Главная страница Публикации

И.А. Кирш, О.В. Безнаева, О.А. Банникова Применение коронного заряда для обработки полимерных материалов позволяет замедлить микробиологические процессы на поверхности хлебобулочных изделий и обеспечивает увеличение срока их годности. В настоящее время все больше внимания уделяется вопросам создания новых упаковочных материалов и технологий, позволяющих осуществить продление сроков хранения пищевых производств. Сохранение первоначального качества хлебобулочных изделий является достаточно сложной задачей. Обсемененность продуктов микроорганизмами может проходить на всех этапах производства. Подавление процесса развития микроорганизмов на поверхности изделий может достигаться различными способами, в том числе обработкой УФ-излучением или введением различных пищевых ингредиентов. В качестве упаковочных материалов для хлебобулочных изделий сегодня в основном используют полиэтиленовые и полипропиленовые пленки, многослойные и комбинированные материалы на основе бумаги, пергамента и многое другое. В последнее время развивается направление физической обработки полимерных материалов. Особенно актуальными в этом направлении являются исследования влияния коронного разряда на свойства полимерных пленок. При обработке полимерных материалов возникает электретное состояние, обусловленное способностью полимеров поляризоваться при воздействии электрического поля. Такое состояние упаковочных материалов приводит к биотическому эффекту, что влияет на подавление процесса развития микроорганизмов на поверхности продукта. Исследовали влияние упаковочных полимерных пленок на сохранность упакованных в них продуктов питания. Объектами исследования были выбраны полиэтиленовые (ПЭ) и полипропиленовые (ПП) пленки как наиболее используемые для упаковки хлебобулочных изделий. Была проведена обработка пленок коронным разрядом на лабораторном коронаторе. Проводили обработку поверхности пленок с различной интенсивностью воздействия коронного разряда, меняя кратность обработки, линейную скорость движения обрабатываемого материала, количество коронирующих электродов. Использовались следующие параметры обработки: сила тока составляла 5 А на 1 м длины электрода, величина зазора в зоне обработки – 1÷3 мм, напряжение устанавливали в пределах 22–24 кВ, диаметр вала, на котором проводилась обработка, – 0,2 м, возможность модификации га- зовой среды не использовалась. Состояние продукции, упакованной в обработанную пленку, изучали на примере образцов хлеба пшеничного, исключая дополнительное внешнее обсеменение микроорганизмами, вызывающими порчу продуктов питания. Для проведения испытаний из ПЭ и ПП пленок были изготовлены пакеты, в которые был упакован хлеб, причем обработанная коронным разрядом сторона пленок находилась в контакте с продуктом. Упаковку хлеба в пленку проводили не более, чем через 1 ч после ее обработки коронным разрядом. Влагосодержание хлеба пшеничного до упаковки составляло 50–65 %. Герметичность упаковки обеспечивали термоимпульсной сваркой. Упаковки с хлебом хранили при температуре 20 ±–3 °С. Коронный разряд – это самостоятельный газовый разряд, возникающий в резко неоднородных полях у электродов с большой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). Зона вблизи такого электрода характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка. Когда напряженность поля достигает предельного значения (для воздуха около 30 кВ/см), вокруг электрода возникает свечение, имеющее вид короны. При коронном разряде ионизационные процессы происходят только вблизи коронирующего электрода. Коронный разряд возникает при сравнительно высоком давлении воздуха (порядка атмосферного). В ходе испытания оценивали степень порчи хлеба в исследуемых упаковках, визуально сравнивая с продуктом, упакованного в необработанные пленки (контрольные образцы). На рис. 1–4 представлены фотографии внешнего вида хлеба в ПП (рис. 1, 2) и ПЭ (рис. 3, 4). Представленный материал свидетельствует о том, что при длительном хранении (более 15 сут) в обработанных коронным разрядом пленках развитие плесени происходит в меньшей степени, чем у контрольных образцов. После вскрытия упаковок провели измерение поверхностной плотности электрических зарядов исследуемых образцов пленок, обработанных коронным разрядом. Влажность среды и время хранения повлияли на снижение электретных свойств пленок, но при этом уровень поверхностного заряда остался в диапазоне определенных значений в зависимости от природы полимера (ПЭ или ПП). Был определен состав микроорганизмов, развивающихся на поверхности продукта. На поверхности хлеба, упакованного в обработанную пленку, наблюдалось образование только грибов рода Endomyces и Мonilliа, представляющих низкую степень опасности для здоровья человека, а на поверхности продуктов в необработанных пленках интенсивно развивались колонии плесневых грибов родов Penicillium и Aspergillus, которые способные вызвать пищевые отравления. Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать выводы о том, что в продуктах питания, упакованных в полимерные материалы, поверхность которых обработана коронным разрядом, наблюдается замедление процессов микробиологической порчи, что позволяет продлить сроки годности пищевых продуктов. При увеличении поверхностной плотности электрических зарядов данный эффект усиливается. Знак заряда контактирующей стороны пленки не влиял на сохранность пищевой продукции. Замедление порчи продуктов питания связано с действием поля электрета на микроорганизмы, приводящие к порче продуктов питания. Источник: Журнал «Кондитерское и хлебопекарное производство» №-5-6 2018