ПЛАСТИКОВАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (ВАРИАНТЫ)
PLASTIC CONTAINER FOR FOOD STORAGE (VERSIONS)

Изобретение относится к легкой и пищевой промышленности, в частности к упаковкам продуктов, изготовленным из полимерных пленочных материалов, предназначенных для хранения скоропортящихся продуктов молочного производства, например кефира, йогурта, сметаны, творога, плавленого сыра, желе, фруктовых и овощных паст, соусов, майонезов и т.п.
Из уровня техники широко известны полимерные емкости для хранения пищевых продуктов, получившие большое распространение в последние годы. Это распространение предопределили их дешевизна, удобство хранения в них пищевого продукта, одноразовость использования, технологичность изготовления полимерной емкости и расфасовки в нее пищевого продукта, а также удобство утилизации, повторность использования полимерного материала емкости и экологичность всей цепи процесса от изготовления самой емкости до повторного использования полимерного материала утилизированной емкости. Получили распространение полимерные емкости для пищевых продуктов в виде бутылок, банок, пакетов, тюбиков, стаканов и других емкостей. Например, полимерные емкости в виде бутылок используют для газированных и негазированных, слабоалкогольных и неалкогольных напитков, пакеты и тюбики используют для кетчупов, горчицы, соусов, майонезов, пакеты и емкости в виде стаканов используют для молочных продуктов.
Однако не решена проблема длительного хранения продукта в таких емкостях без консервантов при неизменном сохранении его качества, поскольку резко сокращают время хранения пищевого продукта в полимерной емкости процессы его окисления за счет воздействия на него тепла, кислорода и света - катализаторов окислительных процессов.
Для борьбы с негативным влиянием названных факторов на хранение пищевого продукта используют традиционные дорогостоящие и не всегда эффективные способы: хранение продуктов в холодильных установках, хранение продуктов в темноте, чтобы изолировать его от естественного и искусственного света или создание таких полимерных материалов, которые не пропускали бы к продукту свободный кислород и не выпускали бы из продукта углекислый газ.
Одним из аналогов заявленного изобретения является известная из уровня техники термопластичная емкость для хранения пищевых продуктов (RU 2189337, МПК B65D 1/02), которая имеет многослойную цилиндрическую боковую стенку, дно и крышку. Внутренний слой боковой стенки выполнен из сополиэфирного поглотителя кислорода, содержащего в основном полиэфирные сегменты и олигоолефиновые сегменты в количестве, обеспечивающем способность поглощать кислород. При заполнении указанной емкости в виде бутылки пищевым напитком, например пивом, а затем закупоривании емкости крышкой она приобретает достаточную способность поглощать кислород. Кроме того, внутренний слой боковой стенки указанной емкости может содержать материалы, способные блокировать улетучивание углекислого газа из емкости. Такая способность емкости необходима в основном для газированных напитков, в том числе и пива. Описанная емкость в виде бутылки разрабатывалась специально для пива или других газированных напитков. В связи с этим в ней основное внимание уделялось проблеме не допустить улетучивания из газированного напитка углекислого газа и не допустить проникновения в него кислорода. Возможно, поэтому проблема светоизоляции газированного напитка осталась нерешенной. Поэтому основным недостатком известной термопластичной емкости является то, что она непригодна для длительного хранения таких пищевых продуктов, как, например, молочные или, например, различные желе, фруктовые и овощные пасты, соусы, майонезы и т.п. Обусловлено это тем, что описанная емкость не имеет защиты от воздействия света на продукт, так как не создает светоизоляцию продукта от естественного, дневного или искусственного, электрического света.
Как уже было указано, весь диапазон спектра белого света является таким же катализатором окислительных процессов, как тепло и присутствие кислорода. Воздействие белого света на продукт ускоряет процессы его окисления и, соответственно, сокращает время хранения продукта. Если описанная выше емкость в определенной степени удовлетворяет хранению в ней таких напитков, как, например, пиво или другие газированные слабоалкогольные или безалкогольные напитки, где главной задачей ставится не пропустить в емкость свободный кислород воздуха, а также препятствовать выделению из напитка углекислого газа, то описанная емкость не может в полной мере удовлетворять хранению в ней таких пищевых продуктов, как молочные, или таких продуктов, как, например, кетчупы, майонезы, различные желе и соусы.
Известна упаковка из комбинированного материала RU 2286295 B65D 65/20, 2006 (патент-аналог WO 01/76976, 18.10.2001), выполненная из многослойного термогерметизируемого упаковочного материала. Упаковочный материал содержит основной слой волокнистого материала, по меньшей мере, один непроницаемый для газа полимерный барьерный слой, защищающий упакованный продукт, и по меньшей мере один полимерный термогерметизирующий слой в качестве поверхностного слоя материала. Термогерметизирующий слой включает поглощающий свет черный пигмент, защищающий продукт от видимого света, и белый пигмент. Белый и черный пигменты смешаны с термогерметизирующим полимером, образующим термогерметизирующий слой, для придания серого цвета указанному слою. Недостатком является сложность получения такой многослойной конструкции, включающей слой картона - лишний для целей хранения молочных и подобных продуктов.
Указанные недостатки частично устраняются в многослойной пластиковой емкости для хранения пищевых продуктов (RU 2220891, 2004, B65D 65/20). Такая емкость выполнена многослойной и содержит, по меньшей мере, один внутренний слой с темным пигментом, а также светлый слой. Задача, которую поставили перед собой разработчики новой емкости для хранения пищевых продуктов, состояла в создании такой емкости для хранения пищевых продуктов, которая позволила бы увеличить срок хранения продукта за счет создания сбалансированного соотношения параметров слоев емкости для предупреждения окисления продукта от контакта его со светом и, как следствие - сохранить в нем полезные микроорганизмы - молочнокислые бактерии. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиками задачи, явилось еще большая степень уменьшения воздействия света на хранящийся в емкости пищевой продукт, что достигается не только наличием темного защитного слоя, но - самое существенное - выявленной закономерностью между параметрами слоев при использовании разных вариантов расположения этих слоев, в том числе и их цветовых сочетаний - как это указано в формуле. Выполнение слоя снаружи емкости белым, цветным или их сочетанием (например, при чередовании полос белого и коричневого) создает определенный нужный для данного продукта защитный цветовой фон и, как следствие, влияет на сохранность в зависимости от наполнения емкости определенным продуктом.
Технический результат достигается за счет создания пластиковой емкости для хранения пищевых продуктов, содержащей, по меньшей мере, один внутренний слой с темным пигментом и характеризующейся тем, что емкость содержит несколько пакетов слоев, содержащих, по меньшей мере, один пластиковый слой, причем наружный пакет слоев емкости, контактирующий с окружающей средой, содержит белый и/или любой цветной слой, внутренний пакет содержит, по меньшей мере, один темный или черный слой, а пакет слоев, контактирующий с пищевым продуктом, выполнен белым и/или светлым, при этом все пакеты слоев выполнены равными по толщине.
В другом варианте выполнения пластиковая емкость для хранения пищевых продуктов (вариант), содержащая, по меньшей мере, один внутренний слой с темным пигментом, характеризуется тем, что емкость содержит несколько пакетов слоев, содержащих, по меньшей мере, один пластиковый слой, причем наружный пакет слоев емкости, контактирующий с окружающей средой, содержит белый и/или любой цветной слой, внутренний пакет содержит, по меньшей мере, один темный или черный слой, а пакет слоев, контактирующий с пищевым продуктом, выполнен белым и/или светлым, при этом толщина наружного пакета слоев, контактирующего с окружающей средой, меньше толщины других пакетов слоев.
В третьем варианте выполнения пластиковая емкость для хранения пищевых продуктов, содержащая, по меньшей мере, один внутренний слой с темным пигментом, характеризуется тем, что емкость содержит несколько пакетов слоев, содержащих, по меньшей мере, один пластиковый слой, причем наружный пакет слоев емкости, контактирующий с окружающей средой, содержит белый и/или любой цветной слой, внутренний пакет содержит, по меньшей мере, один темный или черный слой, а пакет слоев, контактирующий с пищевым продуктом, выполнен белым и/или светлым, при этом толщина внутреннего пакета слоев, контактирующего с окружающей средой, меньше толщины других пакетов слоев.
Емкость дополнительно характеризуется тем, что для каждого из вариантов она может быть выполнена:
- в виде конического или цилиндрического стакана, в ее дне выполнена полость для придания жесткости, и в поперечном сечении емкость имеет форму круга, или квадрата, или многоугольника, а, по меньшей мере, один слой выполнен из полипропилена,
- по меньшей мере, один слой выполнен из полипропилена марки Бален 01030, или Бален 01020, или Каплен 01030, или Каплен 01020,
- по меньшей мере, один наружный слой выполнен белого цвета из полипропилена с добавлением 1-2% суперконцентрата пигмента марки ПФ1010/05 снежно-белый, или марки ПФ1010/01 снежно-белый, или марки Барс-2 снежно-белый,
- по меньшей мере, один внутренний слой выполнен из полипропилена с добавлением примерно 2% суперконцентрата пигментов черного цвета П1901/01ПЭ или 1901/53ПЭ,
- по меньшей мере, один слой выполнен из полистирола, например из полистирола марки УПС 825,
- по меньшей мере, один слой выполнен белого цвета из полистирола марки УПС 825 с добавлением 1-2% суперконцентрата пигмента марки ПФ1010/05 снежно-белый, или марки ПФ1010/01 снежно-белый, или марки Барс-2 снежно-белый,
- по меньшей мере, один внутренний слой выполнен из полистирола марки УПС 825 с добавлением 2% пигмента черного цвета марки П2009/01-ПС или марки П3010/01 ПС.
Изобретение иллюстрируют чертежи.
Фигуры 1 и 2 - многослойная емкость (один из вариантов форм).
Фигура 3 - то же, с разрезами.
Фигура 4 - то же, вид сверху.
Фигура 5 - трехслойный вариант емкости.
Многослойная емкость в одном из возможных исполнений - в форме стакана для хранения пищевых продуктов имеет, например, коническую форму, уменьшающуюся книзу. Емкость имеет стенку 1, дно 2. В верхней части стакана выполнен цилиндрический ободок 3, размером, превышающим наибольший размер конуса. Сверху ободка 3 выполнена кольцевая каемка 4 для крышки, которая на чертеже не показана. В нижней части стакана стенка 1 образует скос 5 к днищу 2 стакана. В дне 2 стакана с его наружной стороны выполнена полость 6. Полость 6 предназначена для придания жесткости дну 2 стакана. Стенка 1 стакана состоит, например, из трех слоев: внутреннего 7, центрального 8 и наружного 9. Для изготовления всех трех слоев стенки использованы полипропилены: марки Бален 01030, марки Бален 01020, марки Каплен 01030, марки Каплен 01020 или полистирол марки УПС 825. Данные марки полипропилена и полистирола являются пищевыми. Наружный слой 9 стенки стакана окрашен красителями белого цвета, допущенными для контакта с пищевыми продуктами. Это сделано для того, чтобы отражать световые лучи, так как белый цвет по своей природе является светоотражающим. Например, наружный 9 слой стакана может быть выполнен белого цвета из полипропилена марок Бален 01030 или Бален 01020, в состав которого добавлено 1-2% суперконцентрата пигмента марки ПФ1010/05 снежно-белого, или, например, марки ПФ1010/01 снежно-белого, или же марки Барс-2 снежно-белого. Центральный слой 8 стенки 1 стакана, как было сказано выше, также изготовлен из полипропилена или полистирола и окрашен в черный цвет, для придания стакану светоизолирующих свойств. Это обусловлено тем, что черный цвет по своей природе является светопоглощающим и поэтому центральный 8 слой служит для поглощения световых лучей, неотраженных наружным 9 слоем. Например, центральный 8 слой стенки 1 стакана может быть изготовлен из полипропилена марок Бален 01030 или Бален 01020 с добавлением 2% суперконцентрата пигментов черного цвета марки П1901/01ПЭ или же марки 1901/53ПЭ. Или, например, центральный 8 слой стенки 1 стакана может быть изготовлен из полистирола марки УПС 825 с добавлением 2% пигмента черного цвета марки П2009/01-ПС или же марки П3010/01 ПС. Центральный слой 8 не имеет контакта с пищевым продуктом. Внутренний слой 7 стенки стакана может быть окрашен красителями белого цвета или же любых светлых тонов, допущенных для контакта с пищевыми продуктами. Толщины пакетов слоев стенки стакана равны в соответствии с первым вариантом выполнения емкости.
(В другом примере реализации соотношение использовали следующее: толщина наружного пакета слоев, контактирующего с окружающей средой, меньше толщины других пакетов слоев. При этом срок хранения по сравнению с контрольным примером по прототипу был увеличен на 26 часов - т.е. в течение всего времени годности продукта в нем не было превышено количество микроорганизмов в соответствии с требованиями санитарных норм.
В третьей серии испытаний использовали соотношение толщин пакетов слоев по третьему варианту, что также показало результаты, лучшие по сравнению с контрольным опытом на 22 часа хранения.)
Сверху емкость в процессе фасовки пищевого продукта герметично запаивают крышкой, выполненной из алюминиевой фольги с термолаковым покрытием, которая по своим свойствам светонепроницаема.
Фасовку пищевых продуктов в пластиковый стакан производят, например, с помощью фасовочных автоматов. Стакан подают конвейером в зону фасовки. Пищевой продукт, предназначенный для хранения, например кефир или йогурт, автоматом заливают в стакан и запаивают крышкой, тем самым создавая герметичность внутри стакана. Три слоя 7, 8 и 9 стенки 1 стакана изолируют пищевой продукт от воздействия света. Дневной, то есть солнечный, или искусственный, электрический свет, попадая на наружный белый слой 9 стенки 1 стакана, отражается от него. Это происходит потому, что белый цвет по своей природе отражает световые волны всего его диапазона спектра. Но часть лучей света все же проходит через наружный белый слой 9 стенки 1 стакана. Здесь лучи света сразу же поглощает центральный черный слой 8 стенки 1 стакана. Это происходит потому, что черный цвет по своей природе поглощает световые волны всего его диапазона спектра. Таким образом, изоляцию пищевого продукта от света создают в основном за счет наружного 9 и центрального 8 слоев. Хотя и внутренний 7 слой, контактирующий с пищевым продуктом, также участвует в изоляции пищевого продукта от света. Но основная функция внутреннего 7 слоя 1 стенки стакана состоит в изоляции пищевого продукта от центрального слоя 8, являющегося с биологической точки зрения не полностью «чистым» для непосредственного контакта с пищевым продуктом. Крышка стакана, не показанная на чертеже и как было сказано выше, выполнена из алюминиевой фольги с термолаковым покрытием (платинкой), являющейся светонепроницаемым материалом. В таких условиях пищевой продукт, помещенный внутрь стакана, защищен от воздействия света и находится в благоприятной для него среде. Это приводит к резкому замедлению процессов размножения вредных бактерий внутри стакана, вызывающих окисление и брожение пищевого продукта, а следовательно, увеличивает срок его хранения - срок хранения по сравнению с контрольным примером по прототипу был увеличен на 31 час, т.е. более суток. При этом в течение времени годности продукта количество микроорганизмов в нем не было превышено в соответствии с требованиями санитарных норм. Более того, благодаря герметичности и светонепроницаемости стакана создаются условия для сохранения в пищевом продукте полезных для организма человека микроорганизмов. Это достигается благодаря соотношению толщин стенок по всем трем вариантам.
Использование описанной многослойной емкости с заявленными параметрами позволит не только значительно увеличить срок хранения пищевых продуктов, но и также сохранить полезные бактерии и микроорганизмы, такие как, например, бифидобактерии.