Двухслойный пленочный материал для герметичной упаковки овощей или фруктов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДВУХСЛОЙНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНОЙ УПАКОВКИ ОВОЩЕЙ ИЛИ ФРУКТОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Неверов Александр Сергеевич Яковук Светлана Георгиевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Двухслойный пленочный материал для герметичной упаковки овощей или фруктов,включающий слой из полиолефина и внутренний слой, прилегающий к продукту, отличающийся тем, что внутренний слой имеет толщину не более 50 мкм и представляет собой слой аминокислоты, у которой число карбоксильных групп меньше или равно числу аминогрупп, полученный однократным напылением водного раствора аминокислоты, содержащего 20-50 г аминокислоты в 50-100 мл воды. Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к области упаковки, в частности к слоистым пленочным материалам для изготовления упаковки, в которую герметично упаковывается сельскохозяйственная продукция, преимущественно овощи и фрукты, содержащие в своем составе карбоновые кислоты (яблочную, уксусную, лимонную и др.), или контейнеры с сельскохозяйственной продукцией. Наиболее близкой по составу и назначению является упаковка в виде многослойного термоусадочного пленочного материала для пищевых продуктов, преимущественно сыров, включающая несколько слоев из полиолефинов и внутренний слой, прилегающий к продукту, содержащий полиолефин, натриевую соль дегидроцетовой кислоты и/или дегидроцетовую кислоту. Внутренний слой в такой пленке может дополнительно содержать пищевую кислоту, в качестве которой используют лимонную, фумаровую, молочную, яблочную или бензойную кислоты 1. Недостатком данной упаковки при хранении в ней плодоовощной продукции, содержащей в своем составе карбоновые кислоты, является то, что упаковка из данного многослойного полимерного материала не меняет свою диффузионную проницаемость на разных стадиях хранения плодоовощной продукции, что, в свою очередь, способствует 10903 1 2008.08.30 накоплению внутри упаковки низкомолекулярных углеводородов, наличие которых отрицательно сказывается на сроках хранения плодов и овощей. Поставленной задачей изобретения является увеличение срока хранения сельскохозяйственной продукции, преимущественно плодов, и доведение плодов до зрелости за счет изменения диффузионной проницаемости полимерного пленочного материала по отношению к газу, содержащемуся внутри упаковки, изготовленной из этого материала, с целью создания внутри упаковки газовой среды, которая будет этому способствовать. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что двухслойный пленочный материал для герметичной упаковки овощей или фруктов включает слой из полиолефина и внутренний слой, прилегающий к продукту. Внутренний слой имеет толщину не более 50 мкм и представляет собой слой аминокислоты, у которой число карбоксильных групп на одну молекулу меньше или равно числу аминогрупп на одну молекулу,полученный однократным напылением водного раствора аминокислоты, содержащего 2050 г аминокислоты в 50-100 мл воды. В основе изобретения лежат биохимические процессы, имеющие место при созревании фруктов. К составу газа, содержащегося внутри упаковки, предъявляются противоречивые требования с одной стороны, на стадии дозревания плодов требуется наличие низкомолекулярных углеводородов, каким и является метан, выделяющийся из плодов при их созревании. Метан оказывает благоприятное воздействие на плоды и способствует их дозреванию, поэтому его присутствие на этом этапе внутри упаковки желательно. С другой стороны, присутствие метана на стадии хранения является отрицательным фактором, так как его наличие ухудшает качество плодов и уменьшает их срок хранения. Учитывая перечисленные выше требования к составу среды внутри упаковки на разных стадиях хранения плодов, можно сделать вывод о том, что упаковочный материал должен задерживать внутри упаковки метан на стадии дозревания плодов и способствовать его быстрому удалению из-под упаковки на стадии хранения. Эту задачу решает напыляемый подслой полярного вещества, за счет которого изменяются диффузионные свойства упаковочной пленки. Полярный подслой уменьшает количество центров сорбции для метана на поверхности пленки, отталкивая его молекулы, и затрудняет процесс адсорбции метана на ее поверхности, вследствие чего уменьшается и скорость диффузии метана через пленку, так как адсорбция является необходимой стадией диффузии. А наличие метана внутри упаковки способствует доведению фруктов до зрелости. Созревшие плоды выделяют низкомолекулярные карбоновые кислоты (уксусную,яблочную, лимонную и др.), которые вследствие своей летучести оседают на поверхности пленки и, вступая во взаимодействие с полярным подслоем, способствуют его разрушению. Полярный подслой теряет свою сплошность, а его остатки, вступая во взаимодействие с метаном, значительно увеличивают скорость диффузии метана через полиэтиленовую пленку. Быстрое удаление метана из упаковки способствует более продолжительному хранению сельхозпродукции. Толщина подслоя полярного вещества может выбираться из тех соображений, что подслой должен быть сплошным, но достаточно тонким, чтобы разрушения в нем происходили при небольшой концентрации органических кислот в объеме упаковки. Толщина прослойки может быть подобрана экспериментально для каждого отдельного вида плодов и в зависимости от их количества, так как различные виды плодов содержат разное количество карбоновых кислот, например фрукты, как правило, содержат 0,333,3 кислот, в помидорах их содержание несколько выше. Так как даже для одного сорта,например, яблок содержание кислот зависит от многих факторов (погодные условия, место произрастания, место расположения яблока на дереве и т.д.), то рассчитать оптимальную толщину слоя невозможно. Поэтому за оптимальное значение толщины слоя следует принимать толщину однократно напыленного слоя водного раствора аминокислоты, для приготовления которого на 50100 мл воды следует взять 2050 г аминокислоты. 2 10903 1 2008.08.30 Если при данной концентрации процесс разрушения слоя аминокислоты будет происходить медленно или слишком быстро, то водный раствор аминокислоты следует сделать более или менее насыщенным. Оптимальную концентрацию аминокислоты в растворе можно определить экспериментальным путем для данного вида сельскохозяйственной продукции и для данного ее количества в определенном объеме упаковки, приняв за исходную предлагаемую выше пропорцию. Практическое осуществление изобретения иллюстрируется следующим примером. Пример 1 На полиэтиленовую пленку толщиной 50 мкм напылением нанесли слой водного раствора глицина (0,4 г глицина на 1 мл воды). Пленочный материал по примеру 1 использовали для изучения диффузии низкомолекулярных углеводородов (гексан). Зависимость изменения приведенной массы гексана,продиффундировавшего через полиэтиленовую пленку и через полиэтиленовую пленку,покрытую слоем глицина, от времени показана в таблице (столбцы 2 и 3 соответственно). Изменение приведенной массы гексана, продиффундировавшего через пленку, рассчитывалось по формуле 0/0-/0,где- приведенная масса продиффундировавшего через пленку гексана за время 0/0 - первоначальная приведенная масса гексана- масса оставшегося гексана по истечении времени 0 - первоначальная масса гексана. Состав пленки Полиэтилен, покрытый слоем глицина Смесь гексана (91,5 ) и уксусной Гексан (100 ) кислоты (8,5 ) Этот эксперимент имитирует первую фазу хранения плодоовощной продукции, на которой плоды и овощи выделяют низкомолекулярные углеводороды (метан), наличие которых внутри упаковки способствует доведению фруктов до зрелости. Напыленный слой глицина на этом этапе задерживает диффузию углеводородов через упаковку. Затем в гексан была добавлена уксусная кислота (содержание уксусной кислоты в смеси - 8,5 объема). Диффузия низкомолекулярных углеводородов при этом резко возрастает, так как молекулы паров уксусной кислоты разрушают слой глицина, а его остатки,вступая во взаимодействие с низкомолекулярными углеводородами, значительно увеличивают скорость диффузии последних через полиэтиленовую пленку, что видно из таблицы (столбец 4). Этот эксперимент имитирует вторую стадию хранения плодов и овощей, содержащих карбоновые кислоты, на которой быстрое удаление метана из-под упаковки увеличивает срок хранения плодоовощной продукции. Следует отметить простоту метода и то, что увеличение срока хранения сельхозпродуктов обеспечивается практически без материальных затрат. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4