Американский Научный Журнал ИССЛЕДОВАНИЯ УРОВНЯ МИГРАЦИИ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМОВАННОЙ УПАКОВКИ, ОБОГАЩЕННОЙ АНТИМИКРОБНОЙ ДОБАВКОЙ В ВЫТЯЖКИ НА РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ

American Scientific Journal № (2 8) / 2019 33

ПРОИЗВОДСТВО

ИССЛЕДОВАНИЯ УРОВНЯ МИГРАЦИИ ЛЕТУЧИХ ОРГ АНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМ ОВАННОЙ УПАКОВКИ, ОБ ОГАЩЕННОЙ
АНТИМ ИКРОБНОЙ Д ОБАВКОЙ В ВЫТЯЖКИ НА РАЗЛИЧН ЫХ МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ

Мяленко Д.М.
«Всероссийский научно -исследовательский институт молочной промышленности, заведующий
сектором упаковки, к.т.н. (Россия, г. Москва)
Головань Н.С.
«Всероссийский научно -исследовательский институт молочной промышленности, инженер.
(Россия , г. Москва )

STUDIES OF THE LEVEL OF MIGRATION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS FROM
POLYMER THERMOFORMED PACKAGING ENRICHED WITH ANTIMICROBIAL ADDITIVE IN
EXTRACTS ON VARIOUS MODEL MEDIA

Myalenko D.M.
"All -Russian Research Institute of the dairy industry, manager of the sector of packing, PhD in
Technological Sciences. (Russia, Moscow)
Golovan N.S.
"All -Russian Research Institute of the dairy industry, engineer. (Russia, Moscow)

Аннотация . в рамках данной работы пр оводятся исследования, с вязанные с исследованием
санитарно -гигиенических характеристик разработанной опытной полимерной упаковки,
модифицированной природными антимикробным компонентом с целью придания упаковке
принципиально новых св ойств для стабилизации в хранении расфасованной в нее пищевой продукции.
За частую упаковывание молочных и пищевых продуктов происходит при повышенных
температурах, что может поспособствовать увеличению миграции различных компонентов. Поэтому в
данной рабо те представлял интерес н е только определить уров ень миграции вредных компонентов в
различные модельные среды, но и определить влияние температуры на интенсивность миграции.
Abstract . Within the framework of this work, research is being carried out on the s anitary and hygienic
cha racteristics of the developed experimental polymer package modified with a natural antimicrobial component
in order to give the package fundamentally new properties for stabilization in storage of food products packed in
it.
Frequen t packaging of dairy and food products occurs at elevated temperatures, which can contribute to
increased migration of various components. Therefore, in this work it was interesting not only to determine the
level of migration of harmful components to diff erent model environments , but also to determine the effect of
temperature on the intensity of migration.
Ключевые слова: Полимерная термоформованная тара, антимикробная добавка, модельные среды.
Keyword: Polymer thermoformed packaging, antimicrobial additive, model media.

Посто янное расширение ассортимента
пищевых продуктов, а также общая тенденция
увеличения их сроков годности предъявляют
особые требования к используемым упаковочным
материалам и изготовленной их них таре.
Химический состав и структура упаковочных
материалов опр еделяют не только безопасность их
использования при контакте с продуктом, но и
обеспечивают комплекс требуемых
функциональных свойств [1, 4]. Одной из
существенных проблем является подавление роста
нежелательной поверхностной микрофлоры на
продуктах слабов язкой и жидкой те кстурах.
Данную проблему можно решить за счет
обеспечения повышенной микробиологической
чистоты продукции, подвергаемой фасованию,
применения определенных стабилизирующих
добавок, методов асептической расфасовки и проч.
Перспективно направ ление, все более активно
развивающееся за рубежом - использование так
называемой активной упаковки, т.е. упаковки,
направленно влияющей на продукт [5.6]. В рамках
данной работы проводятся исследования,
связанные с исследованием санитарно -
гигиенических хара ктеристик разрабо танной
опытной полимерной упаковки,
модифицированной природными антимикробным
компонентом с целью придания упаковке
принципиально новых свойств для стабилизации в
хранении расфасованной в нее пищевой
продукции. В качестве природного модифи катора
использова лся экстракт коры березы с основным
действующим компонентом бетулин.
Модифицирование полимерных изделий обычно
осуществляется за счет получения композиции
гранулы полимера - модификатор и дальнейшее ее
использование в технологии производст ва
контейнеров и упаковки. Обычно при внесении в
полимерные материалы различных добавок
наблюдаются технологические трудности,

34 American Scientific Journal № ( 28) / 2019
ухудшение технологических режимов. В связи с
этим очень важны температуры плавления
используемых компонентов - они должны быть
до статочно близки т емпературе плавления
полимера, иначе в процессе производства
возможна их деструкция. Производство упаковки,
модифицированный, возможно без существенных
изменений технологических режимов производства
и на стандартном экструзионном оборудова нии при
использов ании суперконцентратов. Также
использование суперконцентрата увеличивает
равномерность распределения антимикробных
модификаторов в полимерной матрице. [6]. В
качестве объекта исследования была выбрана
термоформованная полимерная тара с
фак тическими концент рациями добавки 0.5% и
1.0%. В качестве основного полимера для
производства опытных образцов
термоформованной упаковки был выбран
полипропилен. В качестве модификатора,
придающего необходимые антимикробные
свойства при создании опытных обр азцов,
использова ли экстракт коры березы (ЭКБ) –
представляет собой многокомпонентную смесь,
содержащую: бетулинол, лупеол, лупенон, увеол,
ацетат бетулинола, аллобетулин, изобетуленол,
олеановую кислоту и другие вещества. Имеет
нейтральный вкус и запах, м икробиологически
стерилен и гигиенически безопасен. Известны его
антибактериальная, противовирусная,
противовоспалительная, антимутагенная и другие
активности [8]. Основное действующее вещество
ЭКБ – бетулинол С 36 Н60 О3, соединение класса
тритерпенов ряда л упана, содержание которого
может достигать 85 -90%. Это кристаллическое
вещество, в воде нерастворимо, сравнительно
хорошо растворяется в кипящем алкоголе, эфире,
хлороформе и бензоле; tпл = 258°С (по Гаусману);
не имеет запаха. Санитарно -эпидемиологическая
безопасность упак овочных материалов и
потребительской полимерной упаковки,
контактирующей с пищевыми продуктами,
обеспечивается исследованиями при проведении ее
санитарно -эпидемиологической экспертизы.
Основа таких исследований - определение
миграции вещес тв из упаковочног о материала в
стандартную среду, моделирующую тот или иной
тип продукта. Затем идентифицирует мигрант,
определяют его количество, при необходимости
проводят токсикологические испытания [9].
Миграция химических веществ из
полимерных материа лов определяется главным
образом их свойствами и, в первую очередь,
химической стойкостью, которая зависит от
строения полимера: наличие двойных связей,
функциональных групп (гидроксильных,
карбоксильных, аминных, галогенных), концевых
групп, «слабых» мест и т.д. Большое в лияние на
химическую стойкость материала оказывают также
природа наполнителя, пластификатора и других
добавок и их содержание [9].
С пищевым продуктом контактируют
внутренние поверхностные слои полимерного
материала упаковки, которые и опр еделяют ее
безопа сность. В полимерную упаковку могут
попадать тяжелые металлы с различными
добавками, такими как стабилизаторы, активаторы,
наполнители, ингибиторы, инициаторы
полимеризации, при контакте с технологическим
оборудованием, а также из загрязне нных
компонентов и реактивов. Они весьма
разнообразны по токсичности, содержанию в
упаковке и способности переходить в пищевой
продукт, а из него в организм человека [9 -12]. При
проведении санитарно -гигиенических
исследований и их интерпретации имеет место
фактор неопредел енности, поскольку многие
факторы и условия миграции не известны либо не
контролируемы, не учитываются, хотя играют
большую роль [10 -12]. Так, одним из ключевых
факторов, потенциально влияющих на увеличение
миграции летучих органических со единений из
полим ерной упаковки в модельные среды, является
температура модельной среды. За частую
упаковывание молочных и пищевых продуктов
происходит при повышенных температурах, что
может поспособствовать увеличению миграции
различных компонентов. Поэто му в данной работ е
представлял интерес не только определить уровень
миграции вредных компонентов в различные
модельные среды, но и определить влияние
температуры на интенсивность миграции. Для
анализа влияния температур на интенсивность
миграции летучих ор ганических соедин ений нами
был предложен следующий температурный режим
воздействия на модельные среды:
автоклавирование термовормованной упаковки с
модельной средой при температуре 120 °С в
течение 20 минут.
Для выявления миграции химических веществ
из по лимерного материа ла были проведены
исследования вытяжек из разработанных образцов
на различных модельных средах:
дистиллированная вода, 0,3% раствор молочной
кислоты, 5% раствор поваренной соли, 2% раствор
уксусной кислоты, 2% раствор лимонной кислоты.
Исс ледования проводи лись на газовом
хроматографе «Кристаллюкс 4000М» с
капиллярными колонками ZB -WAX 60x0,53x1,0 и
ZB -624 60x0,53x3,0.
Проведенные исследования показали, что
образцы всей термоформованной упаковки из
полипропилена с введенной антимикробной
доб авкой в концентра ции от 0.5% до 1,0% не
вызывает миграции вредных веществ в значениях,
превышающих нормы предельно допустимых
концентраций (ДКМ мг/дм 3) в водные вытяжки.
Данные результаты также свидетельствует об
отсутствии деструктивных процессов в матери але,
которые могу т сказаться на качестве и
безопасности исследуемых материалов. Однако
следует отметить, что при использовании модельной
среды из 3,0% раствора молочной кислоты,
наблюдается увеличение миграции метилового
спирта, хотя его значение не превыш ает допустимых

American Scientific Journal № (2 8) / 2019 35

норм. Образцы соответствуют Единым санитарным
требованиям и требованиям ТР ТС 005/2011.

Рисунок 1. Хроматограмма с результатами анализа вытяжки полимерной термоформованной упаковки
с концентрацией ант имикробной добавки – 1%, на вытяжке и з модельной среды 0,3% раствор
молочн ой кислоты без дополнительного нагрева (автоклавирования).

Рисунок 2. Хроматограмма с результатами анализа вытяжки полимерной термоформованной уп аковки
с концентрацией антимикробной добавки – 1%, на вытяжке из модельн ой среды 0,3% раствор
молочной кислоты после нагрева (автоклавирования).

36 American Scientific Journal № ( 28) / 2019
Таблица 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ САНИТАРНО -ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕ ДОВАНИЙ ВЫТЯЖЕК ИЗ
ОБРАЗЦОВ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМОВАННОЙ УПА КОВКИ, МОДИФИЦИРОВАНН ОЙ
ПРИРОДНЫМ АНТИМИКРОБ НЫМ КОМПОНЕНТОМ
Наименование вещества Норма по ТР ТС
005/2011
Погрешность метода
контроля
Фактическое значение
0,5% 1,0%
1 2 3 4 5
Санитарно -гигиенические исследования (модельная среда –0.3% раствор молочной кислоты) после
автоклавирования
Ацетальдегид, мг/дм 3 Не более 0,2 (± 18, 8 % относит) Менее
0,05 0,07
Этилацетат, мг/дм 3 Не более 0,1 (±22,9 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Гегсан, мг/дм 3 Не более 0,1 (±18, 4 % относит) Менее
0,005
Менее
0,005
Гептан, мг/дм 3 Не более 0,1 (±23,9 % относит) Менее
0,005
Менее
0,005
Ацет он, мг/дм 3 Не более 0,1 (±16,6 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Метиловый спирт, мг/дм 3 Не более 0,2 (±14,0 % относит) 0,05 0,07
Пропиловый спирт,
мг/дм 3 Не более 0,1 (±17,2 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Изопропиловый спирт,
мг/дм 3 Не более 0,1 (±1 6,7 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Бутиловый спирт, мг/дм 3 Не более 0,5 (±20,8 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Изобутиловый спирт,
мг/дм 3 Не более 0,5 (±17,3 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Санитарно -гигиенические исследования (модельная среда –0.3 % раствор молочной ки слоты) без
автоклавирования
Ацетальдегид, мг/дм 3 Не более 0,2 (± 18,8 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Этилацетат, мг/дм 3 Не более 0,1 (±22,9 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Гегсан, мг/дм 3 Не более 0,1 (±18, 4 % относит) Менее
0,005
Менее
0,005
Гептан, мг/дм 3 Не более 0,1 (±23,9 % относит) Менее
0,005
Менее
0,005
Ацетон, мг/дм 3 Не более 0,1 (±16,6 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Метиловый спирт, мг/дм 3 Не более 0,2 (±14,0 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Пропиловый спирт,
мг /дм 3 Не более 0,1 (±17,2 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Изопропиловый с пирт,
мг/дм 3 Не более 0,1 (±16,7 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Бутиловый спирт, мг/дм 3 Не более 0,5 (±20,8 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Изобутиловый спирт,
мг/дм 3 Не более 0,5 (±17,3 % относит) Менее
0,05
Менее
0,05
Основные выводы:
Исследованы вытяжки из разработанных
образцов термоформованной упаковки на различных
модельных средах. Результаты исследований
показывают, что миграция летучих органических
веществ в модельную среду с содержанием 0,3%
молочной кислоты прох одит более интенсивно.
Однако его содержание не превышает норм ДКМ
мг/дм 3 и соответствует требованиям ТР ТС 005/2011.
Полученные данные подтверждают
целесообразность и перспективность
использования разработанн ой упаковки для
продуктов в разветвленной повер хностью, т.е.
твердообразных, что было показано в предыдущих
исследованиях, однако при выборе упаковки для
молочной и пищевой продукции следует учитывать
не только особенности самого продукта, но и
температурн ые условия технологического
процесса упаковыван ия.

American Scientific Journal № (2 8) / 2019 37

Список литературы:
1. Федотова, О.Б. Вопросы безопасности
упаковки для молочной продукции // О.Б. Федотова
/ От истоков к современности. Сборник материалов
Международной недели сыроделия и маслоделия,
посвящ енной 70 -летию ВНИИМС. -Углич,
ВНИИМС,2014, С.243 -249
2. Федотова, О. Б. Упаковка и хранение
молока и молочной продукции / О. Б. Федотова //
Переработка молока. – 2012. – № 1 . – С.10 -11.
3. Федотова О. Б. Безопасность упаковки, как
неотъемлемая часть безопасност и молочных
продуктов / О. Б. Федотова // Качество и
безопасность сельско хозяйственного сырья и
пищевых продуктов / Доклады научно -
практической конференции. – Углич, 8 – 9 сентября
2004. Ч. 2. С. 217 – 220.
4. Технический Регламент Таможенного
союза 005/2011 « О безопасности упаковки».
5. Коулз, Р. Упаковка пищевых продуктов / Р.
Коулз, Д. МакДауэлл, М. Дж. Кирван; пер. с англ.
под ред. Л. Г. Махотиной. – СПб.: Профессия, 2008.
– 416 с.
6. Федотова О.Б. «Активная упаковка» из
полимерных материалов [текст] / О.Б. Федот ова, Д.М.
Мяленко, А.В. Шалаева // Молочная промышленность
2010 №1 с 22 -23.
7. Инструкция по санитарно -химическому
исследованию изделий, изготовленных из
полимерных и других синтетических материалов,
предназначенных для контакта с пищевыми
продуктами №880 -71.
8. Клабукова И.Н. Экстракт бересты для
создания функциональных продуктов питания /
И.Н. Клабукова Н.Г. Преснухина, О.В.
Константинова, Л.И. Тарасова, Т.Г. Тагиева //
Масла и жиры 2008 №5(87), С.8 -10
9. Токсикология и гигиена применения
полимерных материалов в п ищевой
промышленности / под ред. В. Е. Ковшило. – М.:
Медиц ина, 1980. – 240 с.
10. Голиков И.В. Гигиенические проблемы
современных упаковочных материалов для молочных
продуктов // Голиков И.В., Ильин А.А., Крейцберг
Г.Н., Макарцев Д.В., Роздов И.А . // Молочная
промышленнос ть, №9, 2003. – С. 43 -46.
11. Кочергина Л.Л. Гигиенические аспекты
оценки полимерных упаковочных материало в и
изделий / Кочергина Л.Л. // Молочная
промышленность, №5, 2007. - С. 11 – 12.
12. Шевченко М.Г. Гигиенические требования
к полимерным материал ам, применяемым в
пищевой промышленности / Шевченко М.Г.,
Генель С.В., Феофанов В.Д. - М.: Медицина, 1972.
– 196 с .

РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИР ОВАНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ УП АКОВКИ НА ОСНОВЕ
ПОЛИОЛЕФИНОВ ОБОГАЩЕННЫХ ПРИРОДН ЫМИ АНТИМИКРОБНЫМИ И
АНТИОКСИДАНТНЫМИ КОМ ПОНЕНТАМ И ДЛЯ МОЛОЧНОЙ И ПИЩ ЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

Мяленко Д.М.
«Всероссийский научно -исследовательский институт молочной промышленности, заведующий
сектором упаковки, к.т.н. (Россия, г. Москва)
Головань Н.С.
«Всероссийский научно -исследовательский институт молочной про мышленности, инженер.
(Россия , г. Москва )

DEVELOPMENT OF MODIFIED POLYMER PACKAGE BASED ON POLYOLEFINS
ENRICHED WITH NATURAL ANTIMICROBIAL AND ANTIOXIDANT COMPONENTS FOR
DAIRY AND FOOD PRODUCTS

Myalenko D.M.
"All -Russian Research Institute of the dairy i ndustry, manager of the sector of packing, PhD in
Technological Sciences. (Russia, Moscow)
Golovan N.S.
"All -Russian Research Institute of the dairy industry, engineer. (Russia , Moscow )

Аннотация . В рамках данной работы проводятся исследования, связанные с разработкой
модифицированой полимерной упаковки на основе полиолефинов обогащенных природными
антимикр обными и антиоксидантными компонентами с целью придания упаковке принципиально новых
свойств для стабилизации в хранении расфасованной в нее молочной пр одукции. Результаты
комплексного исследования образцов полимерной упаковки из полиолефинов и модифицирую щей
добавкой обладающей комплексом антимикробных и антиоксидантных свойств.
Abstract . Within the framework of this work, research is being carried out o n the development of modified
polymer packaging based on polyolefins enriched with natural antimicrobial and antioxidant components in order
to give the packaging fundamentally new properties for stabilization in storage of dairy products packed in it.
Res ults of complex examination of samples of polymer package made of polyolefins and modifying additive wit h
complex of antimicrobial and antioxidant properties.
Ключевые слова: лента из полипропилена, упаковка, антимикробное воздействие, физико -
механические показатели, санитарно -гигиенические характеристики, микробиологические показатели.