоляционной прослойки ориентированы не вдоль упаковки, а поперек - значительно уменьшает сопротивление продольному прогибу (жесткость) заполненной продуктом упаковки, что при погрузо-разгрузочных работах и укладке упаковок в штабеля может вызвать надрыв упаковок и их разгерметизацию. Отсутствие на внешней бумажной поверхности наружного пакета влагостойкого полимерного слоя приводит к намоканию бумаги и нарушению целостности бумажной прослойки. Это обусловлено тем обстоятельство, что упаковки с мороженным продуктом находятся в среде холодного воздуха и при определенной температуре на их внешней поверхности образуется конденсат.
Так как наружный и внутренний пакеты упаковок изготовляются из рукавной полиэтиленовой пленки, то для формирования из нее пакетов каждый раскроенный рукав снизу запаивается сплошным термическим швом. Эти швы, обладая ограниченной несущей способностью, практически воспринимают на себя всю основную нагрузку от заложенной в упаковку массы продукта и часто разрушаются, особенно при транспортировке. Поэтому упаковка марки «УПП-01» имеет существенные ограничения (не более 10 кг) по весу загружаемых в нее продуктов. Кроме того, полиэтиленовая пленка марки ПНП (полиэтилен низкой плотности), из которой изготовлены пакеты, недостаточно стойка к воздухонепроницаемости. При длительном хранении в ней в закупоренном виде пищевых продуктов, содержащих жиры или масла, при определенной температуре окружающей среды и продукта, может происходить окисление липидов жиросодержащего продукта, а так же частичное набухание полиэтилена и снижение его механических свойств. Использование в наружном
пакете на его верхней кромке только одного шва в виде прямолинейной строчки, прошитой нитками, не гарантирует надежную прочность наружного пакета, что может привести к разрушению всей упаковки и порче находящегося в ней продукта.
Задача полезной модели - улучшение конструктивных характеристик упаковки, обеспечение оптимального режима хранения пищевых продуктов и сырья для их изготовления, снижение уровня окисления липидов в жиросодержащих продуктах и увеличение срока хранения продуктов, обеспечение стойкости пакетов к воздухопроницаемости и их высокой механической прочности.
Поставленная задача реализуется тем, что известная упаковка для пищевых продуктов, содержащая наружный и внутренний пакеты, между которыми организована термоизоляционная прослойка, согласно заявленного технического решения, снабжена термоизоляционной прослойкой, выполненной из гофрированного тонколистового пропилена, причем гофры термоизоляционной прослойки ориентированы вдоль продольной оси упаковки, располагаясь параллельно друг другу, при этом соотношение высоты гофр (h) к их шагу (S) составляет один к пяти. Герметизация наружного пакета такой упаковки осуществляется двойным швом, крайний из которых выполнен в виде прошитой нитками зигзагообразной строчки, а последующий - нижний шов, выполнен сплошной термической сваркой внутренних полимерных слоев наружного пакета, при этом внешняя поверхность бумажного слоя наружного пакета покрыта влагостойкой полимерной пленкой.
Отличительный признак - использование в качестве термоизоляционной прослойки устойчивого к смятию гофрированного тонколистового полипропилена позволяет обеспечивать гарантированный воздушный или вакуумный зазор между пакетами, величина которого равна высоте гофр прослойки, образуя надежный термоизолирующий слой. При этом максимальная устойчивость к смятию гофрированной прослойки и оптимальный зазор между пакетами обеспечивается при соотношении высоты гофр к их шагу как один к пяти (S=h×5). Высота гофр составляет 1,5-2,5 мм, а шаг 5-12,5 мм соответственно и принимаются эти величины в зависимости от размера упаковки и вида продукта. То обстоятельство, что гофры термоизоляционной прослойки ориентированы вдоль упаковки, позволяет эффективно удалять воздух из зазора между пакетами при вакуумировании, в то время как при поперечном расположении гофр добиться этого весьма сложно. Продольное расположение гофр относительно оси упаковки увеличивает жесткость заполненной продуктом упаковки, предохраняя ее от повреждения и разгерметизации, а так же повышает коэффициент трения внешней поверхности, что предотвращает горизонтальное смещение упаковок при формировании штабелей во время погрузо-разгрузочных работ и особенно при транспортировке. Кроме этого, наполненная продуктом упаковка в поперечном
сечении приобретает геометрическую форму, приближенную к прямоугольной конфигурации, что позволяет значительно увеличить полезный объем загружаемого упаковками пространства транспортных средств и складских помещений
Использование для изготовления пакетов многослойной полимерной пленки с внутренним слоем из пропилена высокой плотности (ПВП), имеющего повышенную стойкость к воздухопроницаемости, позволяет значительно снизить уровень окисления липидов в жиросодержащих продуктах, находящихся в упаковке. Конструкция упаковки позволяет после вакуумирования внутреннего пакета и его герметизации термическим швом, произвести вакуумирование также полости между пакетами, в которой размещена термоизоляционная прослойка, с последующей герметизацией этой полости термической сваркой и прошивкой нитками зигзагообразной строчкой. Прошивочный шов, воспринимая на себя основную механическую нагрузку, предохраняет сварной шов от разрушения, а зигзагообразная конфигурация прошивочной строчки значительно усиливает прошивочный шов. Полимерная пленка на внешней поверхности бумажного слоя наружного пакета придает бумажному слою влагостойкость и долговечность, не позволяя нарушить целостность клеевого слоя, а то обстоятельство, что термоизоляционная прослойка зафиксирована (ламинирована) на внутренней поверхности наружного пакета придает последнему дополнительную жесткость и прочность.
Наличие в заявленной упаковке термоизоляционной прослойки вышеописанной конструкции и вакуумирование внутреннего и наружного пакетов позволяет обеспечить надежную термогерметизацию упаковки и длительную сохранность в ней сырья и продуктов, в том числе мороженных (температура заморозки 18-25°С) при их хранении и транспортировке. В свою очередь это дает возможность использовать данную упаковку для размещения в ней продуктов повышенной биологической и пищевой ценности, как-то: трепанг, морской гребешок, мидия, рыбная печень, ценные сорта рыб и другие, в том числе и поставляемых на экспорт.
Заявленная установка была реализована в конкретном варианте, изображенном на чертеже.
На фиг.1 схематично изображена упаковка для пищевых продуктов, общий вид, план.
На фиг.2 изображена так же упаковка, продольное осевое сечение.
На фиг.3 изображена так же упаковка, поперечный разрез А-А.
Упаковка для пищевых продуктов (далее - упаковка) содержит наружный 1 и внутренний 2 пакеты, между которыми организована термоизоляционная прослойка 3. Наружный пакет 1 изготовляется из комбинированной пищевой четырехслойной полимерной пленки, содержащей слои от внутреннего к наружному: полипропилен (ПВП) - полиэтилен - бумага - полиэтилен.
Внутренний полипропиленовый слой имеет толщину 70 мкм, а полиэтиленовые слои - 50 мкм и 10 мкм (на бумаге). Термоизоляционная прослойка 3 изготовлена из гофрированного тонколистового пропилена (толщиной 25 мкм), которая гребнями гофр термическим способом соединена (ламинирована) с внутренним полиэтиленовым слоем наружного пакета 1. В зависимости от габаритов изготовляемой упаковки, вида помещенного в нее продукта и температуры хранения соответственно применяется гофрированная прослойка с определенной высотой гофр (h=1,5-2,5 мм) и их шагом (S=7,5-12,5 мм).
Внутренний пакет 2 изготовлен из пищевой двухслойной полимерной пленки, содержащей слои от внутреннего к наружному: полипропилен (ПВП) - полиэтилен. Внутренний полипропиленовый слой имеет толщину 70 мкм, а полиэтиленовый - 50 мкм. Герметизация продукта, размещенного в полости 4 внутреннего пакета 2 осуществлена сплошным сварным термическим швом 5 шириной не менее 3 мм, на расстоянии от края упаковки 2 не менее 15 мм. Герметизация наружной упаковки 1 осуществляется двойным швом: сварным термическим швом 6 и прошивочным швом 7 зигзагообразной конфигурации. Сварной шов 6 расположен на расстоянии не менее 50 мм от края упаковки 1, а прошивочный шов 7 - на расстоянии не менее 20 мм от этого края. Вышеуказанные расположения швов выверены в конкретном варианте упаковки и являются оптимальными.
Размещение продуктов в упаковке осуществляется следующим образом.
Продукт в обычном или замороженном виде помещается в полость 4 внутреннего пакета 2 упаковки до такого уровня, чтобы можно было свободно сомкнуть верхние кромки пакета 2 для последующего его герметизации сварным термическим швом. После этого упаковка подается на специальный аппарат, предназначенный для вакуумирования и последующей герметизации пакетов, на котором сначала отсасывается воздух из полости 4 пакета 2, после чего верхняя кромка пакета 2 запаивается сплошным термическим швом 5. Затем, на вышеупомянутом аппарате производится вакуумирование наружного пакета 1 и герметизация его термическим швом 5. После этих технологических операций упаковка подается на специальную швейную машину, на которой на расстоянии не менее 20 мм от края наружного пакета 1 прошивается прочными нитками зигзагообразной строчкой, образуя сплошной шов 7, который воспринимает на себя основную механическую нагрузку, предохраняя сварные швы пакетов от разрушения, а упаковку от разгерметизации. После герметизации упаковка направляется в соответствующие складские помещения на хранение или загружается на транспортные средства для транспортировк к месту назначения.