CC BY
35
^ ИННОВАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ, МЕДИЦИНСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ^ЩтШмЛ НОМЕРА^^^^^^^Ш
УДК 637.1
Ингибирующие свойства многослойного упаковочного материала,
модифицированного антимикробным природным компонентом
М.Ю. Нагорный, О.Б. Федотова, д-р техн. наук ВНИИ молочной промышленности
Один из инновационных способов влияния на безопасность продуктов питания - ввод в упаковочный материал антимикробной добавки. Для повсеместного распространения наиболее перспективны природные добавки, вызывающие особый интерес своей высокой функциональностью и доступностью. Обладая антимикробной и антиоксидантной активностью, они обеспечивают микробиологическую безопасность за счет создания дополнительного барьера и снижения роста поверхностной микрофлоры на продуктах с развитой поверхностью.
Добавка, введенная в полимер, должна сохранять свои свойства на стадии производства материала и при последующей эксплуатации диффундировать на поверхность упаковки, постепенно выделяясь в процессе хранения из упаковочного материала для активного влияния на микроорганизмы, вызывающие порчу продукта, приостанавливая или прекращая их жизнедеятельность.
Основные требования, предъявляемые к антимикробным добавкам: их санитарно-гигиеническая безопасность при контакте с пищевыми продуктами, полифункциональность и стабильность на всех стадиях переработки полимерной композиции. Эксплуатационные характеристики упаковочных материалов после введения добавок должны быть сохранены.
Во ВНИИ молочной промышленности были проведены комплексные
Бактерицидная эффективность в отношении выбранных групп микроорганизмов
Микроорганизм Бактерицидная эффективность, %
Дрожжи 99,0 - 99,8
БГКП 90,0 - 96,8
Плесневые грибы 43,4 - 80,4
Ключевые слова: упаковка; многослойные полимерные пленки; антимикробные свойства; бетулиносодер-жащий экстракт бересты.
Key words: package, multilayer polymeric films; antimicrobic properties; betulin-contained bark extract.
работы по изучению возможности использования в качестве природной добавки для упаковочных материалов бетулиносодержащего экстракта бересты (БЭБ) в рамках рабочей гипотезы о возможности модифицирования полиэтилена в процессе переработки природным антимикробным компонентом, который имеет температуру плавления выше температуры экструзии. Это позволяет исключить возникновение таких процессов, как деструкция и разложение вводимой добавки, лимитирующих использование данного приема.
Модификация полиэтиленовой пленки природным компонентом БЭБ позволяет получить материал с подтвержденной антимикробной активностью [1, 2].
При плотном прилегании к продукту упаковочного материала с антимикробными свойствами увеличивается возможность положительного влияния добавки на микрофлору и снижается поверхностный рост микроорганизмов. Наиболее полно такого рода решение может быть реализовано в материале, обладающем достаточными барьерными свойствами для применения метода вакуумной упаковки продуктов питания с твердообразной поверхностью. Технология вакуумной упаковки предусматривает полное удаление кислорода из пакета, в результате
чего упаковочный материал максимально плотно облегает помещенный в него продукт.
Для производства материала с вышеописанными свойствами в рамках настоящего исследования в качестве оптимального был определен метод совместной экструзии. Подобная технология позволяет полностью исключить расслаивание полученного материала, в результате чего в одном технологическом процессе получается цельный материал, состоящий из слоев различных материалов, при комбинировании которых в разных сочетаниях возможно достижение необходимого комплекса барьерных свойств. Выбор метода со-экструзии позволяет исключить риск снижения адгезионной прочности упаковочного материала при использовании различных добавок в некоторые слои многослойного материала.
По результатам экспериментальных исследований в качестве оптимального материала, отвечающего поставленным задачам, был выбран многослойный комбинированный материал, состоящий из слоев полиамида (ПА) и полиэтилена высокого давления (ПЭВД).
По предлагаемой технологии выпущена опытная партия материала с антимикробной добавкой БЭБ во внутреннем полиэтиленовом слое, потенциально контактирующем с пищевым продуктом. Концентрация антимикробной добавки варьировалась от 0,2 до 1 % с целью определения наиболее оптимального соотношения.
Полученные материалы предназначены для упаковки пищевых продуктов, поэтому непосредственный интерес представляла оценка эффективности действия введенной добавки на микрофлору.
Степень проявления антимикробных свойств добавки в полученных пленках оценивали по результатам микробиологических исследований. Для этого использовали метод принудительного обсеменения поверхности пленок согласно методическим рекомендациям [3]. После нанесения суспензии с микроорганизмами на поверхность исследуемых образцов и выдержки в течение 2 ч рассчитывали бактерицидную эффективность -уровень снижения микробиальной обсемененности поверхности, выраженный в процентах как отношение числа погибших микроорганизмов к их начальному числу.
В качестве тестовых микроорганизмов были выбраны бактерии группы кишечных палочек (БГКП), дрожжи и плесневые грибы - наи-
INNOVATIONS FOR FOOD, HEALTH AND ENVIRONMENTAL SAFETY
более распространенные микроорганизмы поверхностной порчи.
Полученные результаты исследований показали, что после инкубационного периода значительно снижается число микробиологических колоний. Это свидетельствует о том, что полученные образцы упаковочных материалов обладают высокой бактерицидной эффективностью по отношению к выбранным микроорганизмам. Данные бактерицидной эффективности представлены в таблице.
Наиболее сильный ингибирующий эффект достигается среди таких групп микроорганизмов, как дрожжи - до 99,8 % и бактерии группы кишечных палочек (БГКП)- до 96,8 %. При этом подобный эффект наблюдается даже при минимальном добавлении антимикробного вещества во внутренний слой пленочного материала. В названных группах микроорганизмов, в отличие от плесневых грибов, концентрация антимикробной добавки не оказывает значительного влияния на полученный результат.
Изменение количества различных микроорганизмов в смыве с поверх-
ности пленочного образца графическим образом представлено на рисунке.
Результаты проведенных исследований позволяют признать испытуемый многослойный пленочный материал, модифицированный бетули-носодержащим экстрактом бересты, перспективным для использования в качестве упаковки для пищевых продуктов и оказывающим благоприятное воздействие на микробиологическую безопасность поверхности. В дальнейшем планируется изучение полного комплекса органолептичес-ких, физико-химических и микробиологических характеристик данного материала, после чего при получении положительного заключения он может быть рекомендован для повсеместного использования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шалаева, А.В. Полиэтиленовая пленка с антимикробными свойства-ми/А.В. Шалаева//Пищевая промышленность - 2011. - № 1. - С. 2223.
2. Федотова, О.Б. Хранение творожных продуктов в антибактери-
3 4,5
5
< 4
ст 3 о
" 2,5
CD
3 2 5 1,5
со 1 0
L
■ количество микроорганизмов в смыве с
поверхности контрольного пленочного образца
количество микроорганизмов в смыве с поверхности пленочного образца с антимикробной добавкой
Изменение количества микроорганизмов в смыве с поверхности пленочного образца: 1 - дрожжи; 2 -БГКП, 3 - плесневые грибы
альном упаковочном материале/ О.Б. Федотова, А.В. Шалаева//Мо-лочная промышленность. - 2012. -№ 7. - С. 40-41.
3. Методические рекомендации по организации микробиологического контроля на предприятиях цельномолочной и молочно-консервной промышленности. - М.: ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии, 2009. - С. 82.
5
2
3
prodtechi
10-12 апреля 2013
ВК Аенэкспо • Санкт-Петербург
ST. PETERSBURG
Международная выставка ОБОРУДОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИИ И УПАКОВКА ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1РЕОЭК'
1ЫСП1ВОЧНОО объединение
Тел./факс: (812) 320-04-02, E-mail: foodind@restec.ru
www.restec.ru/prodtech
