Понятие упаковки и тары. Упаковка как одна из составляющих системы маркетинга

Высокое качество продукта обеспечивается за счет того, что тепловая обработка, необходимая для стерилизации, является кратковременной, но при этом достигается равномерность прогрева продукта по всей массе.

Удобство использования стерилизуемой полимерной и комбинированной упаковки объясняется меньшими весом (по сравнению с металлической и стеклянной) и объемом в процессе хранения и при реализации в торговых залах. Еще одним достоинством такой упаковки является удобство вскрытия, а также биологическая стабильность содержимого при комнатной температуре. Она не требует дополнительного охлаждения или замораживания в холодильных установках и обеспечивает удобство приготовления пищи.  Для стерилизуемого упаковывания предназначены как индивидуальные (мясо, рыба, овощи и др.), так и сложные (мясо в соусе, рыба в соусе, сложные десерты и др.) продукты. Такие упаковки очень удобны для организации питания в школах, больницах, столовых и т.д. Они могут быть разными по объему (от 200 г до 2—3 кг).

Применение разогреваемых и стерилизуемых упаковок экономит время, физические усилия и энергию потребителя, повышая тем самым социальную значимость упаковки.

Активная упаковка. Главной задачей упаковки является защита содержимого и продление стойкости упакованного продукта. При этом до недавнего времени считалось, что между упаковкой и ее содержимым не должно быть никакого взаимодействия или оно должно быть минимальным. Активные упаковки (active packaging = АР), называемые также интерактивными упаковками (interactive packaging = IP), противоречат этому правилу, поскольку в них продукт, упаковка и окружающая среда воздействуют друг на друга, что в итоге позволяет продлить стойкость и пригодность к употреблению упакованного пищевого продукта. Благодаря новым технологиям стали возможными изменение, а точнее, расширение функций упаковки. Если раньше она являлась просто барьером для внешних воздействий, то теперь играет активную роль в защите упакованного продукта. В упаковку или упаковочный материал включены вещества, выполняющие задачу активной защиты упакованного пищевого продукта, например от воздействия и развития микроорганизмов или возникновения посторонних запахов, привкусов.

Технологии упаковки с применением активных упаковок включают:

• введение в упаковку или упаковочный материал (обычно полимерные пленки) химических реагентов, таких как порошкообразный оксид железа, карбоксид железа и другие его соединения, либо энзимов, например гликозидазы, поглощающих и удаляющих кислород из воздуха внутри упаковки;
• введение в упаковку веществ, выделяющих или поглощающих углекислый газ, а также осуществляющих управление содержанием углекислого газа внутри упаковки либо путем образования, либо путем его выделения из упаковочного материала. Такие вещества производятся или на основе карбоната железа, или смеси из аскорбиновой кислоты с бикарбонатом натрия, или смеси карбоната железа с галогенидами металлов, или содержат гидроокись кальция, которая образует карбонат кальция;
• управление концентрацией этилена в упаковке путем поглощения окисляющим средством либо металлоорганическим соединением. Чаще всего этилен удаляется путем применения перманганата калия;
• выделение этанола в виде пара внутрь упаковки в качестве фактора, тормозящего развитие микрофлоры;
• применение таких химических средств, как консерванты (например, пропионовая или сорбитоловая кислоты), бактерицидные вещества и антиоксиданты, которые выделяются упаковочным материалом и предотвращают порчу пищевого продукта;
• применение регуляторов влажности, которые поглощают избыточную влагу из окружения пищевого продукта. Для этой цели чаще всего применяют осушители, среди которых наиболее распространенным является силикагель;
• применение технологии, позволяющей регулировать запах и вкус путем включения в упаковочный материал специальных химических веществ или молекулярных сит, которые либо химически реагируют с нежелательными компонентами содержимого упаковки, либо их поглощают. Эта технология разработана и запатентована фирмой "Du Pont". В упаковочный материал включены молекулярные сита на основе алюмосиликатов с диаметром пор не менее 5,5 нанометра, которые отделяют ряд летучих соединений, выделяющихся из пищевых продуктов во время процесса их старения.

Новые  материалы для упаковки.

Среди них прежде всего следует отметить избирательные пленки ("smart films"), регулирующие миграцию кислорода и углекислого газа между упаковкой и окружающим воздухом. Для дышащих продуктов, таких как фрукты и овощи, в целях контроля дыхания и дозревания упаковочного продукта необходимо обеспечить проникновение небольшого количества кислорода через пленку. В противном случае продукты могут испортиться и, что еще более опасно, в них могут развиться анаэробные бактерии ботулизма.

Новым материалом, применяемым в упаковке, является также пленка, покрытая окислами кремния, иначе называемая "гибким стеклом" или QLF-пленкой. В качестве подложки в данном случае обычно применяется пленка из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), на которую наносится тонкий слой (0,00007—0,0002 мм) Si0₂, придающий пленке барьерные свойства против воздействия кислорода и водяного пара и сохраняющий прозрачность и проницаемость материала для микроволнового излучения, а также возможность использования детекторов металла для продуктов в этой упаковке. В настоящее время такие пленки используются при изготовлении пакетов с высокими барьерными свойствами для упаковки соленых закусок в инертных газах, печенья, крекеров, вина и фруктовых соков, оберток для веществ, ароматизирующих конфеты и жевательные резинки, изделий из мяса, сыра, а также при изготовлении прозрачных крышек подносов с охлажденными пищевыми продуктами, особенно предназначенных для подогревания в микроволновых печах.

Ориентированная полипропиленовая пленка (ОПП) в значительной степени вытеснила с рынка пленку из восстановленной целлюлозы, широко известной под фирменным названием "целлофан". Последняя область применения целлофана при завертывании конфет методом скручивания была вытеснена ОПП без покрытия или металлизированной пленкой, а также пленкой из полиэтилена высокой плотности. Благодаря механической стойкости он позволяет завертывать конфеты на современных машинах с производительностью более 1000 штук в минуту, а ОПП с закрепленной памятью формы обеспечивает двустороннее закручивание обертки конфеты без пружинящего возвращения к первичной форме.

Новейшим упаковочным материалом является эколин (ELM — Ecolean Material). Пленка состоит из полиэтилена или полипропилена с дешевыми инертными минеральными наполнителями известняком (Са₂СОз) или доломитом (Mg₂C0₃ • СагСОз), которые могут составлять более 50 % материала (полиэтилен или полипропилен являются связующим материалом для частичек известняка или доломита). Контактные стороны пленки обычно покрывают тонким слоем чистого полиэтилена (полипропилена) для предотвращения миграции минеральных частиц и сохранения рН. Пленка очень пластична, применяется для завертывания конфет, сливочного масла и подобных продуктов, поскольку не обладает памятью формы и не пружинит. Повышенная барьерность к ультрафиолетовому излучению позволяет применять ее для автоматической или ручной упаковки брикетов твердых жиров, масла, маргарина, сыра и мясного фарша.

Трехслойные пленки применяются при автоматической упаковке молока. Из трехслойной пленки со срединным слоем полипропилена производят стаканы для молочных продуктов. Возможно производство легкооткрываемых баночек из одного материала. Важно отметить высокую прочность сварных швов на такой пленке. Ее можно использовать при производстве упаковки для фруктовых соков, пищевых растительных масел, изготовлении подносов для охлажденных продуктов.

Данный материал прошел все необходимые гигиенические тесты, сертифицирован для контакта с пищевыми продуктами. Основным его преимуществом является экологичность, к тому же используется меньше нефтепродуктов, потребляются дешевые исходные материалы, он нетоксичен.

При производстве поддонов для пищи, предназначенной для подогрева в микроволновой печи, нашел применение тонкий картон, покрытый полиэтилентерефталатом (ПЭТФ), называемый "ovenable board". Коробки из этого картона (ovenable cartons) и подносы (ovenable trays), конструктивно приспособленные к подогреванию как в микроволновой печи, так и в обычной духовке, называют "dual ovenable cartons" или "dual ovenable trays". Картон, предназначенный для последнего вида подносов, называемый "dual ovenable board", должен быть устойчивым при изменении температуры в пределах от -40 °С до +200 °С.

До недавнего времени одним из существенных недостатков микроволновых печей считалась невозможность получения коричневого оттенка и хрустящей корочки на поверхности пищевого продукта. Благодаря применению стимуляторов микроволнового нагрева (microweve heating enhancers), в основном базирующихся на сусцепторной технологии, эта проблема была решена. В качестве сусцептора используют металлизированную ориентированную ПЭТФ-пленку с катодным напылением тонкого слоя алюминия толщиной около 0,0000375 мм, ламинированную бумагой или тонким картоном. В микроволновой печи сусцепторный материал поглощает микроволновое излучение и преобразует его в тепловую энергию, нагреваясь до температуры +220 °С, что позволяет получить румяную хрустящую корочку. Стимуляторы микроволнового нагревания включаются в пакеты, обертки, картонные коробки и прочую упаковку.

Еще одним новым материалом, разработанным несколькими ведущими мировыми производителями полиэфиров, является полиэтиленнафтален (ПЭН). По сравнению с ПЭТФ он имеет следующие преимущества: большую механическую прочность (благодаря чему на бутылку из ПЭН расходуется на 20 % меньше материала, чем из ПЭТФ); большую химическую стойкость к маслам, жирам и едким растворам; лучшие барьерные свойства против воздействия кислорода и углекислого газа, позволяющие применять ПЭН-бутылки для пива и фруктовых соков; устойчивость к ультрафиолетовому излучению, которая обеспечивает защиту содержимого (растительных масел, витаминов и др.). К тому же ПЭН-бутылки можно наполнять и мыть при более высоких температурах  (до +100 °С), что позволяет производить бутылки многоразового использования, а время производства бутылки из ПЭН-заготовки составляет 23 с, тогда как на производство ПЭТФ-бутылки затрачивается 39 с. Ведутся работы с композицией ПЭТФ/ПЭН, из которой получен материал с высокой теплостойкостью, позволяющий производить наполнение бутылок продуктом при +95 °С. Кроме того, он имеет хорошие барьерные свойства против воздействия кислорода и углекислого газа.

Тенденции к защите окружающей среды ведут к распространению деградирующих материалов, в том числе биодеградирующих и фотодеградирующих, прежде всего из пластических масс с примесью крахмала, подвергающихся естественному распаду после использования и облегчающих утилизацию отходов.

С целью защиты окружающей среды повсеместно применяются упаковки, состоящие целиком из одного материала. Это касается металлической упаковки, когда банки  из белой жести закрывались легкооткрываемой алюминиевой крышкой. Правда, изготовление легкооткрываемой крышки из белой жести создает больше трудностей, чем изготовление такой же крышки из алюминия, из-за необходимости учитывать дополнительную защиту от коррозии открытого слоя стали по краям насечек. Однако однородная упаковка существенно облегчает сортировку отходов и возврат вторичного сырья.

Применение материалов из вторичного сырья в качестве среднего слоя между двумя слоями первичного материала, например, макулатурного слоя в картонах, рециклингового слоя в многослойных материалах и бутылках, также направлено на защиту окружающей среды. Такие упаковочные материалы и упаковки могут быть допущены к контакту с пищевыми продуктами, если будет доказано, что слой первичного материала является функциональной преградой для миграции из среднего слоя.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ  МАТЕРИАЛ

  Упаковка  считается «умной» (“smart”), если она сама способна сделать то, что раньше за нее делали потребители, — например указать дату выпуска, идентифицировать свое место в цепи поставок, напомнить о состоянии своего скоропортящегося содержимого и даже изменить микроусловия хранения.

  Обычно  на упаковке указывается дата, до которой можно использовать  товар. «Умная» же упаковка  сама может показать, что срок  годности продукта истек. Изменение  цвета красок на этикетке теперь, например, сообщает потребителю, что содержимое пакета, помещенного в микроволновку, уже разогрелось. Мембрана, чувствительная к температурным колебаниям, может контролировать баланс кислорода и углекислого газа в контейнере со свежими продуктами, продляя срок их годности. Но все это лишь первые примеры того, что нам следует ожидать в будущем.

  Некоторые  специалисты различают «умную»  и «разумную» упаковку, хотя принципы  такой классификации у всех  разные. Однако большинство соглашается,  что новые технологии делают  упаковку интеллектуальной.

  Термохромные  краски становятся видимыми лишь  при определенной температуре,  что позволяет сигнализировать  о конкретном изменении микроусловий  внутри упаковки. Например, при подогревании  продукта в микроволновой печи  проявление краски свидетельствует о том, что он нагрелся до оптимальной температуры. Другие краски проявляются только при низких температурах, предупреждая о возможном переохлаждении продукта.

  Помимо  того что такие технологии  удобны для потребителей, они  ценны на всех стадиях цепи поставок и складского хранения. Термохромные краски могут сообщить о том, работает ли охлаждающее оборудование, и оценить состояние поступающих на склад продуктов. Это высокорентабельное средство контроля качества, особенно для реагирующих на температурные изменения изделий.

  Индикаторы  времени и температуры (TTI) представляют собой сенсорные механизмы, основанные на разнообразии химических реакций: полимеризации, ферментативной реакции, диффузии и плавления. Когда продукт портится, появляется запах, так что при помощи этих механизмов процессы порчи могут быть трансформированы в изменение цвета упаковки. Другими словами, упаковка сама может устанавливать дату, когда истекает срок годности товара. Такая технология уже применяется в промышленных масштабах во Франции для более чем 140 продуктов.

  Подобные  сенсорные механизмы могут определить  концентрацию кислорода в упаковке, что указывает на нарушение  ее целостности. Химический датчик  устанавливается на внутренней  части упаковки в непосредственной  близости от ее содержимого и настраивается на концентрацию УФ-излучения в упаковке. Органические химические изменения внутри упаковки служат сигналом к изменению ее цвета.

  В еще  одном уникальном методе использования  полимеров соединяются две перфорированные мембраны. Одна из них покрывается активным полимером, который раздувается, реагируя с кислой средой, а другая — таким, который раздувается, реагируя с щелочной средой. По мере того как pH упакованного изделия изменяется, мембраны по очереди раздуваются и сжимаются, создавая своеобразный насос, который регулирует уровень pH.  

  «Умная»  гибкая упаковка постепенно находит  все более широкое применение. Как любая эволюция, изменения  происходят медленно, но неотвратимо,  балансируя между выгодой и  затратами. 

Пластиковая упаковка: тенденции глобального рынка

 
Развитие новой технологии упаковки 
 
Конечная победа пластиковой упаковки над бумажной будет зависеть главным образом от прорыва технологий упаковки. В целом, материалы для пластиковой упаковки развиваются в направлении материалов с более высокими барьерными свойствами, консервирующих и обеззараживающих материалов, интеграции процессов упаковки и технологической обработки, распадающихся материалов.  
 
Технология высоких защитных барьерных свойств 
 
Различные барьерные технологии существуют уже долгое время, и они могут выполнять требования в отношении долгого срока хранения. Сегодня технологи отдают предпочтение такой барьерной технологии, как процесс изготовления слоистого пластика. Структурно в этой технологии используется полиэфир в качестве внутреннего/внешнего слоев, а также ЕВОН, ПЭН или нейлон в качестве барьерного слоя. ПЭН дорог и постепенно выходит из употребления. Например, в пивных бутылках производства Zhuhai Zhongfu, изготовленных из трехслойного композитного пластика, в качестве барьерного слоя используется нейлон. Процесс изготовления слоистого пластика относительно сложен, но при этом можно сократить издержки и обеспечить хорошие барьерные свойства.  
 
В последние годы барьерные технологии были сосредоточены вокруг концепции активного кислородного барьера. Американская компания Invista изобрела бутылки с барьером из однослойного ПЭТ со свойствами активного кислородного барьера и провела тестовое использование на пивоваренных заводах. Кроме того, британское отделение компании Huhtamaki успешно разработало пластиковый упаковочный материал нового типа с двойными функциями пассивных и активных барьеров.  
 
Другим важнейшим методом получения функций продукта и барьерных свойств являются нанотехнологии. U.S. Polyester Manufacturer и Eastman Chemical совместно разработали нанокомпозитный материал Imperm на основе нейлона для экструзии раздувом совместно экструдированного многослойного материала из ПЭТ, который можно использоваться в качестве материала для внутреннего барьерного слоя в трехслойных бутылках, состоящих из слоев ПЭТ/нейлон/ПЭТ. Китайская Академия Наук (CAS) успешно изобрела пивные бутылки из наночастиц ПЭТ для хранения пива в соответствии с требованиями в отношении долгого срока хранения.  
 
Технология консервирующей упаковки 
 
Китай является крупнейшим в мире производителем и продавцом фруктов и овощей. Тем не менее, около 30% китайских фруктов портятся во время хранения и перевозки. Замедление процесса метаболизма, уменьшение потери питательных веществ и сохранение аромата и качества фруктов – это важные задачи консервирующей упаковки. В Японии для хранения и консервирования фруктов используется негерметичная консервирующая пластиковая пленка определенного типа. Она включает в себя два слоя полупрозрачной пленки с превосходной проницаемостью, а также слой концентрата крахмала под высоким осмотическим давлением, зажатый между двумя слоями. Упакованные в эту пленку фрукты остаются свежими и сохраняют баланс влаги.  
 
Одним из американских ученых был изобретен новый метод, заключающийся в использовании технологии нанесения покрытия методом плазменного выпаривания с целью формирования гибкой полиэфирной пленки на внешнем слое пластиковых бутылок. Этот метод позволяет сохранять воду в бутылках свежей. Покрытие на пластмассовых поверхностях способствует снижению уровня кислорода более чем на 10%. 
 
Недавно американская компания вывела на рынок инновационный упаковочный материал с функциями газового контроля. Благодаря микропорам этот новый материал может контролировать обмен кислорода в бутылках с углекислым газом. Он замедляет скорость обмена и таким образом замедляет ингаляцию фруктов/овощей и сохраняет их свежими.  
 
Китайские предприятия не отстают. Китайский Национальный Инженерный и Технический Исследовательский Центр Консервирования Продукции (China National Produce Preservation Engineering & Technical Research Center), расположенный в Тяньцзине, разработал предназначенную для консервирования нанопленку нового типа, которая получила одобрение технических специалистов. Как показали испытания Китайского Национального Испытательного Центра (China National Test Center), она соответствует государственным санитарным нормам по таким параметрам как паропроницаемость, коэффициент проницаемости, физическая/механическая прочность и пониженная газопроницаемость, устраняя слабое место традиционной пленки для консервирования фруктов, которой не хватает разнообразия ассортимента и свойства устойчивости против плесени.  
 
Технология асептической упаковки 
 
В последние годы рынок мешков и чашек для асептической упаковки переживает период быстрого роста. В производстве асептических мешков используется в основном пленка с ПЭТ-покрытием и ПЭ-ламинированием, тогда как для чашек используются главным образом многослойные совместно экструдированные листы, в том числе ПП/ПЭ/ЕВА/ПВДХ/ПС.  
 
В Германии разработана новая технология, в которой технология нанесения покрытия используется для добавления консервирующего и антибактериального покрытия на пластиковую упаковку, которая может полностью заменить консерванты, добавляемые в упаковку для пищевых продуктов. Она эффективно защищает продукты от плесени. В подобном покрытии используются такие вещества как композитная смола, и оно действует при помощи специальных процессов.  
 
Основой технологии стерилизации является теплоустойчивая стерилизация. В настоящее время на рынке США популярны два вида упаковки для пищевых продуктов, изготавливаемые методом теплоустойчивой стерилизации: пластмассовая банка и сжимающаяся бутылка, которые изготавливаются с использованием материалов на основе ПП/ЕВОН/ПП. Пищевые продукты, упакованные в пластмассовую банку, изготовленную при помощи метода теплоустойчивой стерилизации, могут храниться столько же, сколько и упакованные в жестяные банки. Эта пластмассовая банка может заменить металлические банки, которые хранят законсервированные пищевые продукты в течение двух лет в условиях температуры окружающей среды. Характерными особенностями сжимаемых бутылок являются великолепная консервация газа и их сжимаемость. Они являются предпочтительными упаковками, использующими теплоустойчивую стерилизацию, для хранения джема и кетчупа.  
 
Технология интеграции процессов упаковки и обработки 
 
В условиях нарастания скорости в повседневной жизни человека все большую благосклонность рынка приобретают технологии удобной упаковки. Типичным представителем удобной упаковки является технология интеграции процессов упаковки и обработки. Стандартным примером такой упаковки является самонагревающаяся и самоохлаждающаяся упаковка.  
 
Недавно Шанхайский Промышленный Исследовательский Институт Восточного Китая по изучению пищевых продуктов и напитков разработал новое поколение самонагревающейся и самоохлаждающейся банки для напитков со стреляющей крышкой, которая получила всевозможные международные награды, вручаемые за оригинальные технические достижения. Эта банка может охлаждать содержащуюся жидкость до температуры 10°C-15°C или нагревать ее до 43°C-50°C в течение 1-2 минут после нажатия кнопки на поверхности.  
 
Новый упаковочный материал со специальными функциями  
 
Для соответствия требованиям различных видов упаковки поставщики активно разрабатывают новые упаковочные материалы со специальными функциями. Одним из примеров является канадская компания Toxin Alert, которая разработала упаковочный материал с функцией обнаружения патогенных бактерий. В частности, она может находить четыре вида патогенных бактерий: salmonellosis, campylobacter, colibacillosis 0157 и listeriosis. При контакте с загрязненными пищевыми продуктами упаковочный материал изменяет цвет. Также он может определять вредителей или белковые свойства генномодифицированных пищевых продуктов.  
 
Кроме этого, во Франции появилась еще одна разновидность упаковочной пленки, которая производится из обычного материала на основе ПВХ. Она определяет, содержат ли упакованные пищевые продукты ингредиенты трансгенеза. С помощью этой особым образом обрабатываемой пленки из PVC можно определять, осуществлялась ли обработка содержимого (например, соевого масла) при помощи трансгенных ингредиентов сои, в том числе соевых продуктов питания, на 5%~10% состоящих из трансгенных ингредиентов.  
 
Разрушаемая и экологически чистая упаковка 
 
Для устойчивого промышленного развития фундаментальную важность имеет экологическая чистота. Одним из направлений НИОКР в упаковочной отрасли является дальнейшее развитие разрушаемых упаковочных материалов. В настоящее время многие страны мира разрабатывают разлагаемые микроорганизмами пластмассы на замену существующим пластмассовым упаковкам. Например, разработанная в Японии пластмасса на основе кукурузного крахмала выделяется своим большим потенциалом для разработки. Упаковочные материалы на ее основе можно утилизировать различными способами – сжигание, биохимическое разложение или используя насекомых. Таким образом устраняет риск белого загрязнения. Сегодня в Японии пластиковые пакеты, изготовленные из пластмассы на основе кукурузного крахмала, могут конкурировать по количеству с пластиковыми пакетами из полиолефинов. Австралия и США также разработали разрушаемые упаковочные материалы с содержанием маиса, и эти материалы используются в Европе и Азии.  
 
Все большее внимание привлекает водорастворимая пластиковая упаковочная пленка, которая является одним из видов новых экологически чистых упаковочных материалов. Главный ее ингредиент – поливиниловый спирт, слабо поддающийся алкоголизу. При поддержке Технического Подразделения CNPC (Китайская Национальная Корпорация Упаковочных Продуктов), Технологического Института Чжучжоу и гуандунской компании Zhaoqing Fangxing Packaging Material Co., Ltd., в Китае была совместными усилиями были разработаны водорастворимая пленка и производственное оборудование. Фактически производство уже начато, и их продукты скоро будут выведены на рынок.  
 
С другой стороны, Колледж конструирования материалов, входящий в состав Университета Сучжоу, работает над исследованием одной из разновидностей высокомолекулярных, высокорастворимых и безопасных упаковочных пленок, для которой характерна безвредность и быстрое растворение в природном окружении. На вид она не отличается от обычной пластиковой пленки. Тем не менее, если ее положить в холодную воду, то быстро сжимается и исчезает. Было обнаружено, что можно производить различные виды, растворяющиеся при различной температуре воды в зависимости от требований различных продуктов. После растворения в воде пленка не влияет на ее качество.  
 
Быстрое развитие индустрии пластиковой упаковки и постоянное расширение области ее применения стимулируют непрерывный технический прогресс и развитие технологий. В свою очередь постоянное развитие новых технологий и новых материалов становится ведущей движущей силой для ускорения экспансии областей применения пластмасс