Вакуумные пакеты предназначены для упаковки скоропортящихся пищевых продуктов (мясных и колбасных изделий, рыбы, морепродуктов, птицы, сыров, фруктов и много другого) с целью значительного увеличения сроков хранения и сохранения привлекательного внешнего вида продуктов питания. Используемые при производстве вакуумных пакетов материалы препятствуют проникновению внутрь упаковки водяных паров, а также окислению продуктов, и поэтому называются барьерными.
Основными барьерными свойствами, которыми должен обладать материал для вакуумной упаковки, являются следующие:
- барьер для водяного пара. Защита от высыхания и потери веса продукта. Защита от поглощения сухими продуктами влаги извне. Защита от образования плесени.
- барьер для кислорода (О2). Защита от окисления жиров и витаминов. Защита от воздействия вредных бактерий и микрофлоры.
- барьер для двуокиси углерода (СО2). Защита от потери газа, выделяемого из продуктов (упаковка для созревания сыра). Защита от потери газа из упаковки с МГС.
- барьер для азота (N2). Защита от потери газа из упаковки с МГС.
- барьер для ароматов. Защита от потери аромата.
- барьер для посторонних запахов. Защита от поглощения продуктом запаха извне.
- барьер для света. Защита от фотоокисления. Защита от изменения цвета продуктов на прилавках витрин.
- барьер от внешних повреждений. Надежность, герметичность, защита от неумелого обращения.
В настоящий момент на рынке представлено несколько базовых барьерных материалов, используемых для изготовления вакуумных пакетов. Ниже приведены основные характеристики, барьерные свойства и особенности этих материалов:
1. «ЛАВСАНОВЫЕ ПАКЕТЫ»
Одним из самых дешёвых материалов для изготовления вакуумных пакетов является PET/LDPE Lam или РЕТ\РЕ - ламинат полиэтилентерефталата (лавсан, полиэстер) и полиэтилена высокого давления. Стандартная толщина лавсана (PET) - 12 мкм, затем идет 2-3 мкм адгезива (клея), а толщина полиэтилена (PE) зависит от требований заказчика - чем больше, тем более устойчивым к проколу и прорыву будет пакет. Обычно используют 60-ти, 80-ти, 100-а и 120-ти микронные пакеты, в них толщина материалов будет соответственно:
12 PET/45 PE, 12 PET/65 PE, 12 PET/85 PE, 12 PET/105 PE (мкм).В таком материале лавсан (PET) является барьерным слоем: он представляет собой хороший барьер к парам воды, большинству газов, но невысокий барьер к проникновению кислорода, что является критичным для хранения деликатесной продукции со сроком реализации более 7 дней. Данный материал прекрасно подходит для фасовки замороженных продуктов (рыбы, креветок, мяса и т. д.); при минусовой температуре (-15С \ -20С) срок хранения может достигать 6 месяцев.
Визуально определить пакет из лавсана с полиэтиленом довольно просто: он довольно жёсткий на ощупь, "шуршит", имеет ровные жёсткие вакуумные швы, (некоторые фасовщицы говорят, что пакеты колют руки углами), по не запаянному краю материал заворачивается внутрь пакета (эти свойства связаны с высокой удельной плотностью полиэтилентерефталата (лавсана, полиэстера)). Такие пакеты при толщине больше 100 мкм прекрасно держат форму - можно не использовать подложки. Лавсан (PET) имеет отличные оптические свойства, пакет с ним прозрачный и хорошо блестит на свету.
Но, при всех положительных качествах, есть и ряд недостатков: помимо невысокого барьера к кислороду, лавсан (PET) довольно хрупок - не допускается перегибов пакета (при фасовке больших пластов рыбы и мяса на производствах иногда выворачивают край пакета, затем заворачивают обратно), при этом могут возникать микротрещины, что приводит к нарушению вакуума. Также такой пакет боится внешних механических воздействий.
2. «ПОЛИАМИДНЫЕ ПАКЕТЫ»
Самым распространённым материалом для изготовления вакуумных пакетов является coex PA/LDPE или РА\РЕ - соэкструзия неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления. Такие материалы, в зависимости от конфигурации, могут насчитывать до 9 слоёв, вот некоторые из них:
PA/адгезив/PE, PE/адгезив/PA/адгезив/PE, PA/адгезив/PA/адгезив/PE, PE/адгезив/PA/адгезив/PE/адгезив /PA/адгезив/PE.Общая толщина полиамида (PA) обычно составляет 17-20 мкм, толщина слоя адгезива - 2-10 мкм, и толщина полиэтилена (PE) зависит от требований заказчика - чем больше, тем плотнее будет пакет. Обычно используют 60-ти, 80-ти, 90-а, 100-а и 120-ти мкм пакеты, в них толщина материалов будет соответственно:
20 PA/40 PE, 20 PA/60 PE, 20 PA/70 PE (мкм) и т.д.
Барьерным слоем здесь будет полиамид (PA), он хорошо противостоит кислороду и большинству газов, но не очень хорошо - воде (он гигроскопичен - "намокает", то есть может впитывать в себя воду при обработке, например, горячей водой при пастеризации, что может привести к отслоению и снижению барьерных свойств). Поэтому полиамид (PA) обычно с двух сторон закрывают полиэтиленом (PE), который представляет собой хороший барьер по отношению к воде. С использованием данных материалов можно упаковывать множество видов продукции: от замороженных продуктов (рыбы, мяса, полуфабрикатов, овощей, фруктов и т. д.) и деликатесной продукции до денежных купюр в банках, медицинских приборов и препаратов.
При соблюдении температурного режима срок хранения - более 3 месяцев (в случае хранения замороженных продуктов - больше 12 месяцев).
Визуально определить соэкструзионный пакет из неориентированного полиамида с полиэтиленом можно так: мягкий на ощупь, почти "не шуршит", вакуумные швы могут чуть загибаться, прекрасно облегает продукт при вакуумации. Такие пакеты при толщине больше 90 мкм (PE/адгезив/PA/адгезив/PE) прекрасно держат проколы и механические воздействия.
По оптическим свойствам соэкструзионные пакеты делятся на пакеты с внешним полиамидом и с внутренним полиамидом. С внешним полиамидом - имеют отличную прозрачность, блестящие и красивые. С внутренним полиамидом имеют меньшую прозрачность, на вид несколько матовые - это обусловлено структурой полиэтилена. Правда, при фасовке внешний вид упаковываемого продукта почти не отличается в обоих случаях.
3. «ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОЛИАМИД – ПАКЕТЫ ИЗ УРАЛЬСКОЙ ПЛЕНКИ»
Ещё одним материалом для изготовления вакуумных пакетов является OPA/LDPE Lam или ОРА\РЕ - ламинат ориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления. Толщина ориентированного полиамида (OPA) - 15 или 20 мкм, затем 2-3 мкм адгезива (клея), толщина полиэтилена (PE) также зависит от требований заказчика - чем больше, тем плотнее будет пакет, и тем более устойчивым к проколу и прорыву. Стандартные толщины: 60, 75, 80, 100 и 120 мкм, в них состав материалов будет соответственно:
15(20) OPA/40 PE, 15(20) OPA/50 PE, 15(20) OPA/60 PE (мкм) и т.д.
Барьерным слоем здесь будет ориентированный полиамид (PA), он имеет барьер, хороший кислороду (больше, чем у неориентированного полиамида) и большинству газов, но невысокий барьер к воде (он также гигроскопичен), что может привести к отслоению и снижению барьерных свойств, поэтому данный материал нужно стараться не подвергать обработке в водной среде. Барьерные свойства этого материала аналогичны предыдущему (coex PA/LDPE), но чуть выше по всем параметрам. Использование данного материала обычно касается деликатесной продукции (из-за довольно высокой, в сравнении с предыдущими материалами, стоимости). При соблюдении температурного режима срок хранения также более 3 месяцев (в случае хранения замороженных продуктов - больше 12 месяцев).
Пакет из ориентированного полиамида с полиэтиленом (OPA/LDPE Lam) похож на пакет из пленки coex PA/LDPE с поверхностным полиамидом: также мягкий на ощупь (чуть более жесткий из-за ламинации), почти "не шуршит", прекрасно облегает продукт при вакуумации.
По оптическим свойствам такие пакеты имеют отличную прозрачность, они блестящие и красивые.
4. «ПАКЕТЫ С ПЕЧАТЬЮ»
Если взять соэкструзионное полотно неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления и ламинировать его с полиэтилентерефталатом (лавсаном, полиэстером) –
Lam PET /coex PA/LDPE, получится материал, сочетающий полезные свойства первого и второго рассматриваемых материалов, и идеально подходящий под межслойную печать. Такой материал будет обладать хорошим барьером к кислороду, большинству газов, к водяным парам, а также иметь отличные антипрокольные свойства.
Такие пакеты будут толщиной от 70мкм и выше, толщина материалов будет соответственно:
12 PET / 20 PA / 35-100 PE (мкм).Барьерными слоями здесь будут и полиамид (PA), и лавсан (PET). Использование такого материала также занимает весь спектр фасуемой продукции: от замороженных, деликатесных, свежих продуктов до технических и медицинских. При соблюдении температурного режима срок хранения также от 3 месяцев (в случае хранения замороженных продуктов - больше 12 месяцев).
На ощупь такие пакеты будут похожи на пакеты из ламината полиэтилентерефталата (лавсан, полиэстер) и полиэтилена высокого давления, только чуть плотнее. По оптическим свойствам такие пакеты имеют хорошую прозрачность, такие же блестящие.
Что касается видов печати, применяемых на полимерных пленках, то это, в основном, ротогравюра и флексография.
Глубокая печать (ротогравюра) – не только самый качественный из всех способов печати, но и самый дорогой. Для каждого цвета необходимо изготовить свой печатающий вал. Технология изготовления валов для печати сложна и требует больших затрат. Ротогравюра отлично передаёт градиенты цвета, тонкие линии и мелкие элементы. При этом гравированные металлические цилиндры выдерживают в десять раз больший объём печати, чем полимерные флексографические клише, что приносит выгоду при больших тиражах.
Флексография – наиболее распространенный вид печати в России. В нём используются гибкие полимерные печатные формы, которые изготавливают фотоспособом из синтетического каучука и наклеивают на печатающие валы. Первое достоинство этого метода – дешевизна производства клише. Второе достоинство заключается в гибкости перенастройки. Изготовить новый полимерный коврик можно достаточно быстро. Это гораздо проще, чем провести сложный и трудоёмкий процесс по подготовке и гравировке металлического вала на дорогом и точном оборудовании. Но передача деталей и цвета оригинала при флексографии менее точна и не всегда натуральна.
5. «ПАКЕТЫ ДЛЯ УПАКОВКИ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ»
Есть ещё один барьерный материал, используемый для изготовления вакуумных пакетов - это сополимер этилвинилового спирта (EVOH). Основные конфигурации такого материала:
LDPE/адгезив/PA/адгезив/EVOH/адгезив/PA/адгезив/LDPE - coex EVOH/PA/LDPE - соэкструзия этилвинилового спирта, неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления, или более дешёвый вариант:
LDPE/адгезив/EVOH/адгезив/LDPE - coex EVOH/LDPE –соэкструзия этилвинилового спирта и полиэтилена высокого давления.
Это высокобарьерные материалы, применяемые для фасовки в вакуумной, газовой и модифицированной атмосферах. Из-за высокой стоимости этилвинилового спирта (EVOH), данный материал будет стоить недёшево.
В подобном материале каждый слой обладает своими специфичными функциями:
-
внешний слой защищает упаковочный материал от механического воздействия и влияния химических компонентов внешней среды.
-
средний слой (EVOH) – барьерный – осуществляет защиту продукта от проникновения кислорода, влаги, ароматических веществ и света.
-
внутренний слой (РЕ) – технологический, обеспечивает термическую сварку при изготовлении и герметизации упаковки.
Такой материал имеет высокие барьеры по всем газам и смесям. Область применения - фасовка вакуумная и в газовых смесях как свежих продуктов, так и деликатесных, замороженных и т.д. - это весь спектр, нуждающийся в высоком барьере газонепроницания.
Основными газами, применяемыми при упаковке продуктов в МГС, являются двуокись углерода, кислород и азот (именно поэтому технические характеристики барьерных пленок основываются на барьере непосредственно к этим газам).
Каждый из газов играет свою роль в МГС:
-
двуокись углерода (СО2) – замедляет развитие микроорганизмов,
-
азот (N2) – противодействует развитию анаэробных бактерий, предохраняет жиры от окисления,
-
кислород (О2) – провоцирует рост анаэробных бактерий и окисление жиров, поэтому необходимо избегать его присутствия в упаковке. Однако, при этом он необходим для сохранения ярко-красного цвета у свежего мяса.
В завершении приводим сводные данные по аббревиатурам применяемых в производстве вакуумной упаковки материалов, а также некоторые технические характеристики для каждого из них:
| Материал |
Плотность, г \ см3 |
Абсорбция воды, % за 24 часа |
Проница-емость кислорода, см3/м2 за 24 часа |
Проница-емость воды при 28С, г \ м3 за 24 часа |
|
PE (полиэтилен) |
0,92 |
0,01 |
8000 |
18 |
|
PP (полипропилен) |
0,9 |
0,05 |
3000 |
10 |
|
PVC (поливинилхлорид) |
1,35 |
0 |
120 |
50 |
|
PET (полиэтилен-терефталат) |
1,39 |
0,8 |
60 |
18 |
|
PА (полиамид) |
1,13 |
9,5 |
40 |
150 |
| EVOH (сополимер этилена с виниловым спиртом) |
1,19 |
5 |
2 |