ОБОЛОЧКА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно - к оболочкам, предназначенным для упаковки пищевых продуктов, например, ветчин, колбас сыров и др.
Известна многослойная рукавная оболочка биаксиальной вытяжки для пищевых продуктов [1] с наружным слоем, который состоит по существу из смеси, соответственно, по меньшей мере одного алифатического и частично ароматического (со-)полиамида и пигментов, и внутренним слоем, который состоит из алифатического (со-)полиамида. Согласно полезной модели, у такой оболочки между этими слоями расположены слой из сополимера этилена с виниловым спиртом или смеси сополимера этилена с виниловым спиртом с алифатическим или частично ароматическим (со-)полиамидом и/или с олефиновым (со-)полимером и/или смолой и слой, который состоит из олефинового (со)полимера и, способствующих адгезии агентов, пигментов и/или УФ-абсорбентов. Оболочка обладает высокими барьерными свойствами по водяному пару и кислороду.
Известна также многослойная пленка для упаковки пищевых продуктов [2], выполненная из пленочного пятислойного материала, при этом в оболочке первый слой является внешним, а пятый слой является внутренним, первый слой оболочки выполнен из полиамида 6 или аморфного полиамида или смеси полиамида 6 и сополиамида 6/6, второй слой является связующим между первым и третьим слоями и выполнен из модифицированного полиэтилена, являющегося адгезивом, четвертый слой является связующим между третьим и пятым слоями и выполнен из модифицированного полиэтилена, причем толщина оболочки в сечении составляет величину d=40-60 мкм, толщина первого слоя составляет (0,5-0,6)d, толщина второго и четвертого слоев составляет (0,04-0,06)d, а толщина третьего слоя составляет (0,2-0,3)d.
При этом в одном из вариантов известной оболочки третий слой выполнен из полипропилена, а пятый слой оболочки выполнен из полиамида 6 или аморфного полиамида или смеси полиамида 6 и сополиамида 6/6.
В другом варианте известной оболочки третий и пятый слои выполнены из полиэтилена высокого давления.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является вариант известной оболочки для пищевых продуктов [3], выполненной семислойной с внутренними адгезивными слоями, при этом первый слой оболочки является внешним и выполнен из полиамида (РА), а последний слой, контактирующий с пищевым продуктом, выполнен из полиэтилена (РЕ), причем третий слой выполнен из полиэтилена (РЕ) и связан с одной стороны через адгезивный второй слой с внешним слоем, а с другой стороны через адгезивный четвертый слой с пятым слоем, являющимся барьерным к газовой среде, содержащим поливинилдихлорид (PVC) и связанным, в свою очередь, через адгезивный шестой слой с седьмым полиэтиленовым (РЕ) - слоем.
Недостатком известных оболочек является недостаточная влагостойкость оболочки при хранении пищевого продукта.
Технический результат, заключающийся в устранении отмеченного недостатка, достигается в предлагаемой оболочке для пищевых продуктов, выполненной семислойной с внутренними адгезивными слоями, тем, что первый слой оболочки, являющийся внешним, содержит полиолефины, третий слой выполнен из полиамида (РА) и связан с одной стороны через адгезивный второй слой с внешним слоем, а с другой стороны через адгезивный четвертый слой с пятым слоем, содержащим полиолефины и связанным, в свою очередь, через адгезивный шестой слой с седьмым слоем, являющимся внутренним, контактирующим с пищевым продуктом и выполненным из полиамида (РА), причем слои оболочки выполнены со следующей относительной толщиной в % от общей толщины оболочки:
1-й слой - от 5-ти до 20-ти %;
2-й слой - от 2-х до 7-ми %;
3-й слой - от 35-ти до 55-ти %;
4-й слой - от 2-х до 7-ми %;
5-й слой - от 6-ти до 35-ти %;
6-й слой - от 2-х до 7-ми %;
7-й слой - от 5-ти до 25-ти %.
Технический результат достигается также тем, что в качестве полиамида (РА) использованы алифатический и/или ароматический сополиамиды или их смесь с добавкой других полимеров и тем, что первый и пятый слои выполнены из полиэтилена (РЕ).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показана оболочка в разрезе (в увеличенном масштабе).
Оболочка состоит из 7-ти слоев 1-7.
Первый слой 1 оболочки является внешним и содержит полиолефины. Третий слой 3 выполнен из полиамида (РА) и связан с одной стороны через адгезивный второй 2 слой с внешним слоем 1, а с другой стороны через адгезивный четвертый слой 4 с пятым слоем 5, содержащим полиолефины и связанным, в свою очередь, через адгезивный шестой слой 6 с седьмым слоем 7, являющимся внутренним, контактирующим с пищевым продуктом (на чертеже не показан) и выполненным из полиамида (РА).
В качестве полиамида (РА) использованы алифатический и/или ароматический сополиамиды или их смесь с добавкой других полимеров.
Первый 1 и пятый 5 слои с содержанием полиолефинов могут быть выполнены из полиэтилена (РЕ).
Слои 2, 4 и 6 являются адгезивными и предназначены для связки примыкающих к ним с обоих сторон слоев 1 и 3, 3 и 5, 5 и 7.
Назначение 1, 3, 5 и 7 слоев следующее:
Третий 3 и седьмой 7 слои выполнены из полиамида (РА) и предназначены для обеспечения необходимой механической прочности и барьерных свойств оболочки по газовой среде. Основы слоев 3 и 7 - алифатические и/или ароматические сополиамиды или их смесь с добавкой других полимеров.
Указанная структура оболочки позволяет:
- повысить степень герметизации при клипсовании колбасных изделий;
- повысить влагостойкость при хранении пищевого продукта в условиях с повышенной влажностью.
Оболочка изготавливается семислойной и получается методом экструзии.
Слои 2, 4 и 6, являющиеся связующими, выполнены из модифицированного полиэтилена, состоящего из смеси адгезивов, которые представляют собой
модифицированный ангидридами карбоновых кислот полиэтилен. Для окрашивания оболочки могут использоваться различные суперконцентраты красителей и пигментов, которые добавляются в сырьевые компоненты отдельных слоев.
Семислойная оболочка позволяет объединить положительные свойства различных полимеров.
В предлагаемой полезной модели комбинация указанных материалов позволяет создать семислойные оболочки повышенной механической прочности и влагостойкостью с необходимыми свойствами с учетом специфических требований для различных пищевых продуктов и тем самым обеспечивает достижение технического результата за счет повышения влагостойкости, что позволяет увеличить срок их хранения.
При этом толщины слоев для достижения необходимых физико-химических характеристик оболочки определены опытным путем.
Примеры оболочек с различными толщинами слоев в указанном диапазоне значений приведены в таблице.
№ слоя
Название слоя и материала
Относительная толщина слоя в % от общей толщины оболочки
ПРИМЕРЫ
1
2
3
4
1
Внешний. Полиэтилен (РЕ)
5%
20%
5%
18%
2
Адгезив (А)
2%
2%
2%
7%
3
Полиамид (ПА)
35%
55%
49%
50%
4
Адгезив (А)
2%
2%
2%
2%
5
Полиэтилен (РЕ)
29%
14%
35%
6%
6
Адгезив (А)
2%
2%
2%
7%
7
Внутренний. Полиамид (ПА)
25%
5%
5%
10%
Итого:
100%
100%
100%
100%
Общая толщина оболочки в сечении составляет величину D=40-65 мкм. Семислойная оболочка позволяет объединить положительные свойства различных полимеров.
Оболочка с параметрами, приведенными в примере №1, предназначена для колбас с жидкими фаршами со стандартной термической обработкой и средними сроками хранения.
Оболочка с параметрами, приведенными в примере №2 и №4, является высокопрочной оболочкой с повышенными барьерными свойствами и предназначена для мясных продуктов с густыми фаршами, подвергающимися пастеризации.
Оболочка с параметрами, приведенными в примере №3, предназначена для использования в производстве с особой влажностью.
Таким образом, приведенные выше примеры оболочек могут использоваться для различных пищевых продуктов и обеспечивают достижение оптимальных физико-химических свойств по механической прочности, упругости, влагостойкости, сохранению формы и герметичности, а также обеспечению барьерных свойств для газовой среды, что приводит к увеличению возможных сроков хранения пищевых продуктов.
Положительным эффектом в таких оболочках является то, что первый и пятый слои выполнены из полиэтилена (РЕ) и при клипсовании изделия с краев происходит ударное сжатие, в результате чего слой полиэтилена в сжатом состоянии сваривается и происходит надежная герметизация оболочки.
Предлагаемая оболочка изготавливается и используется следующим образом.
Оболочка изготавливается на технологической линии, включающей питательные емкости для загрузки сырья - гранулята, смеситель, вакуумный загрузчик, гравиметрические дозаторы, экструдеры, потокоформирователь, охлаждающую ванну, устройство локального охлаждения первичного рукава оболочки, калибратор, отжимные валики и устройство удаления влаги, камеру нагрева первичного рукава, печи термофиксации, барабаны окончательного охлаждения рукава перед намоткой, приемник готовой продукции и др. технические средства (на чертежах не показаны).
При использовании оболочки в колбасном изделии рукав оболочки предварительно разрезают на заготовки необходимой длины. Оболочка заполняется под давлением путем экструзии колбасным фаршем, края оболочки стягиваются, формуются и скрепляются обжимными элементами (на чертеже не показаны).
В другом варианте использования оболочка формуется в виде пакета (на чертеже не показана), скрепляется с одного края сварным швом с образованием герметичной полости, в которой размещают пищевой продукт, а затем после заполнения его продуктом из пакета откачивается воздух и создается вакуум или герметичная полость заполняется инертной газовой средой с последующей заваркой вторым сварным швом с другого края пакета.
При использовании продукта оболочка удаляется с него обычным способом без оставления следов красителя или маркировки на пищевом продукте.
4
35
35
В качестве основных сырьевых компонентов для слоев 1 и 5 используются полимеры Ultramid B, Ultramid В производства фирмы BASF (Германия) и ПА-6 производства Гроднинского ПО «Химволокно» (Беларусь) (полиамид-6) и Ultramid С (сополимер полиамида 6 и полиамида 66). В качестве аморфного полиамида 6I/6T используется Selar PA 3426 производства фирмы DuPont.
В предлагаемой оболочке выбраны оптимальное число и материал слоев, что позволило создать оболочку для пищевой продукции, обладающую более высокими физико-техническими показателями по отношению к известным техническим решениям (по механической прочности, стойкости, долговечности и барьерным свойствам для газовой среды).
В настоящее время отработан технологический процесс изготовления предлагаемой оболочки, которая находится в серийном производстве.
Источники информации:
1. Патент РФ №2201684, М. кл. А22С 13/00, 2000.
2. Патент РФ №47177, М. кл. А22С 13/00, 2005.
3. Патент РФ №59371, М. Кл. А22С 13/00, 2006.