Деталі
Опубліковано: Вівторок, 26 листопада 2019, 14:46
Перегляди: 697
07. ОСНОВНІ ЗАСАДИ СУЧАСНОГО БІОЛОГІЧНОГО ПАКУВАННЯ МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ
https://doi.org/10.31073/foodresources2019-13-07
 
Копилова К. В., Вербицький С. Б., Козаченко О. Б., Вербова О. В.
Сторінки: 69-86
 
Короткий огляд
Предмет дослідження – процеси пакування молока та молочних продуктів із залученням біорозкладних пакувальних матеріалів, зокрема біопластиків, особливості бар’єрних та інших технологічних властивостей біорозкладних пакувальних матеріалів і виготовленої з них тари для реалізації процесів пакування різних видів молочної продукції. Мета дослідження полягає у доведенні можливості та доцільності використання біорозкладних пакувальних матеріалів, зокрема біопластиків, для пакування різних видів молочних продуктів. Методи. Під час досліджень використовували системний підхід до досліджень фактологічних матеріалів, зокрема наукової та науково-практичної літератури, нормативно-правових актів, нормативних документів тощо; абстрактно-логічний підхід щодо узагальнення результатів дослідження та формулювання висновків. Результати дослідження. Серед пакувальних матеріалів, використовуваних у молочній промисловості, до біорозкладних належать паперові матеріали на основі целюлози, пергамен і матеріали на біологічній основі. Всі ці матеріали повинні захищати молочний продукт від впливу навколишнього середовища і забезпечувати збереження якості під час транспортування та зберігання. Критичними аспектами є механічні та бар’єрні властивості щодо кисню, вуглекислого газу, води, світла та запахів. Належні механічні властивості характерні для полілактиду (ПЛА) та крохмалю-полікапролактону (ПКЛ). Аналіз науково-технічної інформації доводить можливість та доцільність використання біорозкладних матеріалів, зокрема біопластиків як інноваційних пакувальних матеріалів для використання у молочній промисловості. Зазначені матеріали, насамперед ПЛА, суттєвим чином не відрізняються, за механічними та іншими технологічними властивостями, від традиційних пластиків з вуглеводневої сировини. Сфера застосування результатів дослідження. Результати проведених дослідів використовуватимуться з метою вдосконалення технологій виробництва різних видів молочної продукції, підвищення її харчової безпечності та якості, а також зменшення антропогенного навантаження на довкілля.
 
Ключові слова:  біорозкладні матеріали, біополімери, молочні продукти, пакування, полілактиди, полімери на основі крохмалю, бар’єрні властивості
 
Бібліографія
1. Закон України «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо харчових продуктів» № 1602-VII від 22.07.2014 р. (2014). Відомості Верховної Ради, 41-42, 20-24.
2. Вербицький, С. Б., Копилова, К. В., Козаченко, О. Б., Вербова, О. В., Кос, Т. С. (2019). Екологічна упаковка для харчових продуктів (від теорії до практики). Упаковка, 4 (131), 30-34.
3. Копилова, К. В., Вербицький, С. Б., Кос, Т. С., Вербова, О.В., Козаченко, О. Б. (2018). Оцінювання можливості та доцільності використання екологічних пластмас для пакування харчових продуктів. Збірник наукових праць за матеріалами ХI Міжнародної науково-практичної конференції «Проблеми й перспективи розвитку академічної та університетської науки», 20-21 грудня 2018 р., м. Полтава: ПолтНТУ, 140-145.
4. Vilpoux O., Averous L. (2004). Starch-based plastics In: Technology, use and potentialities of Latin American starchy tubers, 521-553.
5. Guilbert, S. (2000). Potential of the protein based biomaterials for the food industry. The Food Biopack Conference, Copenhagen (Denmark), 27-29 Aug, KVL.
6. Averous, L. (2002). Etude de système polymers multiphasés: approche des relations matériaux-procédés-propriétés. Dans: Habilitation à diriger des recherches, Université de Reims Champagne-Ardenne, 46.
7. Weber, C. J. (2000). Biobased packaging materials for the food industry: status and perspectives, a European concerted action, KVL.
8. Bunea, M. (2017). Studiul materialelor plastice biodegrsdabile pentru ambalarea produselor alimentare. Conferința științifică internațională„Perspectivele și Problemele Integrării în Spațiul European al Cercetării și Educației», Universitatea de Stat „B.P. Hasdeu» din Cahul, 7 iunie, I, 317-321.
9. de Moraes Crizel, T, Haas Costa, T. M., de Oliveira Rios, A., Hickmann Flores, S. (2016). Valorization of food-grade industrial waste in the obtaining active biodegradable films for packaging, Industrial Crops and Products, 87, 218-228.
10. Santiago Santiago, M. (2015). Elaboración y caracterización de películas biodegradables obtenidas con almidón nanoestructurado. Universidad Veracruzana. Xalapa de Enríquez, Veracruz, México, 119.
11. Debeaufort, F. Voilley, A. (1995). Effect of surfactants and drying rate on barrier properties of emulsified edible films. International Journal of Food Science & Technology, 30(2), 183-190.
12. Копилова, К. В., Вербицький, С.Б., Козаченко, О.Б., Вербова, О. В., Кос, Т. С. (2019). Інноваційні біорозкладні матеріали для пакування продукції молочної промисловості. Матеріали VІIІ Міжнародної спеціалізованої наук.-практ. конф. «Ресурсо- та енергоощадні технології виробництва і пакування харчової продукції – основні засади її конкурентоздатності», 12 вересня 2019 р., Київ, НУХТ, 150-152.
13. Jakobsen, M., Holm, V., Mortensen, G. (2008). Biobased packaging of dairy products. In «Environmentally compatible food packaging» (Chiellini E. ed.). Elsevier.
14. Marca Alderete, N. Y. (2015). Envases y embalajes para la industria láctea.
15. Haugaard, V. K., Udsen, A.-M., Mortensen, G., Høgh, L., Petersen, K., Monahan, F. (2001). Potential food applications of biobased materials. An EU-Concerted Action Project. Starch/Starke, 53,189-200.
16. Robertson, G. L. (2006). Edible and biobased food packaging materials. In Food Packaging: Principles and Practice. Taylor & Francis. New York. Chapter 3.
17. Van Tuil, R., Fowler, P., Lawther, M., Weber, C. J. (2000). Properties of biobased materials. In: Weber C J (Ed.). Biobased Packaging Materials for the Food Industry. Status and Perspectives. KVL Department of Dairy and Food Science, Frederiksberg, 13-41.
18. Södergård, A., Stolt M. (2002). Properties of lactic acid based polymers and their correlation with composition. Prog Polym Sci,. 27, 1123-1163.
19. Parris, N., Coffin, D. R., Joubran, R. F., Pessen, H. (1995). Composition factors affecting the water vapour permeability and tensile properties of hydrophilic films. J Agric Food Chem, 43,1432-1435.
20. Sinclair, R. G. (1996) The case for polylactic acid as a commodity packaging plastic. JMS - Pure Appl Client, A33 (5). 585-597.
21. Kharas, H., Sanchez-Riera, F., Severson, D. K. (1994). ,'Polymers of lactic acid. In Mobley D P (Ed.). Plastics from Microbes. Microbial Synthesis of Polymers and Polymer Precursors. Carl Hanser Verlag. Munich. Chapter 4., 93-137.
22. Auras, R., Harte, B., Selke, S., Hernanbez, R. (2003). Mechanical, physical, and barrier properties of poly(lactide) films, J Plastic Film Sheeting, 19, 123-135.
23. Ikada, Y., Tsuji, H. (2000). Biodegradable polyesters for medical and ecological applications, Macromol Rapid Commun. 21.117-132.
24. Petersen, K., Nielsen, P. V., Olsen, M. B. (2001). Physical and mechanical properties of biobased materials. Starch/Starke, 53, 356-361.
25. Krochta, J. M., De Mulder-Johnston, C. (1996). Biodegradable polymers from agricultural products. In Fuller G, McKeonT A and Bills D D (Eds), Agricultural Materials as Renewable Resources. ACS Symposium Series. American Chemical Society. Washington DC, 121-140.
26. Ahvenainen, R., Myllarinen, P., Poutanen, K. (1997). Prospects of using edible and biodegradable protective films for foods. The European Food and Drink Review, Summer, 73-80.
27. Psomiadou, E., Arvanitoyannis, I., Billaderis, C. G., Ogawa, H., Kawasaki, N. (1997), Biodegradable films made from low density polyethylene (LDPE). wheat starch and soluble starch for food packaging applications: Part 2, Carbohydr Polym, 33. 227-242.
28. Arvanitoyannis, I., Billaderis, C. G., Ogawa, H., Kawasaki, N. (1998). Biodegradable films made from low-density polyethylene (LDPE). rice starch and potato starch for food packaging applications: Part 1, Carbohydr Polym, 36,89-104.
29. Ho, K.-L. G., Pometto III, A. L., Hinz, P. N. (1999), Effects of temperature and relative humidity on polylactic acid plastic degradation, J Environ Polym Degrad. 7 (2), 83-92.
30. Ho, K.-L. G., Pometto III, A. L., Hinz P. N., Gadea-Rivas A., Briceno, J. A., Rojas A. (1999). Field exposure study of polylactic acid (PLA) plastic films in the banana fields of Costa Rica. J Environ Polym Degrad. 7 (4), 167-172.
31. Holm, V. K., Ndoni, S., Risbo, J. (2006). The stability of poly(lactic acid) packaging films as influenced by humidity and temperature. J Food Sci, 71 (2), E40-E44.
32. Visakh, P.M. Polyhydroxyalkanoates (PHAs), their Blends, Composites and Nanocomposites: State of the Art, New Challenges and Opputunities, Polyhydroxyalkanoates (PHAs) based Blends, Composites and Nanocomposites, 2014.
33. Gontard, N., Thibault, R., Cuq, B., Guilbert, S. (1996). Influence of relative humidity and film composition on oxygen and carbon dioxide permeabilities of edible films. J Agric Food Chem, 44.1064-1069.
34. Arvanitoyannis, I., Psomiadou, E., Billaderis, C. G., Ogawa H., Kawasaki, N., Nakayama, A. O. (1997). Biodegradable films made from low density polyethylene (LDPE). ethylene acrylic acid (EAA), polycaprolactone (PCL) and wheat starch for food packaging applications: Part 3’. Starch/Starke, 49 (7/8), 306-322.
35. Kittur, F., Kumar, K. R., Tharanthan, N. (1998). Functional packaging properties of chitosan films. Z Lebensm Unters Forsch, A. 206., 4-47.
36. Barron, C., Varoquaux, P., Guilbert, S., Gontard, N., Gouble, B. (2001). Modified atmosphere packaging of cultivated mushroom (Agaricus bisporus L.) with hydrophilic films. J Food Sci, 66 (8), 251-255.
37. Lehermeier, H. J., Dorgan, J. R., Way, J. D. (2001), Gas permeation properties of poly(lactic acid). J Membr Sci, 190 (2), 243-251.
38. Auras, R. A., Singh, S. P., Singh, J. J. (2005). Evaluation of oriented poly(lactide) polymers vs. existing PET and oriented PS for fresh food service containers. Pack Technol Sci, 18, 207-216.
39. Plackett, D. V., Holm, V. K., Johansen, P., Ndoni, S., Nielsen, P. V., Sipilainen-Malm, T., Södergård, A., Vertichel, S. (2006). Characterization of i.-polylactide and l- polylactide-polycaprolactone co-polymer films for use in cheese-packaging applications, Pack Technol Sci, 19, 1-24.
40. Petersen, K., Nielsen, P. V., Bertelsen, G., Lawther, M., Olsen, M. B. Mortensen, G. (1999). Potential of biobased materials for food packaging. Trends Food Sci Technol, 10, 52-68.
41. Guilbert, S. (2000). Edible films and coatings and biodegradable packaging. Bull Int Dairy Fed. 346,10-16.
42. Kantola, M, Helen, H. (2001). Quality changes in organic tomatoes packaged in biodegradable plastic films, J Food Qual., 24, 167-176.
43. Garcia, M. A., Pinotti, A., Zaritzky, N. E. (2006), Physicochemical, water vapour barrier and mechanical properties of corn starch and chitosan composite films. Starch/Starke, 58, 453-463.
44. Despond, S., Espuche, E, Domard, A. (2001), Water sorption and permeation in chitosan films: relation between gas permeability and relative humidity. J Polym Sci, 39, 3114-3127.
45. Muramatsu, M., Okura, M., Kuboyama, K., Ougizava, T., Yamamoto, T., Nishihara, Y., Saito, Y., Ito, K., Hirata, K., Kobayashi, Y. (2003). Oxygen permeability and free volume hole size in ethylene-vinyl alcohol copolymer films: temperature and humidity dependence. Radial Phys Chem, 68, 561-564.
46. Auras, R., Harte, B., & Selke, S. (2004). Effect of water on the oxygen barrier properties of poly (ethylene terephthalate) and polylactide films. Journal of Applied Polymer Science, 92(3), 1790-1803..
47. Martin, O., Schwach, E., Averous, L., Couturier, Y. (2001). Properties of biodegradable multilayer films based on plasticized wheat starch. Starch/Starke, 53, 372-380.
48. Fang, J. M., Fowler, P.A., Escrig, C., Gonzalez, R. Costa, J. A., Chamudis, I. (2005). Development of biodegradable laminate films derived from naturally occurring carbohydrate polymers. Carbohydr Polym., 60, 39-42.
49. Fischer, S., Vlieger, de J., Kock, T., Gilbertis, J., Fischer, H., Batenburg, L. (2000). Green composites – the materials of the future – a combination of natural polymers and inorganic particles. In: Weber C J (Ed.), Conference Proceedings, The Food Biopack Conference. Copenhagen, 27-29 August, p. 109.
50. Johannson, K. S. (2000). Improved barrier properties of renewable and biodegradable polymers by means of plasma deposition of glass-like SiOx coatings. In: Weber C J (Ed.). Conference Proceedings, The Food Biopack Conference. Copenhagen. 27-29 August. 110.
51. Ray, S., Quek, S. Y., Easteal, A., Chen, X. D. (2006). The potential use of polymer-clay nanocomposites in food packaging. Int J Food Eng, 2 (4). article 5.1-11.
52. Auras, R., Harte, B., Selke, S. (2006). Sorption of ethyl acetate and D-limonene in poly(lactide) polymers. J Sci Food Agric., 86, 648-656.
53. Marboe, T. (2006). Evaluation of polylactide vs. polyethylene terephthalate bottles for packaging of canola oil. Master Thesis. Department of Food Science. The Royal Veterinary and Agricultural University, Denmark.
54. Bergenholtz, K. P., Nielsen, P. V. (2002). New improved method for evaluation of growth by food related fungi on biologically derived materials. J Food Sci., 67 (7), 2745-2749.
55. Conn, R. E., Kolstad, J. J., Borzelleca, J. F., Dixler, D. S., Filler Jr., R. J, Ladu, B. N., Pariza, M. W. (1995). Safety assessment of polylactide (PLA) for use as a food-contact polymer. Food Chem Toxic., 33 (4), 273-283.
56. Commission Directive 2002/72/EC relating to plastics materials and articles intended to come into contact with foodstuffs as amended by 2004/19/EC.
57. Selin, J. F. (1997). Polylactides and their applications. In: Technology Programme Report 13/97. Technology Development Centre Tekes. Helsinki, pp. 111-127.
58. Kale, G, Auras, R., Singh, S. P. (2007). Comparison of the degradability of poly(lactide) packages in composting and ambient exposure condition'. Pack Technol Sci., 20(1), 49-70.
59. Ho, K.-L. G., Pometto III, A. L. (1999). Effects of electron-beam irradiation and ultraviolet light (365 nm) on polylactic acid plastic films. J Environ Polym Degrad, 7 (2), 93-100.
60. Consonni E. (2016). Milk in cardboard packaging: is it possible? Paper Industry World, 12 October.

naas logo mes logo