О герметичности упаковки и методах ее контроля

УПАКОВКА И ЛОГИСТИКА

О герметичности упаковки и методах ее контроля

О.Б.Федотова

ВНИИ молочной промышленности

Герметичность - одно из основных требований, предъявляемых к упаковке молока, напитков и пищевых жидкостей. Известно, что качество и продолжительность хранения пищевых продуктов зависят не только от состава продукции, но и от вида и санитарного состояния упаковки. От того, герметична ли упаковка, зависят сроки годности расфасованной и упакованной продукции. К активным факторам, определяющим воздействие внешней среды на продукт, можно отнести кислород, влагу, свет, температуру, микроорганизмы и другие посторонние вещества, в частности газообразные ароматы. Санитарными нормами продукцию длительного срока хранения предписывается расфасовывать в герметичные виды упаковки. Однако вопрос, что следует понимать под этим термином, в настоящее время достаточно проблематичен.

В соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 17527-2003 «Упаковка. Термины и определения» герметичная тара - это «тара, конструкция которой в комплекте с укупорочным средством обеспечивает непроницаемость газов, паров и жидкостей».

К сожалению, данный термин не в полной мере соответствует реалиям сегодняшнего уровня развития техники и технологии упаковки (о чем автор неоднократно писал в Госстандарт РФ при обсуждении проекта стандарта). Из него следует, что герметичной являются только хорошо укупоренные жес-тебанки и стеклянные банки либо лакированная алюминиевая тара (банки, тубы и пр.). Любые другие полимерные и комбинированные упаковочные материалы во времени проницаемы для газов. В зависимости от послойной структуры упаковочного средства время, за которое тот или иной газ проникает внутрь упаковки, разное. То есть приведенный термин содержит два важных понятия - собственно герметичность и барьерность.

Под барьерными принято понимать такие свойства материалов как паро-, водо-, газо-, аромато-, свето-, жиро-непроницаемость.

Упаковочному материалу недостаточно иметь высокую или низкую газопроницаемость, она должна быть избирательной, соответствующей оптимальным условиям хранения упаковываемого продукта.

Газопроницаемость полимеров -способность полимерной мембраны

пропускать газы при наличии перепада давления или температуры.

В зависимости от структуры полимерного материала и перепада давления перенос газа может осуществляться в виде диффузионного потока, путем молекулярной диффузии, вязкостного течения и истечения из отверстий.

В случае однородных и не имеющих сквозных отверстий полимерных упаковочных материалов перенос обусловлен диффузионной газопроницаемостью, которая представляет последовательно протекающие процессы растворения газа в пограничном слое, диффузии частиц газа в полимерах и выделения газа с обратной стороны полимерной мембраны. Газо- и аро-матопроницаемость упаковочных материалов определяют с использованием газохроматографического анализа, при этом при интерпретации результатов измерений пользуются такими понятиями, как скорость и коэффициент газопроницаемости по конкретным газам (по кислороду, по углекислому газу и пр.).

Наиболее опасный газ для пищевых продуктов - кислород воздуха, который непосредственно влияет на их ускоренную порчу. Интенсифицируются процессы окисления жиров, деструкции витаминов, красителей и других компонентов, возможно негативное воздействие на белки.

В практике работы приходится сталкиваться с такими случаями, когда упаковочный материал должен обладать высокой барьерностью, чтобы не-допустить утечку газа из упаковки в окружающую среду. Это касается ряда продуктов, например, детских адаптированных смесей, расфасовка которых осуществляется в среде инертного газа (азота). Процесс паропроницаемости складывается из сорбции водяных паров пленкой, диффузии растворенного пара через пленку и десорбции воды с другой стороны пленки. Процесс сорбции происходит на стороне с повышенным парциальным давлением, а десорбции - на стороне с пониженным парциальным давлением. Паро- и водопроницаемость зависят от градиента влажности по обе стороны материала, температуры, скорости движения воздуха и др. Различают весовые и электрические методы определения этих показателей. Наиболее распространены весовые методы, в которых паро- и водопроницаемость вычисляются по привесу влагопоглотителя или

потере массы воды, помещенной в закрытый сосуд.

Анализ технической и информационной литературы позволяет говорить, что понятие «герметичность» характеризует целостность и отсутствие сквозных дефектов упаковки. Нарушение герметичности сварных швов и дефектность упаковок приводят к большим потерям пищевой продукции.

В случае розлива жидких продуктов в негерметичную упаковку они просто вытекут. При расфасовке продукции другой консистенции высококислотные пищевые продукты могут поражаться нежелательной микрофлорой, а низкокислотные могут приобретать свойства отравляющих веществ. Поэтому при расфасовке продукции должен быть предусмотрен контроль герметичности упаковок.

Для этой цели за рубежом и у нас в стране принято применять методы неразрушающего контроля. Конкретные задачи неразрушающего контроля сводятся к четырем типичным: дефектоскопии - обнаружению несплошности материала; измерению геометрических размеров; контролю физико-химических свойств; изучению внутреннего строения сложных объектов. С точки зрения физических явлений насчитывается девять видов неразрушающего контроля: магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, акустический и проникающими веществами. Для рассматриваемых объектов наиболее просты и приемлемы методы неразру-шающего контроля проникающими веществами, которые делятся на капиллярные и течеискания. Капиллярные методы основаны на капиллярном проникновении в полость дефекта индикаторной жидкости, хорошо смачивающей материал упаковочного изделия. Их применяют для обнаружения слабо видимых невооруженным глазом поверхностных дефектов. В качестве примера можно привести методики определения, разработанные ВНИМИ:

• методика определения сплошности полиэтиленового покрытия и герметичности продольного шва заготовок пакетов из комбинированных материалов для упаковывания молока и молочных продуктов. Метод основан на проникновении красителя в сквозные поры и другие отверстия и визуальной оценке характера поверхностей расщепления шва по месту сварки по всей длине и ширине шва;

• методика определения герметичности пакетов из заготовок для упаковывания молока и молочных продуктов. Метод основан на определении мест непровара шва посредством визуального осмотра наполненных продуктом пакетов, находящихся под определенной нагрузкой, либо опорож-

PACKAGING AND LOGUISTICS

ненных, обработанных раствором красителя в местах непровара по сварным швам пакетов.

Достоинства метода: простота выполнения; высокая чувствительность к трещинам, порам, микродефектам; универсальность (возможен контроль изделий разной формы из различных материалов); высокая достоверность, наглядность результатов проверки. К недостаткам можно отнести трудоемкость и длительность операций контроля единичных изделий; выявление только выходящих на поверхность дефектов; зависимость результатов от субъективных качеств контролера и его внимательности.

Методы течеискания используют только для выявления сквозных дефектов. Для контроля герметичности применяют различные методы течеискания: масс-спектрометрический, манометрический, электрический, химический, ультразвуковой, люминесцент-но-гидравлический, капиллярный.

Классический пример манометрического метода течеискания - метод оценки герметичности потребительской тары, укупоренной фольгой с термолаковым покрытием, разработанный ВНИМИ, основанный на воздействии вакуума с последующим определением доли негерметичных единиц тары.

Достоинство метода течеискания: возможность проверки упаковочных средств любой конфигурации, не требуется специальная подготовка объектов исследования. В качестве недостатка течеискания можно отметить, что оно не обнаруживает течи, канал которой закрыт посторонними включениями - краской, влагой, механическими микрозагрязнениями (например пылью), хотя в процессе эксплуатации упаковки с продуктом такие течи могут стать причиной нарушения герметичности.

Еще в 1986 г. в Европе были утверждены документы (1989 г. уточнены и пересмотрены), определяющие виды упаковок и типы дефектов. Все возможные дефекты были отнесены к одной из трех категорий: критический дефект, средний дефект, незначительный дефект. К первой категории отнесены дефекты, дающие очевидную утечку продукта или интенсивный рост микроорганизмов в содержимом упаковки. Вторая категория дефектов не имеет очевидных признаков утраты герметичности, но при определенных условиях герметичность сварных швов может легко нарушиться. Дефекты третьей категории не оказывают какого-либо влияния на герметичность запечатывания упаковки.

Существует ГОСТ 51827-2001 «Тара. Методы испытаний на герметичность и гидравлическое давление». Кроме того, в ГОСТ Р 51760-2001 «Тара потребительская полимерная» и ГОСТ Р 50962-96 «Посуда и изделия хозяйственного назначения из пластмасс» прописаны методы определения герметичности. Принцип этих методов одинаков. Зава-; ренные пакеты или укупоренную потре-. бительскую тару помещают в резервуар или сосуд с водой. Затем на объект воздействуют в течение определенного времени нагрузкой. При испытаниях пустых единиц упаковки в случае разгерметизации появятся пузырьки воздуха (принцип определения прокола в велосипедной или автомобильной камере). При испытаниях тары с молоком в случае разгерметизации продукт попадает в воду, что приводит к изменению ее коэффициента преломления.

К сожалению, отечественная пищевая, в частности молочная промышленность, не располагает автоматическими ' системами и линиями контроля герметичности упаковок. Оценка герметичности носит в основном визуальный характер, хотя обязательный контроль' данного показателя находится в абсо- > лютном контексте с Федеральным зако-| ном России «О качестве и безопасности  пищевых продуктов».

Фабрика по производству пищевой упаковки

Администрация Великого Новгорода одобрила инвестиционный проект строительства фабрики по производству пищевой упаковки ООО «Амкор Флексиблз Новгород». Общий объем инвестиций на первом этапе строительства составит 19,6 млн евро. Ожидается, что здесь будет создано 70 рабочих мест. Только подоходного налога с физических лиц ежегодно будет перечисляться в бюджет не менее 2 млн руб. Заявленный срок окупаемости проекта 4 года и 9 мес. Пуск первой очереди завода намечен на 4 квартал 2005 г.

ООО «Амкор Флексиблз Новгород» - это уже второе предприятие международного концерна «Амкор», разместившего свой бизнес в Великом Новгороде. Первое предприятие ООО «Амкор Ренч Новгород» работает с 2000 г. По данным городского управления по промышленной политике и внешнеэкономическим связям, оно является стабильным производством, постоянно увеличивающим производственные мощности. Сейчас здесь работают пять технологических линий. За эти годы в развитие произ-

Упаковка в зеркале СМИ ^^

водства вложено инвестиции 39,1 млн долл. США, для новгородцев на предприятии создано 294 рабочих места.

ИА «Великий Новгород»

Тара для продуктов становится «умнее»

Заинтересованность потребителей в качественных продовольственных товарах побуждает промышленность создавать все более совершенные и всеобъемлющие системы контроля качества. В проекте Info-box System (iBoS) было решено использовать специальные ящики, получившие название info-box, которые изготовила компания Bekuplast, участвующая в проекте. Специалисты iBoS разработали приемопередатчик и метки для радиочастотной идентификации (RFID), встраиваемой в упаковку в процессе производства. C помощью него производители товара, розничные и оптовые торговцы могут отслеживать весь путь продукта от товарного склада до кассы супермаркета, используя программную систему управления поставками с доступом через Интернет, также разработанную в рамках проекта iBoS.

Про сути дела, 1БоБ идентифицирует упаковку по специальному коду. Если возникает какая-то проблема, то легко и быстро можно проследить источник продукта и его маршрут. Прозрачность системы, которую особенно подчеркивают разработчики, позволяет полностью перекрыть существующий сегодня недостаток информации и обеспечить более надежный процесс логистики. Еще одно достоинство системы - доступность данных для конечного потребителя.

По принципу работы система 1БоБ мало чем отличается от систем ИРШ, принятых в складском хранении. Их преимущество перед штрихкодами, используемыми сегодня в торговле, очевидно: уникальный сигнал метки может быть считан дистанционно, независимо от ориентации товара и других условий. В отличие от большинства существующих систем ИРШ чипы, используемые в 1БоБ для хранения метки, допускают не только чтение, но и запись. По замыслу разработчиков, это позволит участникам транспортной цепочки добавлять свои данные, точнее характеризующие товар.

YARMARKA.NET