Исследование изменения структуры полиэтиленового слоя упаковки; контактирующего с пищевым продуктом; при воздействии ультрафиолетового

Санитарно-гигиеническую безопасность современной упаковки, обуславливает слой упаковочного материала находящейся в непосредственном контакте с пищевым продуктом. Этот слой в большинстве случаев представляет собой синтетический полимер класса полиолефинов — полиэтилен низкой плотности. Этот материал используется в качестве самостоятельной упаковки и в составе многослойных и комбинированных упаковочных материалов. При термо- и фотоокислении в нем могут образовываться соединения, негативно влияющие на безопасность упаковки, которые могут мигрировать в продукт. В технологиях пищевых продуктов используются методы обеззараживания упаковочных материалов и упаковки перед фасованием либо розливом продукции. В составе этих методов — ультрафиолетовое облучение поверхности, которое обладает бактерицидным действием. С использованием спектральных методов анализа проведены исследования изменения структуры слоев полиэтилена в составе пленок, многослойных пленок и комбинированных упаковочных материалов при воздействии на них импульсного ультрафиолетового излучения в широкой области спектра (облучение импульсной ксеноновой лампой). Выявлены деформации химических связей макромолекул полиэтилена на поверхности и граничных слоях под воздействием импульсного УФ-облучения. Получены ИК спектры МНПВО, анализ которых показал, что наибольшему деструктивному воздействию подвержена монопленка, о чем свидетельствует появление характерных полос поглощения, ответственных за образование альдегидных, кетонных групп, а также, за обрыв полимерной цепи. Показано что использование пищевой сажи в составе многослойных упаковочных пленок блокирует их фотодеструкцию. При облучении комбинированного материала на основе картона, предназначенного для розлива молока, на спектрах обнаружена полоса поглощения, ответственная за начало процесса деструкции с образованием альдегидных и карбоксилатных группировок.

Сравнение изменения структуры в трех разных упаковочных объектах, содержащих слой полиэтилена, показывает целесообразность и необходимость использования для упаковки пищевой продукции комбинированных и многослойных материалов, в которых даже при экстремальном УФ-облучении, практически отсутствуют процессы фотодеструкции, что подтверждено спектральными исследованиями.

1. Федотова, О.Б. (2011). Научно-практические аспекты разработки и применения упаковочных материалов с проектируемым комплексом качества и безопасности для молока и молочной продукции. Ав-тореф. дис. докт. техн. наук. Вологда, Вологодская государственная молочно-хозяйственная академия. — 50 с.

2. Федотова, О.Б., Мяленко, Д.М. (2016). Исследования санитарно-гигиенических характеристик многослойных полимерных пленок для вакуумной упаковки, модифицированной природными антимикробными компонентами. Теория и практика переработки мяса, 1(2), 51-55. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2016-1-2-51-55

3. Фильчакова, С.А. (2008). Санитария и гигиена на предприятиях молочной промышленности. Москва: ДеЛи. 277. ISBN: 978-5-94343-167-8

4. Фильчакова, С.А. (2008). Микробиологическая чистота упаковки для молочных продуктов. Молочная промышленность, 7, 44-46.

5. Kharitonov, V.D., Sherstneva, N.E., Kharitonov, D.V., Yurova, E.A., Kurch-enko, V.P. (2019). Changes in physico-chemical properties of milk under ultraviolet radiation, Foods and raw materials, 7(1), 161-167. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-1-161-167

6. Мяленко, Д.М. (2007, 26-27 июня). Изучение влияния ультрафиолетового излучения различной природы на микробиологические характеристики полимерных материалов. Материалы международной научнопрактической конференции. Волгоград, Россия.

7. Ершов, Б.Г., Поликарпов, Н.А., Федотова, О.Б., Гольдштейн, Я.А., Киреев, С.Г., Шашковский, С.Г., и др. (2018, 26-28 сентября). Применение импульсных ультрафиолетовых технологий для увеличения сроков хранения скоропортящихся продуктов. Сборник докладов международной научно-практической конференции. Обнинск, Россия

8. Федотова, О.Б., Мяленко, Д.М. (2006). Обеззараживание потребительской тары для молочной продукции. Молочная промышленность, 12, 76-77.

9. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки» (с изменениями на 18 октября 2016 года) (утверждён решением комиссии Таможенного союза от 16 августа 2011 года N769). Москва — 2011.

10. Yang, Y., Hu, C., Zhong, H., Chen, X., Chen, R., Yam, K. L. (2016). Effects of ultraviolet (UV) on degradation of irgafos 168 and migration of its degradation products from polypropylene films. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64(41), 7866-7873. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b03018

11. Wang, Y., Wu, J., Liu, B., Xia, Y., Lin, O. (2021). Migration of polymer additives and radiolysis products from irradiated PET/PE films into a food simulant. Food Control, 124, Article 107886. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2021.107886

12. Сутягин, В.М., Ляпков, А.А. (2010). Физико-химические методы исследования полимеров. Томск: Томский политехнический университет. 140.

13. Купцов, А.Х., Жижин, Г.Н. (2001). Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров (Фурье-спектры комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения полимеров). Москва: Физматлит. 656.

14. Мяленко, Д.М. (2008). Обеззараживание тары и упаковки УФ — излучением. Молочная промышленность, 8, 78.

15. Мяленко, Д.М. (2008, 18-19 июня). Комплексное изучение влияния импульсного электромагнитного излучения на полимерные упаковочные материалы. Материалы Международной научно-практической конференции. Волгоград, Россия.

16. Лазарев, Д.Н. (1950). Ультрафиолетовая радиация и ее применение. Москва: Госэнергоиздат. 120.

17. Tertyshnaya, Y.V., Podzorova, M.V. (2020). Effect of UV irradiation on the structural and dynamic characteristics of polylactide and its blends with polyethylene. Russian Journal of Physical Chemistry B, 14(1), 167-175. https://doi.org/10.31857/S0207401X20010173

18. Dechant, J., Danz, R., Kimmer, W. (1972). Ultrared spectroscopic studies of polymers, Akademie-Verlag, Berlin. 516. (In German)

19. Urbaniak-Domagala, W. (2012). The Use of the Spectrometric Technique FTIR-ATR to Examine the Polymers Surface. Chapter in a book: Advanced Aspects of Spectroscopy. Technical University of Lodz, Department of Material and Commodity Sciences and Textile Metrology, Poland. 2012. 87-104. http://dx.doi.org/10.5772/48143