Виды упаковки для пищевых продуктов: материалы, способы и применение
Упаковка пищевых продуктов должна решать сразу несколько задач: защищать содержимое от загрязнения и механических воздействий, помогать сохранять качество продукта, обеспечивать удобство транспортировки и продажи, а при прямом контакте с пищей — соответствовать требованиям безопасности.
На территории ЕАЭС безопасность упаковки регулируется ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки». Регламент устанавливает требования в том числе к материалам упаковки, контактирующим с пищевой продукцией. При этом нельзя считать безопасным для пищевого контакта любой пластик, картон, металл или другой материал только по его названию — значение имеет конкретный состав и назначение упаковки.
Современная пищевая упаковка может быть стеклянной, металлической, полимерной, бумажной, картонной или комбинированной. FAO также выделяет стекло, бумагу и картон, металлы, пластики, древесину и другие материалы как самостоятельные секторы упаковочной промышленности.
Какие задачи выполняет пищевая упаковка
Материал и конструкцию упаковки выбирают не сами по себе, а исходя из характеристик продукта и логистической цепочки.
Упаковка может выполнять несколько функций:
защищать продукт от загрязнения;
ограничивать воздействие влаги или ее потерю;
создавать барьер для кислорода и других газов;
защищать от света;
уменьшать риск механического повреждения;
удерживать жидкость, жир или соус;
объединять отдельные единицы товара;
облегчать транспортировку и выкладку;
создавать условия для вакуумной или газомодифицированной упаковки;
предоставлять поверхность для маркировки.
Конкретный уровень защиты определяется не просто материалом, а всей упаковочной системой: толщиной стенок, герметичностью швов, крышкой, клапаном, многослойной структурой и способом закрытия.
FAO отмечает, что упаковка играет значимую роль в сохранении безопасности и свежести пищевых продуктов, а также в сокращении потерь продукции.
Упаковка из стекла
Стеклянная тара используется для напитков, соусов, консервированных продуктов, детского питания, джемов и другой продукции, для которой важны стабильность материала и хорошие барьерные свойства.
FAO характеризует стекло как химически инертный упаковочный материал, одновременно указывая его основной практический недостаток — склонность к разрушению при ударе, внутреннем давлении или термическом шоке.
Преимущества стеклянной упаковки
К достоинствам относятся:
высокая химическая стойкость;
практически непроницаемая стенка для газов и влаги;
возможность визуального контроля содержимого при использовании прозрачного стекла;
возможность многократного использования для соответствующих систем оборотной тары;
устойчивость к ряду процессов мойки и термической обработки при подходящей конструкции.
При этом защиту продукта определяет не только стеклянная стенка. Герметичность всей упаковки зависит также от крышки, уплотнений и технологии укупоривания.
Ограничения стекла
Основные минусы:
сравнительно большая масса;
хрупкость;
повышенные требования к транспортировке;
риск разрушения при ударе;
отсутствие защиты от света у обычного прозрачного стекла.
Для светочувствительной продукции может использоваться окрашенное стекло, однако степень светозащиты зависит от цвета, состава и толщины материала.
Металлическая упаковка
Металлическую тару широко применяют для консервированной продукции, напитков, рыбных и мясных продуктов, готовых блюд и других товаров длительного хранения.
Банки и другие герметично закрываемые металлические емкости способны создавать эффективный барьер для света, влаги и газов. Но утверждение из старой статьи, что металл просто «защищает продукт от окисления», слишком упрощенное: защита определяется герметичностью всей упаковки, состоянием швов, внутренним покрытием и технологией фасовки.
Из чего делают пищевую металлическую тару
На практике применяются, в частности:
сталь;
алюминий;
металлическая фольга;
конструкции с внутренними защитными покрытиями.
Сам металл может взаимодействовать с определенными продуктами, поэтому для некоторых видов тары применяются специальные внутренние покрытия.
Преимущества
высокая механическая прочность;
хороший барьер для света;
возможность получения герметичной тары;
пригодность для ряда процессов стерилизации;
возможность изготовления упаковки различной формы.
Недостатки
материал непрозрачен;
повреждение покрытия или коррозия могут нарушить эксплуатационные свойства;
металлическая тара тяжелее многих гибких полимерных решений.
Полимерная упаковка
Слово «пластик» объединяет большую группу материалов с существенно различающимися характеристиками. Поэтому некорректно рассматривать пластиковую упаковку как один материал.
В пищевой промышленности применяются различные полимеры и многослойные структуры. Из них изготавливают:
бутылки;
контейнеры;
стаканчики;
лотки;
крышки;
пакеты;
пленки;
вакуумные пакеты;
термоусадочную упаковку;
гибкие многослойные материалы.
Выбор конкретного полимера зависит от продукта, температурного режима, требуемой прозрачности, механической прочности, барьерных свойств и способа запечатывания.
PE — полиэтилен
Различные типы полиэтилена широко используются для пленок, пакетов, отдельных видов контейнеров и многослойной упаковки.
Характеристики значительно зависят от разновидности материала и рецептуры. Поэтому термин «PE» сам по себе не означает автоматическую пригодность к прямому контакту с конкретным пищевым продуктом.
PP — полипропилен
Полипропилен применяется для контейнеров, лотков, стаканчиков, крышек и пленочных материалов.
Для отдельных типов PP характерна сравнительно хорошая теплостойкость, поэтому материал встречается в упаковке продуктов, которые разогревают непосредственно в контейнере. Однако допустимая температура определяется конкретной упаковкой и рекомендациями изготовителя.
PET
Полиэтилентерефталат широко известен по бутылкам для напитков, но также используется для лотков, контейнеров и пленочных структур.
Его свойства зависят от конкретного исполнения материала и технологии изготовления упаковки.
PVC
Поливинилхлорид применяется в том числе в некоторых видах пищевой cling/stretch-пленки. При этом материал должен быть специально предназначен для соответствующего пищевого применения.
В каталоге оборудования для холодной упаковки используются специальные пищевые стрейч-пленки, а профессиональные диспенсеры могут работать с пленкой непосредственно на упаковочном участке. Например, Minipack MINISPENSER предназначен для упаковки фруктов, овощей, мяса и других продуктов специальной пищевой stretch-пленкой.
POF — полиолефиновая термоусадочная пленка
POF следует отличать от обычной пищевой стрейч-пленки.
Это термоусадочный материал: после формирования упаковки пленка подвергается воздействию температуры и сокращается, облегая товар. Minipack прямо указывает применение polyolefin shrink film в термоусадочном оборудовании.
Поэтому нельзя взаимозаменяемо использовать термины стрейч-пленка и термоусадочная пленка.
Бумага и картон
Бумажная и картонная упаковка применяется для хлебобулочных и кондитерских изделий, сухих продуктов, готовой еды, замороженной продукции, напитков и множества других товаров.
Из бумаги и картона производят:
коробки;
пачки;
стаканы;
лотки;
подложки;
обечайки;
транспортные короба;
пакеты.
Сами по себе обычные бумага и картон обладают ограниченной устойчивостью к воде, жирам и газам. Поэтому для пищевых продуктов могут применяться покрытия, ламинация и многослойные структуры.
Таким образом, утверждение старой статьи о том, что бумажная упаковка «недостаточно защищена от воды», применимо лишь к необработанным материалам и не описывает весь современный класс бумажной и картонной тары.
FAO относит картонные и волокнистые короба к распространенным видам упаковки свежей сельскохозяйственной продукции.
Комбинированная и многослойная упаковка
Современная упаковка часто состоит не из одного материала.
В многослойной структуре разные компоненты выполняют разные функции. Один слой может обеспечивать механическую прочность, другой — газовый барьер, третий — возможность термосварки.
Типичные комбинации могут включать:
бумагу и полимер;
картон и полимер;
несколько разных полимеров;
полимерные пленки и алюминиевый слой;
бумагу, алюминий и полимерные покрытия.
Такая конструкция позволяет объединять свойства, которые трудно получить от одного материала.
Но чем сложнее многослойная структура, тем важнее учитывать способ последующего обращения с упаковкой после использования. Возможность переработки определяется реальным составом материала и существующей инфраструктурой, а не просто наличием надписи «бумага» или «пластик».
Жесткая, полужесткая и гибкая упаковка
Пищевую упаковку можно классифицировать не только по материалу, но и по жесткости конструкции.
Жесткая упаковка
Практически сохраняет собственную форму независимо от содержимого.
К ней относятся:
стеклянные банки и бутылки;
металлические банки;
жесткие пластиковые контейнеры;
некоторые лотки и коробки.
Она хорошо защищает продукт от механического воздействия, но обычно занимает больше места при хранении пустой тары.
Полужесткая упаковка
Сохраняет форму, но может деформироваться при нагрузке.
К этой категории можно отнести многие пластиковые лотки, стаканы, тонкостенные контейнеры и некоторые конструкции из картона.
Гибкая упаковка
Практически принимает форму содержимого.
Примеры:
пакеты;
пленка;
саше;
мягкие многослойные пакеты;
вакуумные пакеты.
Старая статья ошибочно связывала мягкую упаковку только с «устойчивыми товарами». На практике гибкие материалы применяются для очень широкого спектра продукции — от кофе и специй до мяса, сыра, замороженных продуктов, жидких и пастообразных продуктов при соответствующей конструкции пакета.
Первичная, вторичная и транспортная упаковка
Еще одна важная классификация основана не на материале, а на функции упаковки в логистической цепочке.
Первичная упаковка
Непосредственно содержит продукт или контактирует с ним.
Например:
бутылка напитка;
банка консервов;
пакет крупы;
вакуумный пакет с мясом;
лоток под пленкой.
Именно для такой упаковки особенно важны требования к материалам, контактирующим с пищевой продукцией. ТР ТС 005/2011 устанавливает требования безопасности упаковки, включая применяемые материалы.
Вторичная упаковка
Объединяет одну или несколько первичных упаковок.
Например, картонная коробка с отдельными упаковками продукта.
Транспортная упаковка
Используется для хранения, погрузки и перевозки группы товаров.
Примеры:
гофрокороба;
ящики;
групповая термоусадочная упаковка;
паллетированная продукция.
Один пищевой товар может последовательно находиться сразу в нескольких уровнях упаковки.
Упаковка продуктов стрейч-пленкой
Для небольшой фасовки в гастрономических отделах и магазинах распространена упаковка продукта или пищевого лотка прозрачной пленкой.
Для удобной подачи материала используют ручные диспенсеры или холодные упаковочные столы.
Например, модель Comfort-45 в каталоге ПромТрансУпак рассчитана на стандартную пищевую стрейч-пленку шириной до 450 мм, а Maxi — на пленку той же максимальной ширины с увеличенной намоткой. Это характеристики конкретных моделей, а не универсальный стандарт всех упаковочных столов.
Профессиональный Minipack EASY STRETCH 500 также позиционируется производителем как ручной диспенсер для пищевой упаковки в ресторанах, магазинах, столовых и службах кейтеринга.
Вакуумная упаковка
При вакуумной упаковке продукт помещают в подходящий пакет или другую упаковочную систему, после чего из нее удаляют воздух и выполняют герметизацию.
Для этого применяются вакуумные упаковщики различных конструкций.
Например, профессиональные камерные машины Minipack MVS предназначены для пищевой продукции; производитель отдельно указывает программы для мяса, рыбы, сыра и овощей.
Важно понимать, что вакуумная упаковка не делает любой продукт автоматически безопасным на неограниченный срок. Температура хранения, исходная микробиологическая нагрузка, свойства продукта и технологический процесс остаются критически важными факторами.
Запайка продуктов в лотках
Для мяса, рыбы, овощей, готовой еды и других продуктов широко используются лотки, которые после фасовки закрываются пленкой.
Такое оборудование называется трейсилером или запайщиком лотков.
Например, Minipack SEALPRO 20 представляет собой настольный запайщик лотков из нержавеющей стали с контролем температуры запайки.
Более сложные упаковочные системы могут также работать с вакуумированием и защитной газовой средой, если такая технология предусмотрена конкретной машиной.
Термоусадочная упаковка продуктов
При термоусадочном способе изделие или группа изделий сначала помещается в специальную пленку, после чего материал нагревается и уменьшается в размерах.
Такую технологию применяют для отдельных пищевых и непищевых товаров. Производитель Minipack предлагает термоусадочное оборудование и прямо указывает пищевую отрасль среди областей применения.
Для этой технологии должна использоваться именно совместимая термоусадочная пленка. Обычная ручная стрейч-пленка работает по другому принципу и не является ее прямой заменой.
Как выбрать упаковку для конкретного продукта
Универсального «лучшего материала» для всей пищевой продукции не существует.
Выбор должен начинаться с характеристик самого товара.
Агрегатное состояние
Жидкости, сухие продукты, пасты и твердые изделия предъявляют разные требования к герметичности и конструкции упаковки.
Содержание влаги и жира
Жирная или влажная продукция может требовать материала и швов с большей стойкостью к воздействию содержимого.
Чувствительность к кислороду
Для продуктов, свойства которых быстро изменяются при контакте с кислородом, важны газобарьерные характеристики всей упаковочной системы.
Чувствительность к свету
Некоторые продукты требуют ограничения воздействия света.
Для этого могут использоваться непрозрачные материалы, окрашенное стекло, металлизированные структуры или внешняя картонная упаковка.
Необходимый срок хранения
Чем выше требования к сроку и стабильности хранения, тем существеннее становятся характеристики барьерных слоев, герметичность и выбранная технология упаковки.
Температурный режим
Упаковка для замороженного продукта, горячего фасования и охлажденного товара работает в разных условиях.
Необходимо учитывать диапазон температур, официально допустимый изготовителем конкретной упаковки.
Способ дальнейшего использования
Если продукт планируется:
разогревать в упаковке;
замораживать;
стерилизовать;
пастеризовать;
открывать и повторно закрывать,
конструкция должна быть предназначена именно для соответствующего сценария.
Требования безопасности к пищевой упаковке
Главный критерий — не то, выглядит ли материал «натуральным» или «экологичным», а соответствует ли конкретная упаковка требованиям для предполагаемого применения.
Действующий на рынке ЕАЭС ТР ТС 005/2011 устанавливает требования безопасности упаковки и укупорочных средств. Официальная страница ЕЭК подтверждает действие технического регламента, вступившего в силу 1 июля 2012 года; перечни стандартов к нему продолжают актуализироваться решениями ЕЭК.
При выборе упаковки для пищевой продукции необходимо учитывать:
назначение материала;
допустимость непосредственного контакта с пищей;
тип продукта;
условия хранения;
температуру;
продолжительность контакта;
технологию фасовки;
требования к маркировке и подтверждению соответствия.
Именно поэтому утверждение «стекло безопасно, пластик вреден» технически неверно. Безопасность оценивается применительно к конкретному материалу и условиям его использования.
Экологичность пищевой упаковки
Сравнивать экологичность материалов только по принципу «бумага хорошо, пластик плохо» также некорректно.
Жизненный цикл упаковки включает:
производство сырья;
массу упаковки;
энергозатраты при изготовлении;
транспортировку;
сохранность продукта;
возможность повторного использования;
переработку;
обращение с отходами.
FAO подчеркивает одновременно важность сокращения упаковочных отходов и роль упаковки в предотвращении порчи продуктов. Потеря самого пищевого продукта тоже имеет экологические последствия.
Поэтому рациональная упаковка должна использовать достаточное количество материала для защиты товара, не создавая неоправданного избытка.
Как автоматизируют упаковку пищевых продуктов
При небольшом объеме операции могут выполняться вручную. По мере роста производства используют специализированное упаковочное оборудование.
В зависимости от технологии это могут быть:
диспенсеры и холодные столы;
запайщики пакетов;
вакуумные упаковщики;
запайщики лотков;
термоусадочные машины;
flow-pack оборудование;
автоматические фасовочные линии.
Современные производители также предлагают комбинированные решения. Например, Minipack FRESKA может использоваться как запайщик лотков, диспенсер stretch-пленки и устройство для формирования и запайки пакетов.
Выбирать оборудование следует не только по производительности. Значение имеют продукт, тип материала, размеры упаковки, требования к герметичности и формат производственного процесса.
Итоги
Пищевая упаковка включает значительно больше решений, чем стеклянные банки, пластиковые контейнеры и картонные коробки. Современные продукты упаковывают в стекло, металл, полимерные и бумажные материалы, а также в многослойные и комбинированные структуры.
При этом сам материал не определяет качество упаковки. Важны конструкция, герметичность, барьерные свойства, способ закрытия, температура эксплуатации и совместимость с конкретным продуктом.
Для небольших объемов фасовки могут использоваться ручные диспенсеры и холодные столы, для других задач — вакуумные упаковщики, запайщики лотков, термоусадочные машины и автоматизированные системы.
ПромТрансУпак поставляет упаковочное оборудование для различных производственных задач, а также выполняет диагностику, обслуживание и ремонт упаковочного оборудования.