Файл: Materialoznavstvo_2013_pravl_1.doc

Розділ 13. Практичне застосування матеріалів
У харчовій І переробній промисловостЯХ

13.1. Вироби з чорних та кольорових металів

У переробній промисловості вироби з чорних та кольорових металів використовуються, в переважній більшості, для тари та пакування.

Металева тара виготовляється переважно з білої, хромованої чи алюмінієвої жерсті, а також алюмінієвих та алюмінієво-магніє­вих сплавів. Використовують її для фасування соків, томатопродуктів, джему, меду, консервів та іншого.

Традиційно вітчизняна консервна галузь використовує металеву (бляшану) тару. Металева тара представляє собою давню, менш гігієнічну, зате дешевшу паяну банку з лудженої жерсті. Сучасніша і гігієнічніша зварна банка з лудженої чи ламінованої харчовим пластиком жерсті коштує дещо дорожче.

Матеріалом для виготовлення консервних банок є біла жерсть, лакована оловом. Такий вибір матеріалу не випадковий. Біла жерсть достатньо довго використовується як матеріал для консервних банок, сполуки ж олова, якими покривають банки, – нешкідливі для людського організму і стійкі до корозії.

Корпус жерстяної банки виготовляється з цілісної заготівки завтовшки 0,18–0,36 мм, на поверхню якої наносять шар олова гарячим чи електролітичним способом завтовшки 0,6–0,8 мкм з обох боків, за одну операцію на штампувальній машині. Кришка штампується окремо і герметично закріплюється на банці після її заповнення. Після наповнення місткості консервованою масою кришка механічно закачується подвійним закачувальним швом.
У результаті отримаємо якісний товар із гарантованим терміном служби консервної банки 24 місяці з дати виготовлення.

Листова жерсть для виготовлення харчової жерстєбанки в Україні не виготовляється. За даними Антимонопольного комітету України, єдиним українським виробником на ринку жерсті є ВАТ «Запоріжсталь», що випускає рулонну жерсть товщиною від 0,22 мм до 0,25 мм і шириною від 120 мм до 512 мм. Частка ринку даного виробника не перевищує 20 %.

Тому вітчизняне виробництво металевої тари завжди було орієнтовано на російську і казахстанську жерсть – в основному на продукцію Магнітогорського чи Карагандинського металургійних комбінатів.

Із метою підвищення конкурентоздатності продукції та її пізнаваності виробники консервів досить часто намагаються надати їх упакуванню певної специфіки: досить часто використовується нетипова тара (наприклад, Черкаська продовольча компанія упаковує власну продукцію в прямокутну жерстяну банку). Крім того, останнім часом все більшого поширення набуває літографія – нанесення прямо на тару (без паперових етикеток) логотипу торгової марки підприємства, інформації про продукцію, виробника тощо.

Слід зазначити, що більше половини українського ринку консервів займає традиційна жерстяна банка «під ключ», біля чверті – банка СКО і ще 5–6 % припадає на Easy-open.

Розміри банок регламентуються стандартом та позначаються номерами.

Кожному виду консервів, як правило, притаманний певний типорозмір жерстяної банки, зокрема, яловичина та свинина тушкована пакується у ж/б №12, №8 та с/б, м’ясо-овочеві консерви – в ж/б №8, №3 та с/б тощо.

У переважній більшості для упакування рибних консервів використовується металева банка. Вона повинна відповідати ряду параметрів:

- форма: циліндрична (традиційна), конічна, фігурна;

- місткість: 100, 110, 120, 160, 170, 175, 185, 190, 200, 205, 210, 240, 245, 250, 260, 270, 418, 425 грамів;

- матеріал: біла жерсть (з олов'яним покриттям), алюміній;

- за видом виробництва: суцільнотягнені, паяні, зварені;

- за типом: стандартні (закатані), із кришкою, що відкривається колечком чи ключиком (easy-open).

Найбільш популярними у рибній консервній промисловості вважаються банки: №6 (83x57) на 270 грамів, №38 (83x46) на
210 грамів, №3 (99x40) на 250 грамів, №2 (99x27) на 175 грамів.

Нержавіюча сталь

Розглянемо деякі галузі застосування неіржавіючих сталей у харчовій промисловості.

Молочні продукти. Аустенітні сталі застосовуються для стерилізації і зберігання молока в холодильниках, молочних сепараторах, сироварному устаткуванні, а також у різних пристосуваннях, посудомийних машинах і цистернах для перевезень молока. Ці сталі широко використовуються також у виробництві мороженого і сухого молока.

Пивоваріння. З аустенітних сталей роблять ємкості для бродіння, теплообмінники, цистерни і бочки для перевезення пива, устаткування для виробництва дріжджів.

Фруктові консерви і соки. Для консервації плодів і соків широко використовується двоокис сірки, тому в таких випадках застосовуються сталі, що містять молібден.

Супи і соуси. До складу цих продуктів можуть входити вельми агресивні суміші, оскільки вони є кислими і одночасно містять хлориди. З цієї причини тут також часто доводиться використовувати сталі з додаванням молібдену.

Пекарні. В цьому випадку важливо мати поверхні, що легко очищаються, тому аустенітні сталі підходять для виготовлення устаткування змішувача і робочих столів.

У корозійностійких неіржавіючих сталей присутня загальна межа – вміст молібдену, нікелю, ніобію, титану й ін., причому механічні й експлуатаційні властивості залежать від співвідношення цих елементів. Для того, щоб сталь слугувала успішно і довго, необхідно ретельно підійти до вибору марки нержавіючої сталі.

Чітке уявлення про корозійну стійкість, механічні, фізичні властивості нержавіючих сталей, стабільність властивостей, діапазони температурного використання, а також знання специфіки їх обробки і експлуатації є запорукою істотної економії.

13.2. Неметалеві матеріали в переробній промисловості

У переробній промисловості вироби з неметалевих матеріалів використовуються переважно для виготовлення тари. В якості матеріалів найбільш широкого використання набули пластмаса, скло, деревина.

Пластик міцно увійшов до нашого повсякденного життя, замінивши собою натуральніші, але менш зручніші для використання матеріали, такі як скло та картон.

Як відомо, з пластмаси виготовляють тару для напоїв, харчових продуктів, хімічних речовин, мастил та іншого.

Полімерна тара використовується для фасування джему, по­видла, томатопродуктів гарячого розливання. Бочки з пропілену міцні, витримують багатоярусне укладання. З плівкових матеріалів виготовляють пакети для пакування фруктів та овочів, замороже­них і сушених плодів та овочів. Вони бувають одно- і багатошарові. У такій тарі можна стерилізувати консерви. Для зручності транспор­тування пакети вкладають у картонні коробки. Тверду полімерну тару роблять із термостійкої плівки з поліхлорвінілхлориду або полі­стиролу.

Допомогти у визначенні виду пластика може спеціальна міжнародна система маркування пластмас, що переробляються. Основним знаком пластмас, що переробляються, є символ, що складається з 3-х стрілок у формі трикутника, усередині яких знаходиться цифра, що позначає тип пластмаси.

Пластмаси поділяються на 7 видів, кожному з яких привласнений свій цифровий символ. Він інформує покупців та переробників про тип виробу, можливості його переробки і спрощує сортування пластмаси. Під цифрою розташовується літерна абревіатура. Найбезпечнішими є пластмаси під номерами 1, 2 і 4. Слід уникати номерів 3, 6 і 7.

PET або PETE – поліетилентерефталат (polyethylene terephthalate). Найпоширеніший вид пластмас. Зазвичай використовується для виготовлення пляшок під мінеральну воду, соки й інші безалкогольні напої, а також для упаковки і виготовлення блістерів. Добре піддається переробці. Вважається одним із найбезпечніших видів пластмас.

HDPE або ПВТ (high-density polyethylene) – поліетилен високої щільності. Використовується для виготовлення непрозорих пластмасових пляшок для молока, молочних продуктів і соку, різних ємкостей для побутової хімії і моторних масел, різних напівжорстких упаковок для харчових продуктів і кришок. Дуже добре піддається переробці і вторинному використанню. Вважається безпечним для харчового використання.

PVC, Vinyl або ПВХ (polyvinyl chloride) – полівінілхлорид. Ця пластмаса використовується для виробництва труб, підлогових і настінних покриттів, вікон, садових меблів, для виготовлення жалюзі, клейонок, плівок для натяжних стель, шторок для ванни, різного виду упаковок, пластикових пакетів і навіть іграшок.

Ця пластмаса належить до найнебезпечнішого виду пластмас і практично не піддається переробці. При спалюванні ПВХ виділяє в повітря канцерогенний діоксин (дуже небезпечна отрута). Для надання ПВХ еластичності в нього додають пластифікатори (фталати), що може викликати у людей ураження печінки і нирок, безпліддя, рак. У ПВХ може міститися бісфенол А і такі важкі метали як кадмій, хром, ртуть, свинець, формальдегід.

За можливості, слід відмовитися від використання цього пластика або скоротити його споживання.

LDPE або ПНД (low-density polyethylene) – поліетилен низької щільності. Зазвичай використовується для виготовлення пакетів для овочевих і фруктових відділів супермаркетів, плівок, сміттєвих мішків, гнучких ємкостей різного застосування, різної упаковки. Добре піддається переробці і вторинному використанню, але його переробка є низькорентабельною. Вважається безпечним для харчового використання.

PP або ПП (polypropylene) – поліпропілен. Із нього виготовляють кришки для більшості пляшок, диски, шприци, відра, стаканчики для йогурту, упаковку для фотоплівок й іншої продукції, іграшки, пляшки для годування дітей. Поліпропілен швидше зношується і менш морозостійкий, чим поліетилен. Вчені вважають, що він не представляє небезпеки для здоров'я людини і навколишнього середовища. Вважається безпечним для харчового використання.

PS або ПС (polystyrene) – полістирол. Використовується для виготовлення харчових контейнерів і упаковок, столових приладів і чашок, сендвич-панелей, плит теплоізоляції будівель. Полістирол отримують у результаті полімеризації стиролу, який є канцерогеном.

За можливості, слід відмовитися від використання цього пластика або скоротити його споживання.

До групи «інші пластики» належить решта всіх пластмас, які не можна підпорядкувати до інших категорій. Такі пластмаси не піддаються переробці. Часто до цієї групи відносять пластик, що виготовляється з полікарбонату. За умов нагрівання, частого миття або довгого використання з таких виробів (харчові контейнери і пляшки) може виділятися бісфенол А, який викликає гормональні порушення в людському організмі. У той же час до цього типу можуть належати екологічні види пластмас, що розкладаються.

Таке маркування необхідне, перш за все, тим, хто займається утилізацією відходів. Але і простій людині краще знати, з якого матеріалу він купує пляшку з питною водою, щоб у разі використання виробником пластмаси, яка не придатна для харчової промисловості, прийняти відповідні заходи.

Скло

Скляна банка в індустрії м'ясних продуктів нині в меншості. Скло – матеріал тендітний, що в кілька разів збільшує ризик збитків у виробництві консервів (від технологічних навантажень на тару), а також під час перевезення готової продукції.

Скляна тара (банки, пляшки) випускається місткістю від 0,2 до 10 літрів. Банки мають бути прозорими. Способи закупорювання їх різні, але найпоширеніший спосіб СКО (скляна, консервна, обтиск­на) – це жерстяними лакованими кришками з гумовими кільцями для ущільнення. Цей спосіб закупорювання надійний, однак проду­ктивність закатувальних машин низька.

Спосіб закупорювання СКН (скляна, консервна, натискна) поєд­нується зі створенням вакууму, внаслідок чого гумове кільце затис­кається між кришкою та банкою.

Спосіб СКГ (скляна, консервна, ґвинтова) передбачає наявність ґвинтоподібних виступів на банці та ґвинтоподібних канавок на кришці. Використовують для закривання консервів, що стерилізу­ються за температури до 100 °С.

Деревина

Використовується дерев'яна і картонна тара. Для виготовлення бочок місткіс­тю 50–100 л найкращими є осикові, липові, букові та чинарові до­шки. У бочки фасують повидло, варення, пюре, джеми, томатну пас­ту, сульфітовані плоди та ягоди, солоні й квашені овочі. Бочки ма­ють шпунтовий отвір. Вони повинні бути відремонтованими, замо­ченими, продезінфікованими. Бочки замочують у воді на 10–20 діб, змінюючи воду 5–6 разів. Потім їх ошпарюють окропом чи парою і обробляють лугом, кальцинованою або каустичною содою.

Для герметичності під час фасування в сухотарну бочку вкладають поліетиленовий мішок із плівки завтовшки 0,2 мм. Фанерні бараба­ни виготовляють із тришарової березової, осикової або соснової фа­нери, в які під час фасування вкладають також поліетиленові мішки.

Дерев'яні ящики роблять тесовими (для транспортування проду­кції) та фанерними (для фасування мармеладу, повидла, цукатів, сушених овочів, плодів, халви та ін.). Ящики виготовляють суціль­ними для транспортування консервів на великі відстані та решітча­стими – для перевезення порожньої тари. Консерви й сушену про­дукцію пакують у картонну тару з гофрованого або щільного карто­ну. Для замороженої продукції використовують коробки з водостій­кого картону, просоченого парафіном, інколи – паперові мішки, виготовлені з багатошарового паперу – крафт-мішки.

Для фасування соків і напоїв застосовують комбіновані матеріа­ли на основі щільного паперу чи картону. З цією метою комбінують фольгований картон із нанесенням з обох боків термопластичного матеріалу, наприклад, поліетилену. Продукцію у таку тару фасують в асептичних умовах або з додаванням консервуючих речовин – сор­бінової кислоти чи її солей.

Кераміка

У переробній та харчовій промисловостях найбільшу цікавість, з погляду екологічності, викликає глиняний посуд, в якому продукти можна піддавати різним видам теплової обробки (варити, тушкувати, смажити). Готуючи різноманітні страви в глиняному посуді та подаючи ці страви у ньому до столу, ви, в свою чергу, поліпшуєте здатність їх до найкращого перетравлення і тим самим сприяєте розвитку діяльності головного мозку, зміцненню імунної системи та підвищенню тривалості життя людей. Глиняний посуд – це нова культура кухні і столу.

Глиняний посуд дозволяє істотно розширити можливості зберігання продуктів у різному стані (сирому, вареному, висушеному, маринованому, засоленому, рідкому, густому і т. д.), що дозволяє робити запаси води, жирів, дикого меду, сушених ягід, горіхів та грибів, зерна, борошна, в'яленого і сушеного м'яса, риби і т. п. Горщики з обпаленої глини краще захищають продукти від висихання, гниття, поїдання гризунами, комахами, черв'яками й іншими шкідниками.