RU2342296C2 - Package from multi-layer film material for food products - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to the field of package materials, namely, to multi-layer polymer films for food products, and may be used in food industry, and also in agriculture and household use. Package is made of multi-layer film material that includes several layers from polymer components and internal layer adjacent to product that contains polyolefine and modifier. At that as modifier of internal layer, synergetic mixture is used that consists of sodium salt of dehydroacetic acid, calcium lactate or citrate and calcium ethylene diamine tetraacetate with the following ratio of components, wt %: synergetic mixture of sodium salt of dehydroacetic acid, calcium lactate or citrate and calcium ethylene diamine tetraacetatet - 0.5-5.0, polyolefine - the rest. As polyolefine polyethylene is used with high or low density, or propylene, or their mixture, or copolymers of ethylene with propylene or with higher olefins, or vinyl acetate or their mixtures and alloys. Such package has higher protective properties, including antioxidant action, is able to more efficiently suppress microorganisms.

EFFECT: production of package with higher protective properties that is able to more efficiently suppress microorganisms.

5 cl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области упаковочных материалов, в частности к полимерным пленкам, и может быть использовано в пищевой и легкой промышленности, в сельском хозяйстве и в быту.The invention relates to the field of packaging materials, in particular to polymer films, and can be used in the food and light industry, in agriculture and in everyday life.

Упаковка из многослойного пленочного материала может быть использована для долгосрочного хранения без потери качества мяса, готовых колбасных изделий и мясной деликатесной продукции, плавленых и твердых сыров, продукции овощеперерабатывающей и консервной промышленности, в частности соленых огурцов, замороженных полуфабрикатов, повидла, сухофруктов, чая и т.д.A package of multilayer film material can be used for long-term storage without loss of quality of meat, finished sausages and deli meats, processed and hard cheeses, products of the vegetable processing and canning industries, in particular pickles, frozen convenience foods, marmalade, dried fruits, tea, etc. .d.

Изобретение может также использоваться для упаковки медицинских материалов и гигиенических изделий, нуждающихся в длительной и специальной защите от обсемененности нежелательных микроорганизмов.The invention can also be used for packaging medical materials and hygiene products that require long-term and special protection against contamination of unwanted microorganisms.

Оно связано с разработкой, получением и использованием "активных" многослойных пленочных материалов, содержащих в своем составе специальные модификаторы, придающие упаковке из полимерного материала одновременно комплекс новых свойств - химическую и биостойкость, а также пролонгированные антимикробные свойства, гигиеническую и экологическую безопасность, способность сохранять упакованный продукт длительное время без снижения его качества и пищевой ценности.It is associated with the development, production and use of “active” multilayer film materials containing special modifiers that give a package of polymer material a combination of new properties - chemical and biostability, as well as prolonged antimicrobial properties, hygienic and environmental safety, the ability to preserve packaged product for a long time without reducing its quality and nutritional value.

Исследования и опыт промышленности показывают, что в настоящее время потери пищевой продукции при производстве, хранении и реализации без защитных мер достигают 50%. Наиболее распространено снижение качества продукции за счет поражения ее микроорганизмами. Последнее значительно превышает негативные воздействия физических, химических и биохимических факторов.Research and industry experience show that at present, losses of food products during production, storage and sale without protective measures reach 50%. The most common decline in product quality due to the defeat of its microorganisms. The latter significantly exceeds the negative effects of physical, chemical and biochemical factors.

Контаминирующие продукцию микроорганизмы, в том числе плесневые грибы, дрожжи, условно патогенная микрофлора, не только ухудшают ее товарный вид, но и вызывают существенное изменение состава липидно-белковых компонентов пищи, ее витаминного состава. Они также продуцируют образование различных токсинов, обладающих мутагенной активностью, вызывающих пищевые отравления, аллергические реакции, нарушение обмена веществ у человека.Microorganisms contaminating the production, including molds, yeast, conditionally pathogenic microflora, not only worsen its presentation, but also cause a significant change in the composition of the lipid-protein components of food, its vitamin composition. They also produce the formation of various toxins with mutagenic activity, causing food poisoning, allergic reactions, metabolic disorders in humans.

Поэтому в настоящее время пища рассматривается как один из основных источников поступления в организм вредных веществ. Актуальной проблемой питания является создание эффективных средств защиты продуктов питания от негативных воздействий.Therefore, at present, food is considered as one of the main sources of harmful substances in the body. An urgent problem of nutrition is the creation of effective means of protecting food from negative influences.

В свете вышеизложенного одним из современных основных требований к упаковке является обеспечение комплексной защиты продукта от микробиальной окислительной порчи, а также нормального протекания биохимических процессов на различных технологических стадиях.In light of the foregoing, one of the modern basic requirements for packaging is to provide comprehensive protection of the product from microbial oxidative damage, as well as the normal course of biochemical processes at various technological stages.

Известна упаковка, в полиолефиновый слой которой, контактирующий с продуктом, включена специальная антимикробная добавка. Это могут быть наполнители с активными ионами Cu, Ag, Co (Food. Eng 1990, V.62=4), или природные консерванты типа кориандрового, горчичного, укропного масел, аскорбиновой кислоты (Пищевая промышленность, 1995, №7, 46-49, Патент РФ №2000303, кл. А23С 19/16, БИ №33, 1993), химические соединения, в частности (Патент РФ №2136563, кл. В65D 81/34, БИ №25, 1999).Known packaging, in the polyolefin layer of which is in contact with the product, a special antimicrobial additive is included. These can be fillers with active ions of Cu, Ag, Co (Food. Eng 1990, V.62 = 4), or natural preservatives such as coriander, mustard, dill oils, ascorbic acid (Food Industry, 1995, No. 7, 46-49 , RF Patent No. 2000303, CL A23C 19/16, BI No. 33, 1993), chemical compounds, in particular (RF Patent No. 2136563, CL B65D 81/34, BI No. 25, 1999).

Однако следует учесть, что в известных материалах определенные недостатки, ограничивающие их антимикробное и другое защитное действие и практическую значимость.However, it should be noted that in the known materials there are certain disadvantages that limit their antimicrobial and other protective effect and practical significance.

Предложенные решения обеспечивают определенное снижение поражения продуктов питания нежелательной микрофлорой. Однако в реальных условиях производства недостаточно защищают продукцию от ее поражения плесневыми грибами и дрожжами.The proposed solutions provide a certain reduction in food damage by unwanted microflora. However, in real production conditions, the products are not adequately protected from mold damage by mold and yeast.

В известной упаковке из полимерного материала не достигается равномерного распределения антимикробной добавки в полиолефиновом слое по массе, что снижает механическую прочность слоя и его антимикробную активность. Использование добавок в виде масел (кориандрового, укропного) или термонестабильных соединений (аскорбиновой кислоты) затрудняет и усложняет технологический процесс получения такого материала.In the known packaging made of a polymeric material, a uniform distribution of the antimicrobial additive in the polyolefin layer by mass is not achieved, which reduces the mechanical strength of the layer and its antimicrobial activity. The use of additives in the form of oils (coriander, dill) or thermally unstable compounds (ascorbic acid) complicates and complicates the process of obtaining such a material.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пленочный материал для упаковки пищевых продуктов на основе полиэтилена низкой плотности, содержащего в качестве модификатора натриевую соль дегидрацетатовой кислоты и пищевые кислоты, или смесь дегидрацетатовой кислоты и ее натриевой соли и пищевых кислот. В качестве пищевых кислот используют, например, фумаровую кислоту, или лимонную кислоту, или яблочную кислоту, или бензойную кислоту (Патент RU 2136562, кл. В65D 81/34, А23С 19/16, 10.09.99. БИ №25).The closest to this invention in terms of technical nature and the achieved result is a film material for packaging food products based on low density polyethylene containing, as a modifier, sodium salt of dehydracetate acid and food acids, or a mixture of dehydracetate acid and its sodium salt and food acids. As food acids use, for example, fumaric acid, or citric acid, or malic acid, or benzoic acid (Patent RU 2136562, CL B65D 81/34, A23C 19/16, 09/10/99. BI No. 25).

Указанный материал обладает низкой токсичностью, хорошими гигиеническими и барьерными свойствами, хорошей прозрачностью, заметной противомикробной и фунгицидной активностью.The specified material has low toxicity, good hygienic and barrier properties, good transparency, noticeable antimicrobial and fungicidal activity.

Недостатком известного решения является сложная технология получения, а также ограниченные температурные режимы его получения из-за использования органических пищевых кислот с низкой термостабильностью; кроме того, для цели упаковки ряда пищевых продуктов недостаточно достигаемых защитных показателей упаковки.A disadvantage of the known solution is the complex production technology, as well as the limited temperature conditions for its production due to the use of organic food acids with low thermal stability; in addition, for the purpose of packaging a number of food products, the protective performance of the packaging is insufficient.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является более полное подавление спектра санитарно-показательных микроорганизмов, усиление защитной, в том числе антиокислительной, активности, повышение потребительских свойств, упрощение технологии производства, расширение областей применения.The technical problem solved by this invention is a more complete suppression of the spectrum of sanitary indicative microorganisms, enhancing protective, including antioxidant, activity, improving consumer properties, simplifying production technology, expanding areas of application.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в упаковке из многослойного пленочного материала, включающего несколько слоев из полимерных компонентов и внутренний, прилегающий к продукту слой, содержащий полиолефин и модификатор, в качестве модификатора внутреннего слоя используют синергетическую смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты, лактата кальция или цитрата кальция и этилендиаминтетраацетата кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: синергетическая смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты, лактата кальция или цитрата кальция и этилендиаминтетраацетата кальция - 0,5-5,0, полиолефин - остальное.The stated technical problem is solved due to the fact that in the package of a multilayer film material, including several layers of polymer components and the inner layer adjacent to the product, containing a polyolefin and a modifier, a synergistic mixture of the sodium salt of dehydracetate acid, calcium lactate is used as a modifier of the inner layer or calcium citrate and calcium ethylenediaminetetraacetate in the following ratio of components, wt.%: synergistic mixture of sodium salt of dehydracetate acid, la calcium ctate or calcium citrate and calcium ethylene diamine tetraacetate - 0.5-5.0, polyolefin - the rest.

В качестве полиолефина используют полиэтилен высокой или низкой плотности, или полипропилен, или их смесь, или сополимеры этилена с пропиленом или с высшими олефинами, или винилацетатом, или их смеси и сплавы.As the polyolefin, high or low density polyethylene, or polypropylene, or a mixture thereof, or copolymers of ethylene with propylene or higher olefins, or vinyl acetate, or mixtures and alloys thereof are used.

Пленочный материал упаковки выполняют многослойным за счет соэкструзии, или каширования, или ламинирования, а саму упаковку - в виде пакетов, сумочек, мешочков.The packaging film material is multilayer due to coextrusion, or laminating, or lamination, and the packaging itself is in the form of bags, handbags, and pouches.

Композиции для изготовления упаковки могут содержать другие добавки в зависимости от требований к конечному изделию - скользящие и антиблокирующие добавки, наполнители, другие термостабилизаторы и антиоксиданты, красители для окрашивания упаковки, антистатические и другие модификаторы, несущественные для целей данного изобретения. Композиции содержат также компоненты, обеспечивающие достаточную адгезию между слоями, такие как иономеры - сополимеры этилена с моно- и дикарбоновыми кислотами, сополимеры этилена с различными сомономерами.Compositions for the manufacture of packaging may contain other additives depending on the requirements for the final product - sliding and anti-blocking additives, fillers, other thermal stabilizers and antioxidants, colorants for coloring the package, antistatic and other modifiers that are not essential for the purposes of this invention. The compositions also contain components that provide sufficient adhesion between the layers, such as ionomers — copolymers of ethylene with mono- and dicarboxylic acids, copolymers of ethylene with various comonomers.

В качестве других слоев в упаковке используют различные по составу промежуточные слои, отличающиеся по барьерным характеристикам: с очень высоким барьерным эффектом (в частности, сополимер винилэтиленгликоля - EVOH); с высокими барьерными характеристиками (в частности, полиэтилентерефталат - PEF, сополимеры этиленвинилового спирта - PVDC, вышеупомянутый EVOH определенных марок); сравнительно низкими барьерными свойствами (в частности, слои из полиамида), что несущественно для целей данного изобретения.As the other layers in the package, intermediate layers of different composition are used, differing in barrier characteristics: with a very high barrier effect (in particular, vinylethylene glycol copolymer - EVOH); with high barrier characteristics (in particular, polyethylene terephthalate - PEF, ethylene vinyl alcohol copolymers - PVDC, the aforementioned EVOH of certain grades); relatively low barrier properties (in particular, layers of polyamide), which is not essential for the purposes of this invention.

Многослойная упаковка может быть 2-, 3-, 5- и т.д. слойной.Multilayer packaging can be 2-, 3-, 5-, etc. ply.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.The invention is illustrated as follows.

К использованию упаковок с антимикробными и противоокислительными свойствами, так называемых "активных" упаковок, проявляет повышенный интерес пищевая промышленность, техника, сельское хозяйство. Это особенно актуально потому, что в настоящее время пища рассматривается как один из основных источников поступления в организм человека вредных веществ, в частности кантаминирующих продукцию микроорганизмов, последние продуцируют образование токсинов, вызывающих пищевые отравления, нарушение обмена веществ, аллергические заболевания.The use of packaging with antimicrobial and antioxidant properties, the so-called "active" packaging, shows increased interest in the food industry, machinery, and agriculture. This is especially true because at present, food is considered as one of the main sources of harmful substances entering the human body, in particular, canthines that produce microorganisms, the latter produce the formation of toxins that cause food poisoning, metabolic disorders, and allergic diseases.

Поэтому одним из основных требований к упаковке является ее способность к активному действию - предотвращение поражения пищи нежелательной микрофлорой в реальных условиях. Многие из этих проблем могут быть решены с использованием полимерных материалов с антимикробными свойствами.Therefore, one of the main requirements for packaging is its ability to act actively - preventing food damage by undesirable microflora in real conditions. Many of these problems can be solved using polymeric materials with antimicrobial properties.

Антимикробный агент, используемый в производстве таких материалов, должен удовлетворять ряду жестких требований.The antimicrobial agent used in the manufacture of such materials must meet a number of stringent requirements.

Он должен быть совместим с полимерным компонентом, в частности с полиолефином, не нарушая его барьерных характеристик (проницаемости, деформационно-прочностных свойств), обеспечивать длительное время антимикробную активность включающего его материала, не окрашивая материал, обеспечивать сохранение его гигиенической, термо- и химической стабильности. Этим требованиям отвечает в полной мере решение, предлагаемое в данном изобретении.It must be compatible with the polymer component, in particular with the polyolefin, without violating its barrier characteristics (permeability, deformation and strength properties), provide a long time antimicrobial activity of the material including it, without staining the material, ensure its hygienic, thermal and chemical stability . These requirements are fully met by the solution proposed in this invention.

Модификатором, используемым для обеспечения данного решения, является синергетическая смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты, лактата кальция или цитрата кальция и этилендиаминтетраацетат кальция (в дальнейшем ЭДТА).The modifier used to provide this solution is a synergistic mixture of the sodium salt of dehydracetate, calcium lactate or calcium citrate and calcium ethylene diamine tetraacetate (hereinafter EDTA).

Сочетание этих ингредиентов позволяет при введении их в полиолефин получить материал с высокой микробиологической активностью, значительными антиокислительными свойствами, сохраняющимися в течение длительного времени, благодаря реализации синергетического эффекта в смеси натриевой соли дегидрацетовой кислоты (80%), лактата кальция или цитрата кальция (10%) и ЭДТА (10%).The combination of these ingredients allows, when introduced into the polyolefin, to obtain a material with high microbiological activity, significant antioxidant properties that persist for a long time due to the synergistic effect in the mixture of sodium salt of dehydracetate acid (80%), calcium lactate or calcium citrate (10%) and EDTA (10%).

Предлагаемая синергетическая смесь представляет собой оригинальную химическую композицию трех вышеназванных компонентов, образованную за счет гидрофобного комплексообразования между ними.The proposed synergistic mixture is an original chemical composition of the three above-mentioned components, formed due to hydrophobic complexation between them.

О наличии гидрофобного взаимодействия в системе судили по появлению определенной растворимости нерастворимых в воде лактата кальция (цитрата кальция) и ЭДТА в водных растворах натриевой соли дегидрацетовой кислоты.The presence of hydrophobic interaction in the system was judged by the appearance of a certain solubility of water-insoluble calcium lactate (calcium citrate) and EDTA in aqueous solutions of the sodium salt of dehydracetate acid.

Оно также подтверждалось специальными спектрофотометрическими исследованиями системы полиолефиновая матрица - комплекс. Отмечено отсутствие на спектрах поглощения характерных для отдельных компонентов максимумов поглощения, что позволяет сделать заключение о наличии определенного взаимодействия в этой системе.It was also confirmed by special spectrophotometric studies of the polyolefin matrix-complex system. The absence of absorption maxima characteristic of individual components on the absorption spectra was noted, which allows us to conclude that there is a certain interaction in this system.

Состав синергетической смеси выбран на основании многочисленных экспериментов и является оптимальным.The composition of the synergistic mixture is selected on the basis of numerous experiments and is optimal.

Он принципиально отличается по своим физико-химическим и структурным характеристикам от механической смеси этих компонентов; обладает взаимовлиянием и взаимным значительным усилением антимикробного и антиокислительного действия натриевой соли дегидрацетовой кислоты в смеси с двумя другими компонентами, каждый из которых обладает незначительной противоплесневой активностью.It is fundamentally different in its physicochemical and structural characteristics from a mechanical mixture of these components; it has mutual influence and mutual significant enhancement of the antimicrobial and antioxidant effects of the sodium salt of dehydracetate acid in a mixture with two other components, each of which has a slight anti-mold activity.

Комплексообразование за счет взаимодействия и ковалентного закрепления компонентов реализуется наиболее эффективно при повышенных температурах (>100%). Поэтому синергетическая смесь готовится предварительно путем смешивания компонентов при повышенной температуре или в виде концентрата с полиолефином на специальном оборудовании.Complexation due to the interaction and covalent bonding of components is most effective at elevated temperatures (> 100%). Therefore, a synergistic mixture is prepared preliminarily by mixing the components at an elevated temperature or in the form of a concentrate with a polyolefin on special equipment.

Наиболее полная реализация этого эффекта возникает в экструдере или в другом смесительном оборудовании при высоких температурах и напряжениях сдвига не менее 0,1 М н/м, обеспечивающих равномерное перемешивание всех компонентов.The most complete realization of this effect occurs in an extruder or other mixing equipment at high temperatures and shear stresses of at least 0.1 M n / m, ensuring uniform mixing of all components.

При этом достигается равномерное распределение и закрепление модификатора в полимерной матрице и их совместимость.This ensures uniform distribution and fixing of the modifier in the polymer matrix and their compatibility.

Такое закрепление повышает стабильность по времени достигнутого антимикробного, антиокислительного эффектов, минимизирует миграцию модификатора из внутреннего слоя материала в контактирующий с ним продукт, улучшает потребительские свойства упаковки.Such a fixation increases the time stability of the achieved antimicrobial, antioxidant effects, minimizes the migration of the modifier from the inner layer of the material into the product in contact with it, and improves the consumer properties of the package.

Далее полученный компонент в виде гранул смешивается с гранулами полиолефина согласно рецептуре в процессе получения внутреннего слоя упаковки по традиционной технологии многослойных пленочных материалов.Next, the obtained component in the form of granules is mixed with polyolefin granules according to the recipe in the process of obtaining the inner layer of the packaging according to the traditional technology of multilayer film materials.

Используемые в качестве ингредиентов (компонентов) синергетической смеси вещества гигиенически безопасны, отличаются большим удобством в обращении. Упоминаний об использовании их смеси в составе пленочных материалов не выявлено.The substances used as ingredients (components) of the synergistic mixture are hygienically safe and are very easy to handle. Mention of the use of their mixture in the composition of film materials is not revealed.

Они идентифицированы по токсикометрическим исследованиям как пищевые добавки и входят в список разрешенных применяемых для производства пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2. 1293-03 "Гигиенические требования по применению пищевых добавок" разделы 3.2; 3.3; 3.4). Они не агрессивны, не имеют запаха, термостабильны при температурных режимах переработки полиолефинов, стабильны при хранении.They are identified by toxicometric studies as food additives and are included in the list of permitted food products used for production (SanPiN 2.3.2. 1293-03 "Hygienic requirements for the use of food additives" sections 3.2; 3.3; 3.4). They are not aggressive, odorless, thermostable under temperature conditions of polyolefin processing, and stable during storage.

Используемая в данном изобретении натриевая соль дегидрацетовой кислоты (ТУ 9112-002-18027717-2002): C₈H₇O₄Na H₂O (3-ацетил-4-окси-6 метилпирарон-2), t_пл.=293°С. Применяется в пищевой промышленности в поверхностной обработке колбасных изделий, колбас, сыров и колбасных оболочек, а также в составе пленок и покрытий для пищевой промышленности.The sodium salt of dehydracetate acid used in this invention (TU 9112-002-18027717-2002): C ₈ H ₇ O ₄ Na H ₂ O (3-acetyl-4-hydroxy-6 methylpyraron-2), t _pl. = 293 ° C. It is used in the food industry in the surface treatment of sausages, sausages, cheeses and sausage casings, as well as in films and coatings for the food industry.

Цитрат кальция (Е - 333) - три-кальций дицитрат четырехводный производства "М.С.D. Import&Export Gm" получают из лимонной кислоты путем ее взаимодействия с эквивалентным количеством гидроксида кальция.Calcium citrate (E - 333) - four-water tri-calcium dicitrate manufactured by M.C. D. Import & Export Gm is obtained from citric acid by reacting it with an equivalent amount of calcium hydroxide.

Используется в пищевой промышленности в качестве регулятора кислотности, стабилизатора, фиксатора и источника усвояемого кальция комплексообразователя.It is used in the food industry as an acidity regulator, stabilizer, fixative and source of assimilable calcium complexing agent.

Лактат кальция (Е - 327) - кальциевая соль молочной кислоты С₃Н₆О₃; используется в пищевой промышленности как регулятор кислотности, улучшитель муки и хлеба.Calcium lactate (E - 327) - calcium salt of lactic acid With ₃ H ₆ About ₃ ; used in the food industry as a regulator of acidity, an improver of flour and bread.

Этилендиаминтетраацетат кальция ЭДТА (Е - 385) - кальциевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.Calcium Ethylenediaminetetraacetate EDTA (E - 385) is a calcium salt of ethylenediaminetetraacetic acid.

Структурная формула кислотыThe structural formula of acid

В пищевой промышленности используется по отдельности или в комбинации ЭДТА - натрий в качестве комплексообразователя, антиокислителя при производстве соусов, рыбы, моллюсков консервированных, бобовых, грибов, маргаринов бутербродных.In the food industry, it is used individually or in combination with EDTA - sodium as a complexing agent, an antioxidant in the production of sauces, fish, clams, canned, legumes, mushrooms, sandwich margarines.

Обладает слабым антибактериальным действием, на дрожжи и плесени не оказывает никакого влияния.It has a weak antibacterial effect, has no effect on yeast and mold.

Для осуществления изобретения предварительно смешивают ингредиенты в синергетической смеси в необходимой пропорции между собой или с сухими гранулами полиолефина по процедуре, описанной ранее в тексте данного изобретения, и используют полученную смесь или ее концентрат при изготовлении по существующим технологиям тех или иных упаковок из многослойного пленочного материала.For the implementation of the invention, the ingredients are pre-mixed in a synergistic mixture in the required proportions between each other or with dry polyolefin granules according to the procedure described previously in the text of this invention, and the resulting mixture or its concentrate is used in the manufacture of existing packages of multilayer film materials.

Определенные удобства предоставляет проведение процесса в две стадии с предварительным изготовлением концентрата модификатора в полиолефине. В этом случае достигается более точная дозировка и более равномерное распределение модифицирующих ингредиентов в обрабатываемом материале, уменьшается опасность локального перегрева компонентов системы, что позволяет избежать деструкции материала и ухудшения его потребительских характеристик.Certain conveniences are provided by carrying out the process in two stages with the preliminary production of a modifier concentrate in a polyolefin. In this case, a more accurate dosage and a more uniform distribution of modifying ingredients in the processed material is achieved, the risk of local overheating of the system components is reduced, which avoids the destruction of the material and the deterioration of its consumer characteristics.

Практическое осуществление изобретения иллюстрируется следующими примерами.The practical implementation of the invention is illustrated by the following examples.

Предварительно в двухшнековом экструдере, оснащенном смесительными элементами, готовят синергетическую смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты (80 мас.%), ацетата кальция или лактата кальция (20 мас.%) и ЭДТА (10 мас.%) при температуре ≈ 150°С, затем смесь охлаждают и используют по назначению.First, in a twin-screw extruder equipped with mixing elements, a synergistic mixture of the sodium salt of dehydracetate acid (80 wt.%), Calcium acetate or calcium lactate (20 wt.%) And EDTA (10 wt.%) Is prepared at a temperature of ≈ 150 ° С, then the mixture is cooled and used as intended.

Пример 1. Получение упаковки в виде многослойного пленочного материала с внутренним слоем из полиэтилена высокого давления (ПЭВД) и модификатора общей толщиной ≈ 60 мкм.Example 1. Obtaining packaging in the form of a multilayer film material with an inner layer of high pressure polyethylene (LDPE) and a modifier with a total thickness of ≈ 60 μm.

Трехслойную пленку изготавливают методом соэкструзии на испытательной установке с тремя экструдерами РГ 78-1-25-9 фирмы Рейфенхойзер.A three-layer film is produced by the method of coextrusion on a test installation with three extruders RG 78-1-25-9 company Reifenhuiser.

Наружный слой выполняют из полиамида ПА6 марки 210/310 ОСТ 6.06. 9.93, средний слой - из стандартного ПЭНП марки 15803-020, ГОСТ 16338, ПТР 2 г/10 минут, внутренний слой - из стандартного ПЭ ВП марки 276, ГОСТ 16338 (95,0 мас.%), смешанного с модификатором (5 мас.%). В качестве модификатора применялась предварительно подготовленная синергетическая смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты, цитрата кальция, ЭДТА, взятых в соотношении (10:12:1) мас.%.The outer layer is made of polyamide PA6 grade 210/310 OST 6.06. 9.93, the middle layer is made of standard LDPE grade 15803-020, GOST 16338, PTR 2 g / 10 minutes, the inner layer is made of standard PE VP grade 276, GOST 16338 (95.0 wt.%) Mixed with a modifier (5 wt. .%). As a modifier, a previously prepared synergistic mixture of the sodium salt of dehydracetate, calcium citrate, EDTA, taken in the ratio (10: 12: 1) wt.%, Was used.

Изготовление многослойного пленочного материала осуществлялось при температурах 150-240°С, необходимых по условиям получения многослойных пленок.The manufacture of a multilayer film material was carried out at temperatures of 150-240 ° C, necessary under the conditions for producing multilayer films.

После экструзии получали трехслойную пленку, из которой изготавливали упаковку в виде пакетов для вакуумного упаковывания, созревания и хранения твердого сыра сортов "Голландский" и "Костромской", порционной упаковки готового сыра "Голландский"; готовых колбасных изделий (нарезка).After extrusion, a three-layer film was obtained, from which the packaging was made in the form of bags for vacuum packaging, ripening and storage of hard cheese of the Dutch and Kostroma varieties, portioned packaging of the finished Dutch cheese; finished sausages (sliced).

Пример 2. Получение упаковки из многослойного пленочного материала с внутренним слоем из полипропилена, содержащего модификатор, общей толщиной ≈ 80 мкм.Example 2. Obtaining packaging from a multilayer film material with an inner layer of polypropylene containing a modifier, with a total thickness of ≈ 80 μm.

Отличается тем, что в качестве модификатора использовали синергетическую смесь в количестве 0,5 мас.%, а в качестве полиолефина - стандартную марку полипропилена с ПТР 3 г/мин.It differs in that a synergistic mixture in an amount of 0.5 wt.% Was used as a modifier, and a standard grade of polypropylene with a MFI of 3 g / min was used as a polyolefin.

Для обеспечения повышенной гомогенизации модификатора в изготовляемой пленке предварительно был изготовлен суперконцентрат модификатора на базе вышеупомянутого полипропилена на двухшнековом экструдере, оснащенном смесительными элементами и обеспечивающем высокие напряжения сдвига. Температура экструзии 170-190°С.To ensure increased homogenization of the modifier in the film being manufactured, a modifier superconcentrate was previously made on the basis of the aforementioned polypropylene on a twin-screw extruder equipped with mixing elements and providing high shear stresses. The extrusion temperature of 170-190 ° C.

Далее полученный суперконцентрат механически смешивали с остальным количеством полипропилена и погружали в один из экструдеров (обеспечивающих получение внутреннего слоя в многослойном пленочном рукаве) соэкструзионной установки.Next, the resulting superconcentrate was mechanically mixed with the rest of the polypropylene and immersed in one of the extruders (providing an inner layer in a multilayer film sleeve) of an extrusion machine.

Изготовление многослойного пленочного материала осуществлялось при температурах, необходимых по условиям получения многослойной пленки.The manufacture of a multilayer film material was carried out at temperatures necessary for the conditions for obtaining a multilayer film.

Упаковка может быть выполнена в виде пакета, сумки, а многослойный пленочный материал изготовлен путем каширования или ламинирования.Packaging can be made in the form of a bag, bag, and a multilayer film material is made by lamination or lamination.

Пример 3. Получение упаковки в виде многослойного пленочного материала с внутренним слоем из смеси полиолефинов и модификатора.Example 3. Obtaining packaging in the form of a multilayer film material with an inner layer of a mixture of polyolefins and a modifier.

Отличается тем, что в упаковке из многослойного материала, изготовленного по способу, указанному в примере 2, в качестве внутреннего слоя, прилегающего к продукту, использовали механическую смесь ПЭВП марки 175-225 ГОСТ 16333 и линейного полиэтилена низкой плотности ЛПЭ НП марки 5056. 011 фирмы Дау Кемикал, в качестве модификатора использовали концентрат модификатора (20 мас.%) и полиэтилена низкой плотности марки 15803-020 (80 мас.%), приготовленной заранее по процедуре, описанной ранее в данном изобретении. В качестве среднего слоя использовали слой из ЛП НД.It differs in that in the packaging of a multilayer material manufactured according to the method specified in example 2, a mechanical mixture of PEVP 175-225 GOST 16333 and linear low-density polyethylene LPE NP 5056. 011 of the company were used as the inner layer adjacent to the product. Dow Chemical, a modifier concentrate (20 wt.%) And low density polyethylene grade 15803-020 (80 wt.%) Prepared in advance according to the procedure described earlier in this invention was used as a modifier. As the middle layer used a layer of LP LP.

Далее полученный концентрат смешивали со смесью полиолефинов и загружали в один из экструдеров, обеспечивающий получение внутреннего слоя в многослойном пленочном рукаве соэкструзионной установки.Next, the resulting concentrate was mixed with a mixture of polyolefins and loaded into one of the extruders, providing an inner layer in a multilayer film sleeve of a coextrusion unit.

Упаковку из этого материала в виде пакетов, сумок, вкладышей в коробки и короба можно использовать для упаковки кондитерских изделий, а также для упаковки животных жиров, сыров и готовых мясных продуктов.Packaging from this material in the form of bags, bags, inserts in boxes and boxes can be used for packaging confectionery products, as well as for packaging animal fats, cheeses and prepared meat products.

Пример 4. Упаковка в виде многослойного материала с внутренним слоем из полиолефина - сурмина фирмы "Дюпон" и модификатора.Example 4. Packaging in the form of a multilayer material with an inner layer of polyolefin - surmine company "DuPont" and a modifier.

Отличается тем, что в качестве вакуум-плотного материала используют многослойную пленку со следующей перечисленной снаружи внутрь структурой по слоям:It differs in that a multilayer film is used as a vacuum-tight material with the following layer-by-layer structure listed from the outside inward:

- первый слой (наружный) в качестве полимерного компонента слоя содержит полиамид,- the first layer (outer) as the polymer component of the layer contains polyamide,

- второй слой содержит в качестве полимерного компонента слой EVOH производства фирмы Hupon марки Hupon E - 3808 с содержанием винилового спирта ≈ 40%,- the second layer contains as a polymer component an EVOH layer manufactured by Hupon of the Hupon E-3808 brand with a vinyl alcohol content of ≈ 40%,

- третий слой содержит в качестве компонента слой промотера адгезии,- the third layer contains as a component an adhesion promoter layer,

- четвертый слой (внутренний) содержит иономер - сурмин марки 1652 с модификатором, вводимым непосредственно в слой, соприкасающийся с пищевым продуктом.- the fourth layer (inner) contains an ionomer - surmine brand 1652 with a modifier introduced directly into the layer in contact with the food product.

В качестве модификатора применяли синергетическую смесь (2 мас.%).A synergistic mixture (2 wt.%) Was used as a modifier.

Для обеспечения повышенной гомогенизации модификатора в полимерном слое из сурмина предварительно изготавливали концентрат модификатора на базе полиолефина - полиэтилена низкой плотности марки 15803-020 или любой другой марки (ПЭВД или ПЭНД), разрешенной для контакта с пищевыми продуктами на экструдере, оснащенном смесительными элементами и обеспечивающем высокие напряжения сдвига.To ensure increased homogenization of the modifier in the polymer layer, a modifier concentrate was preliminarily made on the basis of a polyolefin — low density polyethylene grade 15803-020 or any other grade (LDPE or HDPE), which is allowed for contact with food products on an extruder equipped with mixing elements and providing high shear stress.

Температура экструзии ≈ 170°С.Extrusion temperature ≈ 170 ° С.

Далее полученный концентрат механически смешивали с сурмином и загружали в один из экструдеров (обеспечивающий получение внутреннего слоя в многослойной пленке) соэкструзионной установки. Вельдмюллер и Хёльшер (Германия).Next, the obtained concentrate was mechanically mixed with surmine and loaded into one of the extruders (providing an inner layer in a multilayer film) of a coextrusion plant. Veldmüller and Hölscher (Germany).

Из такой многослойной пленки можно изготавливать упаковочные вакуум-плотные пакеты для длительного хранения переработанного мяса, корма для собак и кошек, ценной рыбы, сыров.From such a multilayer film, vacuum-tight packaging bags can be made for long-term storage of processed meat, dog and cat food, valuable fish, cheeses.

Пример 5. Упаковка из многослойного полимерного материала с внутренним слоем из сополимера этилена с винилацетатом.Example 5. The packaging of a multilayer polymer material with an inner layer of a copolymer of ethylene with vinyl acetate.

Отличается от примеров 1 и 2 тем, что изготавливают трехслойную пленку методом соэкструзии, причем наружный и средний слои изготавливают из стандартного ПЭНП с ПТР 2 г/10 мин, внутренний слой - из полиэтилена низкой плотности стандартной марки ПЭВП 276-73 по ГОСТ 16 338, смешанного с модификатором (5 мас.%).It differs from examples 1 and 2 in that a three-layer film is produced by coextrusion, with the outer and middle layers made of standard LDPE with an MFR of 2 g / 10 min, the inner layer of low-density polyethylene of the standard grade HDPE 276-73 according to GOST 16 338, mixed with a modifier (5 wt.%).

Во внешний слой ПЭНП (98 мас.%) введен краситель SADOLIN марки 05-90-5 фирмы Casco Nobel links (Финляндия) (2 мас.%).SADOLIN dye grade 05-90-5 from Casco Nobel links (Finland) (2 wt.%) Was introduced into the outer layer of LDPE (98 wt.%).

Упаковка в виде пакета из полученного по примеру материала использовалась для упаковки яблочного повидла, томатной пасты, готовых п/к и с/к колбас, кондитерских изделий.Packaging in the form of a bag of material obtained according to an example was used for packaging apple jam, tomato paste, ready-made smoked and smoked sausages, and confectionery.

Пример 6. Упаковка в виде многослойного пленочного материала с внутренним слоем из полиэтилена и модификатора.Example 6. Packaging in the form of a multilayer film material with an inner layer of polyethylene and a modifier.

Отличается тем, что в качестве вакуум-плотного материала используют семислойную пленку следующей перечисленной снаружи внутрь структурой по слоям:It differs in that a seven-layer film is used as a vacuum-tight material with the following layer-by-layer structure listed from the outside inward:

- первый слой (наружный) в качестве полимерного компонента содержит полиамид;- the first layer (outer) as a polymer component contains polyamide;

- второй слой представляет собой адгезив;- the second layer is an adhesive;

- третий слой содержит в качестве полимерного компонента слой EVON производства фирмы Hupon с содержанием винилового спирта около 40%;- the third layer contains as a polymer component an EVON layer manufactured by Hupon with a vinyl alcohol content of about 40%;

- четвертый слой представляет собой адгезив;- the fourth layer is an adhesive;

- пятый слой содержит в качестве полимерного компонента слой линейного ПЭНП (ЛПЭНП);- the fifth layer contains as a polymer component a layer of linear LDPE (LLDPE);

- шестой слой представляет собой адгезив;- the sixth layer is an adhesive;

- седьмой слой (внутренний, контактирующий с продуктом) содержит в качестве полимерного компонента слой ПЭНП (марки 15803-020) с модификатором.- the seventh layer (internal, in contact with the product) contains as a polymer component a layer of LDPE (grade 15803-020) with a modifier.

В качестве адгезивов использовали известные составы, например Bynel.Known formulations, for example Bynel, were used as adhesives.

Введение модификатора в количествах, превышающих заявленные, резко ухудшает перерабатываемость используемых полимеров из-за плохой совместимости компонентов и приводит к снижению эксплуатационных показателей - уменьшению прочности, прозрачности, росту проницаемости, ухудшению гигиенических характеристик пленок. При содержании модификатора ниже заявленного количества резко снижается антимикробная и противоокислительная активность упаковки.The introduction of the modifier in amounts exceeding the declared ones sharply worsens the processability of the polymers used due to poor compatibility of the components and leads to a decrease in performance indicators - a decrease in strength, transparency, increased permeability, and deterioration of the hygienic characteristics of the films. When the modifier content is lower than the declared amount, the antimicrobial and antioxidant activity of the package is sharply reduced.

Кроме того, увеличение содержания в упаковке дорогостоящих ингредиентов делает применение предлагаемого технического решения экономически нецелесообразным.In addition, the increase in the content of expensive ingredients in the package makes the application of the proposed technical solution economically impractical.

Испытание антимикробного действия предложенной упаковки проводили на пленочных образцах как наиболее близко имитирующих упаковку пищевых продуктов по методам ГОСТ'ов 9.049-91, 9.048-89 и 9.050-96 с использованием плесневых грибов, взятых согласно этим ГОСТ'ам, а также дрожжей Torulopsis sp., Saccharomyces cerevisial.The antimicrobial action of the proposed packaging was tested on film samples as the most closely simulating food packaging according to the methods of GOST 9.049-91, 9.048-89 and 9.050-96 using molds taken according to these GOSTs, as well as the yeast Torulopsis sp. , Saccharomyces cerevisial.

Интенсивность развития колоний грибов оценивали по ГОСТ 9.048-89 и по ГОСТ 9.049-91.The intensity of the development of fungal colonies was evaluated according to GOST 9.048-89 and GOST 9.049-91.

Заявленные по примерам составы отличались высокой противоплесневой и антидрожжевой активностью, в том числе превосходящей прототип. При этом приданный материалу по примерам антимикробный эффект сохраняется в течение длительного времени, обеспечивая пролонгированное (длительное по времени) действие. Специальными опытами установлено, что эти свойства сохраняются практически неизменными для материалов в течение 1 года их хранения в стандартных условиях.The compositions claimed by examples were distinguished by high anti-mold and anti-yeast activity, including a superior prototype. At the same time, the antimicrobial effect imparted to the material according to examples remains for a long time, providing a prolonged (long-term) effect. Special experiments have established that these properties are maintained virtually unchanged for materials for 1 year of storage under standard conditions.

Заключение о показателях качества материалов, полученных по примерам, сделано по результатам оценки их эксплуатационных характеристик с использованием стандартных методов. Статистически достоверно показано, что введение модификатора в заявляемых пределах не ухудшает их эксплуатационных характеристик - прочности, эластичности, воздухонепроницаемости, устойчивости к старению, величины усадки материала.The conclusion about the quality indicators of the materials obtained by examples was made based on the results of evaluating their operational characteristics using standard methods. It is statistically reliably shown that the introduction of a modifier within the claimed limits does not impair their operational characteristics - strength, elasticity, air tightness, resistance to aging, and the amount of shrinkage of the material.

Оценивали также санитарно-гигиенические показатели предложенной упаковки в соответствии с "Инструкцией по санитарно-химическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для контакта с продуктами питания", №928 и ГН 2.3.3. 972-ОД "Предельно допустимые количества веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с продуктами питания".The sanitary-hygienic indicators of the proposed packaging were also evaluated in accordance with the Instruction for the Sanitary-Chemical Research of Polymer Materials Designed for Contact with Foodstuffs, No. 928 and GN 2.3.3. 972-OD "Maximum allowable quantities of substances released from materials in contact with food".

При анализе данных выявлены неожиданные свойства, а именно пониженный уровень миграции (вымывания) гигиенических веществ, в том числе ингредиентов модификатора из заявленных материалов по сравнению с прототипом (по анализу водных вытяжек) и материалами, полученными с использованием отдельных ингредиентов и их смеси.When analyzing the data, unexpected properties were revealed, namely, a reduced level of migration (leaching) of hygienic substances, including modifier ingredients from the claimed materials, in comparison with the prototype (according to the analysis of aqueous extracts) and materials obtained using individual ingredients and their mixtures.

Такой эффект достигается за счет образования синергетического эффекта между натриевой солью дегидрацетовой кислоты, цитратом кальция или лактатом кальция и ЭДТА.This effect is achieved due to the formation of a synergistic effect between the sodium salt of dehydracetate acid, calcium citrate or calcium lactate and EDTA.

Оценку антиокислительного действия заявляемого решения осуществляли по показателям качества жиров, упакованных в пакеты, рекомендованным документами, действующими в отрасли. Установлено, что жир, хранившийся в опытных пленках по заявляемому решению, имеет более низкие значения кислотных и перекисных чисел по сравнению с контрольными.Evaluation of the antioxidant effect of the proposed solution was carried out according to the quality indicators of fats, packaged in packages, recommended by documents in force in the industry. It was found that the fat stored in the experimental films according to the claimed solution has lower values of acid and peroxide numbers in comparison with the control.

Установлено также, что упаковка по заявленному решению благоприятно влияет на показатели качества хранящихся в ней животных жиров, достигнутый эффект воспроизводится и сохраняется во времени.It was also established that the packaging according to the claimed solution favorably affects the quality indicators of animal fats stored in it, the achieved effect is reproduced and stored in time.

Заключение о показателях качества опытных и контрольных продуктов, хранившихся в упаковках, выполненных согласно заявленному изобретению, делали на основании комплекса органических, химических и бактериологических исследований по основным характеристикам продуктов, рекомендованных нормативными документами, действующими в отрасли (СанПиН 2.3.2.107801 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов", Минздрав России, Москва, 2002, соответствующие ГОСТ'ы, ТУ на продукты).The conclusion on the quality indicators of the experimental and control products stored in packages made according to the claimed invention was made on the basis of a set of organic, chemical and bacteriological studies on the main characteristics of the products recommended by regulatory documents in force in the industry (SanPiN 2.3.2.107801 "Hygienic safety requirements and nutritional value of food products ", Ministry of Health of Russia, Moscow, 2002, corresponding to GOST, TU for products).

Определяли также микробную обсемененность поверхности колбасных изделий, мяса, кондитерских изделий, орехов и сухофруктов, красной рыбы холодного и горячего копчения, готовых твердых и плавленых сыров, хранившихся в упаковках, выполненных согласно заявленному изобретению. По результатам установлено, что во всех опытных образцах после сроков хранения, в 2-3 раза превышающих нормативные, отсутствовали патогенные и условно-патогенные микроорганизмы.Microbial contamination of the surface of sausages, meat, confectionery, nuts and dried fruits, cold and hot smoked red fish, and ready-made hard and processed cheeses stored in packages made according to the claimed invention were also determined. According to the results, it was found that in all experimental samples, after storage periods of 2-3 times higher than the normative ones, there were no pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms.

Дегустационная комиссия, которой были предъявлены образцы по примерам, установила, что все опытные сыры, колбасы, мясная продукция, рыба холодного и горячего копчения, семга слабосоленая, повидло яблочное, огурцы соленые имели по завершению длительного срока хранения нормальные показатели, отклонений по цвету, запаху, вкусу, консистенции не обнаружено.The tasting commission, which was presented samples by examples, found that all the experimental cheeses, sausages, meat products, cold and hot smoked fish, slightly salted salmon, apple jam, pickled cucumbers had normal indicators, deviations in color, smell at the end of a long shelf life , taste, consistency is not found.

Claims (5)

1. Упаковка из многослойного пленочного материала для пищевых продуктов, включающего несколько слоев из полимерных компонентов и внутренний, прилегающий к продукту слой, содержащий полиолефин и модификатор, отличающаяся тем, что в качестве модификатора внутреннего слоя используют синергетическую смесь натриевой соли дегидрацетовой кислоты, лактата кальция или цитрата кальция и этилендиаминтетраацетата кальция при следующих соотношениях компонентов, мас.%:1. A packaging of a multilayer film material for food products, comprising several layers of polymer components and an inner layer adjacent to the product, containing a polyolefin and a modifier, characterized in that a synergistic mixture of the sodium salt of dehydracetate acid, calcium lactate or calcium citrate and calcium ethylenediaminetetraacetate in the following ratios of components, wt.%: синергетическая смесь натриевой соли дегидрацетовойsynergistic mixture of sodium dehydrate acetate   кислоты, лактата кальция или цитрата кальция иacid, calcium lactate or calcium citrate and   этилендиаминтетраацетата кальцияcalcium ethylene diamine tetraacetate 0,5-5,00.5-5.0 полиолефинpolyolefin остальноеrest 2. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полиолефина используют полиэтилен высокой или низкой плотности, или полипропилен, или их смесь, или сополимеры этилена с пропиленом или с высшими олефинами, или винилацетатом или их смеси и сплавы.2. Packaging according to claim 1, characterized in that high or low density polyethylene, or polypropylene, or a mixture thereof, or copolymers of ethylene with propylene or higher olefins, or vinyl acetate or mixtures and alloys thereof are used as the polyolefin. 3. Упаковка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что пленочный материал выполнен многослойным за счет соэкструзии, или каширования, или ламинирования.3. Packaging according to claim 1 or 2, characterized in that the film material is multilayer due to coextrusion, or lamination, or lamination. 4. Упаковка по п.3, отличающаяся тем, что она выполнена в виде различных пакетов, мешочков, сумочек.4. The packaging according to claim 3, characterized in that it is made in the form of various packages, bags, handbags. 5. Упаковка по п.4, отличающаяся тем, что наружный слой многослойного пленочного материала содержит красители и/или другие модификаторы.5. Packaging according to claim 4, characterized in that the outer layer of the multilayer film material contains dyes and / or other modifiers.