Результат интеллектуальной деятельности: Многослойная пленка для упаковки сыра

Изобретение относиться к многослойным рукавным или плоским оболочкам или пленкам для упаковки сыра, допускающему его дозревание, изготовленной путем соэкструзии и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, в форме усаживающегося пакета, термосваривающейся пленки.

Известны гибкие оберточные материалы и процесс упаковки незрелого сыра, при котором сыр дозревает в упаковке. При этом, упаковка должна быть влагостойким и влагонепроницаемым материалом, и она должна быть запечатана таким образом, чтобы исключить попадание воздуха, однако в то же самое время она должна пропускать избыточный углекислый газ, выделяющий в процессе ферментации. Предпочтительные оберточные материалы включают "целлюлозную вискозу" или "ацетат целлюлозы", которые могут быть затем покрыты парафином.

Для контакта с сырами используются многочисленные упаковочные материалы и предохранительные покрытия, которые включают жиры, ткань, воск, металлическую фольгу и пластмассовые пленки и листы. Воски и смолы в течение многих лет находили особенно широкое применение для покрытия сухих, твердых и полутвердых сыров, таких как чеддер, чешир, гоуда, эдам и данбо, путем погружения сыра в расплавленный воск.

Недостатком указанных упаковочных материалов является сложность, трудоемкость и дороговизна их производства.

Сыры, требующих дозревание, упаковывают в полимерную пленку, где они продолжают в процессе их хранения выделять углекислый газ.

Известна пленка с барьерным слоем, состоящая, по меньшей мере, из одного не проницаемого для газообразного кислорода барьерного слоя, выполненного в основном из смеси сополимера этилена и винилового спирта (СЭВС), который содержит от 20 до 50 мол. % этилена, и по меньшей мере, одного мультиполиамида, который состоит из трех следующих компонентов:

I) гексаметилендиамина/адипиновой кислоты (полиамида 6,6),

II) гексаметилендиамина/азелаиновой кислоты (полиамида 6,9) и/или гексаметилендиамина/себациновой кислоты (полиамида 6,10) и

III) гексаметилендиамина/изофталевой кислоты (полиамида 6I) и/или гексаметилендиамина/терефталевой кислоты (полиамида 6Т), причем указанная смесь содержит от 10 до 45 мас. % СЭВС и от 55 до 90 мас. % мультиполиамида, в каждом случае в пересчете на общее количество смеси.

Преимущественное выполнение,

когда мультиполиамид состоит:

а) на 15-75 мол. % из компонента I,

б) на 15-65 мол. % из компонента II и

в) на 10-70 мол. % из компонента III,

при этом общее содержание компонентов I-III всегда должно составлять 100 мол. %;

когда мультиполиамид состоит:

а) на 15-60 мол. % из компонента I,

б) на 15-55 мол. % из компонента II и

в) на 10-45 мол. % из компонента III,

при этом общее количество компонентов I-III всегда должно составлять 100 мол. %;

когда мультиполиамид состоит:

а) на 35-55 мол. % из компонента I,

б) на 15-55 мол. % из компонента II и

в) на 10-30 мол. % из компонента III,

при этом общее количество компонентов I-III всегда должно составлять 100 мол. %.

Преимущественное выполнение, когда сополимер этилена и винилового спирта содержит от 20 до 50 мол. % этилена, предпочтительно от 42 до 48 мол. % этилена, предпочтительно от 38 до 48 мол. % этилена.

Преимущественное выполнение, когда не проницаемый для газообразного кислорода барьерный слой выполнен из смеси, содержащей от 20 до 40 мас. % СЭВС и от 60 до 80 мас. % мультиполиамида, в каждом случае в пересчете на общее количество смеси.

Преимущественное выполнение, когда пленка, имеющая, по меньшей мере, один наружный слой, предпочтительно два наружных, соответственно, поверхностных слоя, по меньшей мере, один из которых является термосвариваемым, а материал термосвариваемого слоя представляет собой смесь, содержащую от 40 до 65 мас. % сополимера этилена и винилацетата и линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) от 35 до 60 мас. %, при этом общее количество полимерных компонентов всегда должно равняться 100 мас. %.

Преимущественное выполнение, когда пленка представляет собой многослойную пленку, состоящую из не проницаемого для газообразного кислорода барьерного слоя и дополнительно двух наружных слоев.

Преимущественное выполнение, когда материал наружного слоя пленки представляет собой смесь из сополимера этилена и винилацетата и линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП).

Преимущественное выполнение, когда каждые два смежных слоя пленки соединены между собой адгезионным слоем, а адгезионные слои выполнены из смеси, содержащей сополимер этилена и винилацетата с привитым малеиновым ангидридом и линейный полиэтилен низкой плотности.

Преимущественное выполнение, когда пленка подвергнута одноосному, предпочтительно двухосному вытягиванию.

Применение пленки в качестве упаковки сыра, предпочтительно дозревающего сыра.

Применение пленки в качестве упаковки сыра, предпочтительно для упаковки полутвердого и/или твердого сыра, см. RU патент №2334767, МПК C08J 5/18 (2006.01), В32В 27/34 (2006.01), В32В 27/30 (2006.01), B65D 85/76 (2006.01), B65D 85/72 (2006.01), 2008.

Указанная многослойная пленка для упаковки «дозревающих» сыров обладает недостаточным соотношением удельной проницаемости углекислого газа к удельной кислородопроницаемости (не более 3:1) и невысокими термоусадочными свойствами.

Наиболее близкой по технической сущности является многослойная пленка для упаковки сыра, содержащая первый наружный слой, защитный второй наружный слой, срединный слой, представляющий собой смесь сополимеров нейлона и гидролизованного полимера этилена и винилацетата (EVOH), а также адгезивные слои, в которой срединный слой одной своей поверхностью связан с первым адгезивным слоем, расположенным между первым наружным слоем и срединным слоем, а другой своей поверхностью - со вторым адгезивным слоем, расположенным между защитным вторым наружным слоем и срединным слоем, причем срединный слой состоит из 20-70 вес. % сополимера нейлона 6/66 и около 30-80 вес. % сополимера EVOH, имеющего температуру плавления не более 158°C, а общая толщина пленки составляет предпочтительно от 38,1 до 76,2 мкм.

Преимущественное выполнение:

когда пленка, по меньшей мере, один из наружных слоев содержит EVA (сополимер этилена и винилацетата), VLDPE (полиэтилен очень низкой плотности), ЕАА (сополимер этилена и акриловой кислоты), сополимер этилена и альфа-олефина, по меньшей мере 80% полимерных звеньев которого представлены этиленом, или их смеси;

когда, по меньшей мере, один из адгезивных слоев пленки содержит модифицированный ангидридом полиолефин, смешанный с EVA;

когда оба адгезивных слоя пленки содержат модифицированный ангидридом полиолефин, смешанный с EVA;

когда, по меньшей мере, один из адгезивных слоев пленки содержит модифицированный ангидридом полиолефин, смешанный с полиэтиленом;

когда, по меньшей мере, оба адгезивных слоя содержат модифицированный ангидридом полиолефин, смешанный с полиэтиленом;

когда, по меньшей мере, один из наружных слоев содержит полипропилен, сополимер пропилена и этилена, иономер, нейлон, полиэтилен, этиленвиниловый сложный эфир, полиолефин, LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности), LMDPE (линейный полиэтилен средней плотности), LDPE (полиэтилен низкой плотности), HDPE (полиэтилен высокой плотности), эластомер, пластомер или смеси одного или нескольких указанных соединений;

когда первый наружный слой пленки является термосвариваемым слоем;

когда сополимер EVON срединного слоя имеет содержание этилена не менее 38 мол. % или имеет содержание этилена по меньшей мере 44 мол. %, или имеет содержание этилена по меньшей мере 48 мол. %.

Преимущественное выполнение заключается в том, что пленка является термоусадочной при 90°C.

Упаковка из многослойной пленки, выполненная в форме трубы или пакета и характеризующаяся тем, что внутренний поверхностный слой упаковки является первым наружным слоем пленки, а наружный поверхностный слой упаковки является защитным вторым наружным слоем пленки,

см. RU Патент №2133702, МПК 6 B65D 65/40, B65D 85/76, В32В 27/08, В29С 47/06, 1999.

Недостатками многослойной пленки для упаковки сыра являются повышенная проницаемость паров воды, недостаточные термоусадочные свойства в продольном направлении, повышенное значение коэффициента анизотропии термоусадочных свойств.

Задачей изобретения является снижение проницаемости паров воды и повышение термоусадочных свойств в продольном направлении многослойной пленки для упаковки сыра при одновременном снижении коэффициента анизотропии термоусадочных свойств.

Техническая задача решается тем, что многослойная пленка для упаковки сыра, изготовленная путем соэкструзии и вытянутая по двум осям способом тройного раздува, содержащая первый наружный слой, считая снаружи внутрь, и второй защитный наружный слой, которые выполнены из сополимера этилена с винилацетатом (EVA) и из смеси его с полиэтиленом сверхнизкой плотности (VLDPE), соответственно, два адгезивных слоя, которые выполнены из смеси полиэтилена сверхнизкой плотности (VLDPE), сополимера этилена с винилацетатом (EVA) и линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), модифицированного малеиновым ангидридом, и срединный слой, который одной своей поверхностью связан с первым адгезивным слоем, расположенным между первым наружным слоем и срединным слоем, а другой своей поверхностью - со вторым адгезивным слоем, расположенным между защитным вторым наружным слоем и срединным слоем, согласно изобретению срединный слой многослойной пленки содержит три слоя из полиамида (РА), между их смежными слоями он содержит один дополнительный слой, выполненный из смеси полиамида (РА) с аморфным полиамидом (АРА) в соотношении 85:15 мас. %, соответственно, и второй дополнительный слой из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), модифицированного малеиновым ангидридом, между слоем из смеси полиамида (РА) с аморфным полиамидом (АРА) и слоем из полиамида (РА).

Преимущественное выполнение, когда второй дополнительный слой выполнен из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), модифицированного малеиновым ангидридом, и наноглины, при соотношении, мас. %: 99,99-99,00 и 0,01-1,0, соответственно.

Решение технической задачи позволяет снизить проницаемость многослойной пленки для упаковки сыра паров воды в 3,9-4,5 раза и повысить термоусадочные свойства в продольном направлении на 48,6%., тем самым снизить коэффициент анизотропии термоусадочных свойств до 1,08.

Характеристика веществ, используемых при изготовлении многослойной пленки для упаковки сыра, представлены в Таблице 1.

В качестве слоистых наноглин используют, например наноглину Cloisite 15-А, выпускаемую компанией Southern Clay Products. Cloisite 15-A является ионообменным монтморилонитом, [Na_1/3(Al_5/3Mg_1/3)₂Si₄O₁₀(OH)₂] с ионом октадециламмония.

В качестве технологической добавки используют, например, добавку «Антиблок» марки 101820 производства фирмы Ampacet, которая представляет собой 20-и %-ый суперконцентрат синтетического кремния в линейном полиэтилене низкой плотности и используется для предотвращения слипания пленки, смотанной в рулон.

Пример 1

В таблице 2 представлен пример выполнения многослойной пленки для упаковки сыра со следующей последовательностью слоев, «/»: первый наружный слой / первый адгезионный слой / срединный слой / второй адгезионный слой / второй защитный наружный слой, общая толщина пленки составляет 47 мкм.

Многослойную пленку для упаковки сыра получают на 9-слойной экструзионной установке способом тройного раздува. Производительность экструзионной линии в процессе производства пленок составляла 70-75 кг/час.

Многослойную пленку для упаковки сыра получают при следующем температурном режиме на зонах нагрева экструдеров, который представлен в Таблице 3.

Температурный режим по зонам экструзионной фильеры представлен в Таблице 4.

Полученный рукав после экструзионной фильеры быстро охлаждают оборотной водой с температурой 16°C. Затем рукав подают на участок ориентации, где подвергают нагреву инфракрасными нагревателями до температуры 59°C, (для достижения данной температуры пленки температурный режим инфракрасных нагревателей участка ориентации представлен в Таблице 5), с последующей ориентацией по двум осям: в продольном к направлению экструзии с коэффициентом вытяжки 3,0 и одновременно в поперечном к направлению экструзии с коэффициентом раздува 3,0. Затем ориентированную пленку для стабилизации свойств пленки подвергают обработке на участке отжига при температуре 51°C (для достижения данной температуры пленки температурный режим инфракрасных нагревателей участка отжига представлен в Таблице 5).

Примеры 2-6 по изготовлению многослойной пленки для упаковки сыра аналогичны примеру 1.

Наименование и содержание компонентов, используемых при изготовлении многослойной пленки для упаковки сыра, представлены в Таблице 6.

Полученные многослойные пленки для упаковки сыра испытывают на проницаемость по кислороду и углекислому газу (ГОСТ 23553), паропроницаемость (проницаемость паров воды) (ГОСТ 21472), термическую усадку (ГОСТ 25951), прочность при растяжении (ГОСТ 14236). Результаты измерений приведены в Таблице 7.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект многослойной пленки для упаковки сыра позволяет снизить проницаемость паров воды в 3,9-4,5 раза и повысить термоусадочные свойства в продольном направлении на 48,6%, тем самым снизить коэффициент анизотропии термоусадочных свойств до 1,08, что указывает на использование пленки в качестве упаковки сыра, предпочтительно дозревающего.