Многослойная пленка для упаковывания и созревания сыров

тиворечия стала разработанная в 70-е годы технология вакуумного упаковывания сыра в полимерную пленку И его созревания в такой упаковке. Это позволило производить твердые сь 1 чужнь 1 е сыры без корки и плесени, снизить производственные издержки, связанные с самой трудоемкой операцией - уходом за сыром в период созревания, при сохранении характерных вкуса, аромата и качества, свойственных традиционно созревающим сырам.Специфика сыродельного производства обусловила следующие требования к пленочным материалам для упаковывания сыровобщие - нетоксичность, механическая прочность, нейтральность по отношению ко вкусу и запаху упакованного продукта и др.специальные - низкая кислородопроницаемость (не более 400 см 3/м 2-сут-атм) для предотвращения роста плесени ограниченная влагопроницаемость (не более 0,02 кг/м 2-сут) для предотвращения усущки продукта проницаемость для СО 2, образующегося при созревании сыра (500-2500 см 3/м 2-сут-атм).Разработано множество пленок, в той или иной мере отвечающих этим требованиям. Как правило, они представляют собой многослойные структуры, отличающиеся материалом газонепроницаемого слоя, к которому (с помощью адгезивов или без) приклеены другие функциональные слои, предназначенные для контактирования с сыром, обеспечивающие механическую прочность упаковки, возможность печатания на ней информации и т.п.Известны пленки с газопроницаемыми слоями на основе поливинилхлорида 1, полиамида 2, сополимеров этилена 3. К сожалению, они являются плохим барьером для 02,что вынуждает увеличивать толщину газонепроницаемого слоя, делает упаковку менее удобной и приводит к удорожанию пленки.Для регулирования газопроницаемости подобных пленок 1, 4 в состав слоев дополнительно вводят иономеры, т.е. полимеры, получаемые взаимодействием олефинов и органических кислот с последующей нейтрализацией кислотных групп ионами металлов. Это значительно увеличивает стоимость пленок.Современные успехи сыроделания связаны с разработками фирмы СКУОУАС 1110.(США), которая поставляет на мировой рынок многослойные пленки для вызревания сь 1 ров, имеющие барьерный слой из поливинилиденхлорида (ПВДХ). Он оптимально сочетает низкую проницаемость по отнощению к О и достаточно больщую - для СО 2.Типичным примером является пленка 5 со средним слоем из ПВДХ и наружными из полиолефина и полиамида, а также многослойная пленка с барьерным слоем из сополимера винилиденхлорида 6.Ее недостатки - высокие цены на ПВДХ и значительные технологические трудности, возникающие при формировании из него барьерного слоя, особенно толщиной менее 15 мкм.Поэтому в последние годы в фирме 771 Ч 6 гасе Со, основавщей СКУОУАС, активизировались работы по замене ПВДХ на более дещевый и технологичный полимерный материал. Известны дышащая пленка для упаковывания сыров 7, которая содержит барьерный слой из сополимера нейлона и ароматического сомономера, а также пленка 8 аналогичного назначения с барьерным слоем, выполненным из смеси нейлона и сополимера этилена и винилового спирта.Эти рещения повыщают технологичность изготовления барьерного слоя, но требуют применения специальных полимерных материалов. Поэтому стоимость пленок 7, 8 в настоящее время выще, чем пленок на основе ПВДХ.Прототипом изобретения является полимерная композиция из сополимера винилиденхлорида и винилхлорида 9. Ее применяют в качестве барьерного слоя в многослойных пленках для пищевых продуктов, таких как сыр.отсутствие в структуре пленки компонентов, позволяющих изменять ее газопроницаемость в процессе эксплуатациивысокая вероятность роста плесени на поверхности сь 1 рнь 1 х головок при попадании плесневых культур внутрь упаковкиневозможность независимого регулирования проницаемости пленки по отношению К О и СО 2.регулирование скорости поглощения СО пленкой в процессе созревания упакованного в нее сыраподавление роста плесени на поверхности сь 1 рнь 1 х головок после их созревания в пленочной упаковке.Поставленные задачи решаются тем, что известная многослойная пленка, которая содержит модифицированные целевыми добавками слой на основе ПВДХ (барьерный слой,ограничивающий проникновение 02 внутрь упаковки), слой из химически инертного полимера (контактный слой, с которым соприкасается упакованный продукт) и расположенный между ними адгезионный слой (обеспечивает склеивание барьерного и контактного слоев), имеет соответствующие ее целевому назначению новые состав и структуру слоев. Пленка предназначена для упаковывания в нее сырной массы и созревания сыров в такой упаковке. Контактный слой наполнен углеводами, являющимися источником энергии для молочнокислых бактерий. Адгезионный слой содержит вещества-поглотители СО 2, а также вещества, предотвращающие плесневение и бактериальную порчу сыра.Второй вариант изобретения состоит в том, что полимерный материал контактного слоя наполнен крахмалом и/или альгинатом натрия.По третьему варианту изобретения полимерный материал адгезионного слоя содержит хитин и компонент, выбранный из ряда аскорбиновая кислота-низин-лизоцим.Сущность изобретения состоит в том, что предложенная пленка является активным упаковочным материалом, состав и свойства которого изменяются адекватно кинетике созревания сыра.Молочнокислые бактерии поедают частицы наполнителя в поверхностном слое пленки на границе с сыром. Это ускоряет проникновение СО 2, выделяющегося при созревании сыра, через дефекты контактного слоя в адгезионный слой пленки. Здесь СО 2 частично поглощается адсорбентом, содержащимся в адгезионном слое, а остаток газа диффундирует через барьерный слой в атмосферу. Одновременно интенсифицируется массоперенос модификаторов адгезионного слоя (бактерицидов и адсорбентов) в обратном направлении через ставший более проницаемым контактный слой внутрь упаковки. В оптимальном варианте антибактериальные вещества достигают границы сыр-пленка спустя 25-30 сут. после упаковывания, т.е. на заключительном этапе созревания сыра. В результате они не подавляют жизнедеятельность молочнокислых бактерий в основном периоде созревания, но способствуют уничтожению плесени и других культур, инициирующих микробную порчу сыра, на последнем этапе созревания и по его завершении.Методом соэкструзии изготавливают трехслойную полимерную пленку. Наружный барьерный слой состоит из ПВДХ марки Загап 313 (Вот С 11 еш 1 са 1 Со.), адгезионный - из термопластичного полиуретана ТПУ-2 М (ТУ 6-05-397-77), контактный - из ПЭВД марки 108-70 (ТУ 6-05-05-171-79). Толщина слоев 15,15 и 20 мкм соответственно. Полученная таким образом пленка представляет собой пленку-прототип.Заявленная пленка отличается от прототипа модифицированием адгезионного и контактного слоев специальными компонентами.Модификаторами адгезионного слоя служат следующие веществаХитин (Х) - высокомолекулярный линейный полисахарид, состоящий из остатков Ыацетил-Б-В-глюкозамина с 1-4 связями между ними. Это - главный скелетный полисахарид беспозвоночных, компонент клеточной стенки грибов и зеленых водорослей, наруж В 16973 С 12005.06.30ной оболочки членистоногих И некоторых органов моллюсков. Хитин получают обработкой панцирей ракообразных кислотами, щелочами и окислителями.Низин (Н) - пептидный антибиотик, образуемый микроорганизмом Зггергососсиз 11015. Пептидная цепь включает 29 аминокислотных остатков. Не подавляет ряд кислотоустойчивь 1 х бактерий. В ряде стран используется как пищевой консервант.Лизоцим (Л), Р. 76.506.6 - фермент класса гидролаз, обнаружен практически во всех организмах, выполняет функцию неспецифического антибактериального барьера.Адгезионный слой экструдируют из смеси ТПУ-2 М (75 мас.), хитина (20 мас.) и бактерицида (5 мас.), выбранного из ряда аскорбиновая кислота-низин-лизоцим.Альгинат натрия (АЫа) - С 6 Н 3 О 7 Ыа, содержит в качестве структурной единицы маннуроновокисль 1 й натрий. Твердое вещество, растворим в воде, не растворим в органических растворителях.Степень наполнения ПЭВД этими веществами - 25 мас.Испытания пленок проводили следующим образом.Газопроницаемость по отнощению к О и СО определяли монометрическим методом по ГОСТ 23553-79.Изотермы адсорбции пленками СО снимали при 20 С на вакуум-адсорбционной установке с весами Мак-Бена (весоизмерительные кварцевые пружины с чувствительностью 0,5-0,7 мм/мг, катетометр КМ-8 для измерения удлинения пружин, термопарно-ионизационнь 1 й вакууметр ВИТ-2). По изотермам адсорбции рассчитывали удельную сорбцию СО пленками 9.Микробиологическую активность оценивали, накладывая образцы пленок (круг диаметром 7 см) на поверхность сырной массы для производства твердого сычужного сыра,помещенной в чащки Петри. С массой соприкасался контактный слой образцов. Чащки выдерживали при относительной влажности 75-80 и температуре Т 12-14 С в течение 30 сут., а затем - при Т 10-12 С в течение 60 сут. Эти условия соответствовали режимам созревания твердого сычужного сыра по ГОСТ 7616-85. После 15 сут. экспозиции непокрытую пленкой периферию сырной массы обсеменяли плесневыми грибами рода Реп 1 с 11 Ниш. Развитие плесени оценивали по ГОСТ 9048-89.Периодически регистрировали газопроницаемость и удельную сорбцию пленок, а также наличие плесени на сырной массе под пленочными образцами.Газопроницаемость исследованных пленок была практически одинаковой в течение испытаний и составила по отнощению к О - 120-140, а к СО - 650-680 см 3/(м 2-сут-атм). Другие результаты испытаний приведены в таблице.Их анализ приводит к следующим заключениям.Исходные значения удельной сорбции СО всеми предложенными пленками (образцы 1-6) практически одинаковы. Спустя 10 сут. после начала испытаний адсорбция СО возрастает примерно на порядок и остается на этом уровне в течение 30-35 сут., что соответствует начальному периоду созревания твердых сычужных сыров, характеризующемуся повыщенным выделением СО. По-видимому, это связано с удалением из контактного слоя частиц наполнителя. Последние поедаются молочнокислыми бактериями, в результате чего в контактном слое образуются полости, по которым СО мигрирует к адсорбенту наполнителю адгезионного слоя. По мере того как адсорбционная емкость адсорбента исчерпывается, предложенные пленки приближаются к инертному состоянию, достигая его к концу испытаний. Пленка-прототип (образец 7) практически не адсорбирует СО.Посев грибов РепйсйПйиш на сырную массу приводит К появлению плесени, которая за 3 сут. разрастается по не закрытой пленочным образцом поверхности массы и обнаруживается визуально на 25-30 площади, покрытой пленкой-прототипом (образец 7), что соответствует шах баллу 5. Рост грибов под предложенными пленками (образцы 1-6) в это время регистрируется с помощью микроскопа, но не заметен невооруженным глазом (балль 1 2-3). В дальнейшем развитие мицелл под пленками предложенной структуры заметно замедляется, и на 30-40 сут. они отмирают (баллы грибостойкости 1-0). Под пленкойпрототипом рост грибов не прекращается (балл 5) и приводит к микробной порче сыра.Осмотр контактировавших с сырной массой поверхностей образцов 1-6 свидетельствует об образовании дефектов в местах выхода на поверхность частиц наполнителя. Через 7-12 сут. экспозиции на поверхности пленки возникает множество каверн, которые образуют шероховато-пористую структуру, переходящую в адгезионный слой. По-видимому,это ускоряет перенос веществ-наполнителей адгезионного слоя на поверхность сырной массы и обусловливает подавление роста плесневых грибов примерно к середине периода созревания сыра.7 Грибоустойчивость Н Удельная сорбция (10 г аполнители слоев 2 сырнои массы в конПленки СОЫСМ Пленки) СПУСТЯ такте с пленкой балНе Не образцов время (сут) от начала испы- ЛЫ СПУСТЯ врем (сут) Тании от посева плесени адгези Юнтакт о 10 30 60 90 3 7 15 75 онного ного 1 ХАК 3 28 33 20 1 2 1 0 0 2 ХН Кр 7 33 34 21 0 3 2 1 0 3 ХЛ 4 3 1 32 1 8 0 3 2 0 0 4 ХАК 5 34 35 21 0 2 1 0 0 5 ХН АМа 8 30 32 19 1 2 1 0 0 6 ХЛ 5 29 33 20 1 2 1 0 0 7 (аналог Пат. 6045924 США) нет нет 0 0 0 0 0 5 5 5 5Таким образом, предложенная пленка изменяет свои структуру и свойства в процессе созревания упакованного в нее сыра. Барьерный слой обеспечивает ограниченную проницаемость пленки по отношению к 02 и достаточную для вызревания твердых сычужных сыров - по отношению к СО 2. В начальном периоде созревания, характеризующемся усиленным ростом молочнокислых бактерий и повышенным выделением СО 2, пленка работает как поглотитель СО 2. По мере созревания сыра и уменьшения газовыделения адсорбционная емкость пленки исчерпывается. На заключительной стадии созревания сыра из пленки начинают выделяться биоциды, предотвращающие микробную порчу сыра в упаковке. Существенно, что их выделение в этом периоде практически не угнетает молочнокислые бактерии, жизнедеятельность которых экспоненциально снижается.Итак, предложенная пленка имеет существенные признаки новизны, общественную полезность и может быть реализована в промышленности. Элементы новизны 1) структура пленки изменяется в процессе созревания сыра 2) запуск и регулирование активности пленочной системы осуществляют молочнокислые бактерии, жизнедеятельность которых обусловливает созревание сыра 3) наполнители адгезионного и контактного слоев пленки дополнительно выполняют необычные функции, в том числе, наполнитель адгези 5