Невидимый щит: как высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH защищает нашу еду

Введение в революцию в упаковке пищевых продуктов

В нашем современном мире путь еды от фермы до вилки может занимать тысячи миль и многие дни. Обеспечение того, чтобы эти продукты оставались свежими, безопасными и привлекательными, — это монументальная задача, в значительной степени возложенная на науку об упаковке. На протяжении десятилетий упаковка развивалась, но немногие инновации оказались столь же влиятельными, как разработка высокобарьерных пленок. На переднем крае этой технологии находится Высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH , казалось бы, простой материал, который играет решающую роль в минимизации пищевых отходов и продлении срока годности во всем мире.

Основная проблема: почему еда портится

Порча пищевых продуктов – это сложный процесс, обусловленный главным образом тремя факторами:

Проникновение кислорода

Кислород необходим для жизни, но он враг свежести продуктов. Он вступает в реакцию с жирами и маслами, вызывая прогорклость и способствует размножению аэробных микробов (например, плесени и некоторых бактерий). Большинство стандартных пластиков, таких как полиэтилен (ПЭ), пропускают через себя значительное количество кислорода.

Потеря/прирост влаги

Очень важно поддерживать правильный уровень влажности. Если пища теряет слишком много влаги, она высыхает и теряет свою текстуру. Если его наберет слишком много, он может стать сырым и создать среду для роста микробов.

Ароматический и вкусовой обмен

Продукты питания содержат летучие ароматические соединения, которые придают им уникальный вкус. Без надлежащего барьера эти полезные соединения могут выйти наружу, что приведет к потере вкуса или проникновению в упаковку нежелательных запахов из окружающей среды.

EVOH: Барьерная электростанция

Чтобы решить проблему проникновения кислорода, ученые обратились к специальному полимеру под названием EVOH, или сополимер этилена и винилового спирта.

Что делает EVOH уникальным?

Секрет эффективности EVOH заключается в его химической структуре. Наличие многочисленных гидроксильных (ОН) групп делает полимер очень устойчивым к пропусканию газов, особенно кислорода. Фактически, EVOH в тысячи раз эффективнее блокирует кислород, чем обычный упаковочный пластик.

Компромисс: чувствительность к влаге

Хотя EVOH является отличным блокатором кислорода, у него есть один существенный недостаток: его барьерные свойства очень чувствительны к влажности. Под воздействием влаги гидроксильные группы EVOH поглощают воду, что немного ослабляет барьерную структуру и увеличивает скорость передачи кислорода.

Решение: разработка высокобарьерной термоусадочной пленки

Чтобы преодолеть чувствительность EVOH к влаге и создать практичное упаковочное решение, инженеры разработали многослойную структуру, которая является основой Высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH .

Многоуровневая структура

Типичная высокобарьерная пленка представляет собой не один слой, а сложный «сэндвич» из нескольких разных пластиков, каждый из которых выполняет определенную функцию. Общая структура может выглядеть так:

• Внешний слой (например, полиэтилен или полиамид): Обеспечивает прочность, блеск и влагонепроницаемость для защиты внутреннего слоя EVOH.
• Клейкий слой: Полимер, который связывает разнородные слои вместе.
• Барьерное ядро (EVOH): Тонкий, но важный слой, блокирующий кислород.
• Внутренний слой (например, полиэтилен): Слой герметика, позволяющий надежно загерметизировать пленку вокруг пищевого продукта.

Такой многослойный подход гарантирует, что сердцевина из EVOH защищена от влаги внешними слоями, что позволяет ему сохранять исключительные свойства барьера для кислорода.

Преимущество «уменьшения»

«Сжимающий» компонент Высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH относится к способности пленки плотно сжиматься при воздействии тепла.

• Вакуум и термоусадка: Пищевой продукт помещают в пакет из пленки и откачивают воздух. При прохождении запечатанной упаковки через тепловой туннель или ванну с горячей водой пленка дает усадку до 40-50%, идеально повторяя форму продукта.
• Преимущества сокращения: Эта плотная посадка без складок достигает двух ключевых целей:
  1. Он устраняет все оставшиеся воздушные карманы, еще больше уменьшая количество кислорода, вызывающего порчу.
  2. Он создает привлекательный, глянцевый и профессиональный внешний вид, который улучшает присутствие продукта на полке.

Приложения и влияние

Высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH является рабочей лошадкой в пищевой промышленности, чаще всего используется для продуктов, требующих длительного и безопасного хранения без консервантов.

• Переработанное мясо: Эта пленка предотвращает прогорклость и сохраняет привлекательный цвет бекона, ветчины, колбас и ломтиков деликатесов.
• Сыры: Как твердые, так и мягкие сыры защищены от роста плесени и потери вкуса.
• Рыба и птица: Пленка гарантирует, что эти скоропортящиеся продукты останутся безопасными и свежими в течение длительного времени.

Значительно продлевая срок хранения продуктов питания, эта технология оказывает огромное влияние:

• Сокращение пищевых отходов: Меньше порчи означает, что больше продуктов питания попадает к потребителю и меньше выбрасывается, что дает экономические и экологические преимущества.
• Глобальное распространение: Это позволяет безопасно транспортировать продукты питания на большие расстояния, соединяя производителей и потребителей по всему миру.
• Сокращение консервантов: Прочный барьер означает меньшую зависимость от химических консервантов для сохранения продуктов свежими.

Будущее высокобарьерной упаковки

Поскольку глобальный спрос на удобство, безопасность и экологичность растет, технологии, лежащие в основе Высокобарьерная термоусадочная пленка EVOH продолжает развиваться. Исследователи разрабатывают барьерные полимеры на биологической основе и изучают способы облегчить переработку многослойных пленок без ущерба для их основных защитных функций. Невидимый щит высокобарьерной упаковки будет оставаться жизненно важным компонентом глобальной продовольственной системы на долгие годы.