Синтетическая колбасная оболочка на полиамидной основе, наполняемая без растяжения, и способ получения такой оболочки

Синтетическая колбасная оболочка на полиамидной основе, наполняемая без растяжения, и способ получения такой оболочки

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к одно- или многослойным синтетическим колбасным оболочкам, наполняемым без предварительного увлажнения и практически без растяжения, но позволяющим при этом получать туго наполненную упаковку, например колбасный батон. Кроме того, это изобретение относится к способу получения таких оболочек.

Уровень техники

Синтетические оболочки для колбасных продуктов, таких как колбасы, сосиски, ветчины, паштеты и т.п., хорошо известны из достигнутого уровня техники. Они технологичны в изготовлении и позволяют получать привлекательные для потребителей упакованные продукты. В частности, такие оболочки позволяют получать приятные на ощупь, туго наполненные батоны колбасных изделий без морщин. Такие батоны не только имеют привлекательный внешний вид, но и являются гарантией того, что между оболочкой и фаршем не будет находиться жидкость или гель (так называемые бульонные или жировые отеки).

Для получения туго наполненных батонов обычно используется несколько возможных подходов. Первый из них предполагает использование при изготовлении колбас в пластмассовых оболочках явления термоусадки. При использовании такого подхода оболочку, обладающую термоусадочными свойствами, заполняют колбасным фаршем под низким давлением или вовсе без него так, что она практически не подвергается растяжению. Затем колбасное изделие варят при помощи воды или горячего пара. В ходе варки происходит расширение фарша в объеме. Под воздействием внутреннего давления оболочка растягивается и в процессе охлаждения новые размеры оболочки фиксируются, так как она охлаждается раньше, чем фарш, остающийся в расширенном состоянии. Поэтому сразу после охлаждения колбасного изделия оболочка облегает его неплотно и даже может образовывать морщины. Получение туго наполненных батонов достигается тем, что батон после полного охлаждения дополнительно быстро нагревают обычно при помощи обработки горячим паром или горячей водой. При этом происходит термическая усадка оболочки, и она туго обтягивает батон. В качестве полимерных материалов для производства таких оболочек, которые могут быть одно- или многослойными, традиционно используются: поливинилиденхлорид (далее - ПВДХ), полиолефины: полипропилены (ПП) и полиэтилены (ПЭ) разных типов, полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и пр., а также полиамиды. Термоусадочные оболочки получают методом ориентационной вытяжки с последующей неполной термофиксацией или вовсе без нее. В этом случае ориентированные полимеры характеризуются неустойчивой кристаллической фазой с большим количеством мелких и несовершенных кристаллитов, способных разрушаться при сравнительно низких температурах. При их разрушении (по сути, плавлении) образуется дополнительная аморфная фаза, которая из-за теплового движения полимерных цепей стремится выйти из ориентированного состояния, вызывая возникновение усадочных сил. Когда эти процессы происходят при варке колбас в термоусадочных оболочках, реализоваться этим силам не позволяет расширение фарша, а при охлаждении оболочки происходит восстановление кристаллической фазы, которая вызывает фиксацию новой геометрии оболочки. При последующем кратковременном нагреве все повторяется, однако теперь усадочным силам ничего не противостоит и происходит усадка оболочки. Очевидно, что такой подход, связанный с дополнительной термообработкой колбас после охлаждения, требует при приготовлении колбас дополнительных затрат энергии и рабочего времени.

В опубликованной 26 января 2000 г. заявке на европейский патент EP №0974452 A2 раскрыта многослойная вытянутая оболочка, обладающая необходимым уровнем термоусадочности и пониженным напряжением термоусадки. Рукавная оболочка содержит сердцевинный слой из полиамида и два периферийных слоя из полиолефинов. При изготовлении оболочки по обычной схеме получения ориентированных рукавных пленок применяется низкотемпературная термофиксация паром или горячей водой (60-98°C). Это приводит к тому, что такая оболочка демонстрирует напряжение термоусадки при 50°C максимум 2 МПа как в продольном, так и в поперечном направлениях и величину усадки в горячей воде при 90°C, составляющую 5-20%. Такую оболочку наполняют фаршем, в том числе и вручную. Полученное колбасное изделие варят по обычной технологии, остужают, а затем на несколько секунд опускают в горячую воду. Ограничение напряжения термоусадки, по мнению изобретателей, необходимо для того, чтобы при варке колбас не происходило нарушение герметичности упаковки (разрывы оболочки, ее сварных швов и т.п.).

Второй подход основан на использовании эластичных свойств пластмассовых оболочек. Однако в этом случае круг применимых материалов значительно уже. Для их изготовления можно, например, использовать термопластичные полиуретаны или различные специальные блок-сополимеры, обладающие свойствами термопластичных эластомеров. Такие материалы, как правило, весьма дороги и сложны в переработке. Поэтому наиболее распространенными материалами для изготовления оболочек, проявляющих эластичные свойства, являются алифатические полиамиды. Они используются как в качестве базового материала однослойных оболочек, так и в качестве материала одного из слоев (чаще всего самого толстого) в многослойных оболочках. Такие оболочки обычно обладают хорошими влаго- и кислородобарьерными свойствами, которые позволяют хранить упакованные в них продукты достаточно длительное время.

Коммерческие алифатические полиамиды, такие как поликапролактам (далее - полиамид 6 или ПА 6), полигексаметиленадипамид (далее - полиамид 66 или ПА 66) и другие алифатические полиамиды, в неориентированном (литом) состоянии не обладают эластичностью, напротив, они склонны к необратимым деформациям. Для придания им эластичных свойств используется технология, включающая экструзию литой рукавной пленки из одно- или многослойного экструдата с последующей ориентационной вытяжкой и, по возможности, наиболее полной термофиксацией. Такая технология описана, например, в патенте США №4303711, опубл. 1 декабря 1981 г. Она позволяет получать оболочки, обладающие способностью к большим обратимым деформациям, т.е. эластичностью, а кроме того, замечательной прочностью и размерной стабильностью. Кроме того, они демонстрируют относительно низкую термическую усадку, измеряемую при погружении оболочки в воду при 80°C, примерно на уровне 5-10% в обоих направлениях.

Сухая пленка на основе обычных коммерческих полиамидов слишком жестка (модуль упругости или модуль Юнга составляет примерно 400-500 МПа (40-50 кгс/мм²)) в обоих направлениях и ее невозможно растянуть до необходимого уровня при заполнении, используя традиционное оборудование для набивки колбас. Поэтому перед набивкой, т.е. наполнением колбасным фаршем под давлением, которое приводит к растяжению оболочки, ее увлажняют, обычно замачивая некоторое время в ванне с водой. При этом модуль упругости оболочки падает до значений примерно 200-250 МПа в обоих направлениях. При правильном подборе диаметров и толщин оболочек такой модуль Юнга обеспечивает с одной стороны возможность растянуть оболочку под давлением фарша до необходимых значений, а с другой - предотвратить деформацию колбасных батонов под действием собственного веса. После увлажнения оболочку набивают фаршем на набивочном агрегате (шприц и клипсатор) таким образом, чтобы ее диаметр (калибр) увеличился примерно на 8-12% относительно исходной величины. Обычно такого растяжения достаточно, чтобы обеспечить колбасному батону упругую консистенцию. Следует отметить, что при наполнении фаршем оболочка обычно растягивается неодинаково в продольном и поперечном направлении, а это, в свою очередь, приводит к искажению нанесенного на нее печатного изображения. Кроме того, в результате набивки и последующих операций оболочка претерпевает значительные знакопеременные деформации (растяжение-сжатие), которые ослабляют адгезию между ней и печатными красками и могут привести к частичному отслаиванию печатного изображения.

Как правило, при замачивании вода контактирует как с внешней, так и с внутренней поверхностью рукава. Эта операция может привести к загрязнению внутренней поверхности оболочки патогенными микроорганизмами или их спорами, а также токсичными продуктами их жизнедеятельности или распада, которые, в конечном счете, могут попасть на поверхность фарша.

Кроме технологии набивки рукавных оболочек существует способ получения колбасных изделий на упаковочных машинах, осуществляющих операции формирования рукавных участков, их наполнения фаршем и окончательного заваривания колбасного изделия, использующих в качестве исходного материала протяженные плоские пленки. При такой технологии невозможно растяжение оболочки и, следовательно, получение туго наполненного батона невозможно без проведения дополнительных операций, вроде вышеупомянутой кратковременной паровой обработки уже охлажденного батона.

Известны оболочки, которые поставляются на колбасные заводы, будучи заранее увлажненными в контролируемых условиях. Так, в патенте США №4897295, опубл. 30 января 1990 г., раскрыта однослойная ориентированная рукавная оболочка из поликапролактама (ПА 6) и/или полигексаметиленадипамида (ПА 66) с добавкой иономера или без него, которую в готовом виде увлажняют избытком горячей стерильной воды, помещенной внутрь рукава. В таком состоянии оболочка выдерживается некоторое время до насыщения полиамида водой, а затем, при перемотке этого рукава из рулона в рулон, избыток воды удаляется. Затем оболочку гофрируют. Такая операция крайне низкопроизводительна и требует организации отдельного рабочего места. Кроме того, известно, что насыщенная изнутри влагой полиамидная рукавная оболочка склонна склеиваться своими внутренними поверхностями при хранении в рулонах.

Чаще всего увлажнение полиамидных оболочек, осуществляемое методом орошения холодной водой, совмещают с операцией гофрирования. В этом случае оболочка может контактировать с водой только своей внешней стороной, поскольку до ее набивки фаршем проходит достаточно времени, чтобы влага могла перераспределиться по всему ее объему. Чтобы сохранить необходимую влажность, оболочку нужно хранить и транспортировать герметично упакованной во влагонепроницаемую тару. Однако продолжительное поддержание влажности создает благоприятные условия для развития различных микроорганизмов на внешней поверхности оболочки, которые способны испортить ее товарный вид, образуя на ней окрашенные колонии.

В немецкой заявке DE №4128081 A1, опубл. 25 февраля 1993 г., раскрыта рукавная колбасная оболочка, состоящая, как минимум, из трех слоев. Внешний слой - влагобарьерный, выполнен из олефиновых (со)полимеров. Слой основы - газобарьерный - выполнен из сополимеров этилена и винилового спирта (далее - СЭВС) или (со)полиамидов типа полиамида MXD6 (полиметаксилиленадипамид) или сополиамида 6I/6T (гексаметиленизофталамид/терефталамид). Внутренний слой - из полиамидного материала. Оболочка подвергается увлажнению на стадии экструзии первичного рукава, охлаждаемого водой, как с наружной, так и с внутренней стороны и сохраняется увлаженной при хранении оболочки в виде смотанного в рулон сложенного рукава. Однако если она поставляется в виде гофрированных «кукол», требуется ее дополнительная упаковка во влагобарьерную пленку. Поэтому при изготовлении в ней продукции оболочку набивают колбасным фаршем обычным способом, т.е. с растяжением оболочки.

В патенте РФ №2189146, опубл. 20 сентября 2002 г., раскрыта оболочка, содержащая слой, выполненный из смеси полиамидов и блок-сополимера полиамида и простого полиэфира. Такой блок-сополимер обладает выраженной эластичностью и придает это свойство своим смесям с полиамидом. Поэтому оболочка имеет пониженный модуль упругости (модуль Юнга) и может наполняться под небольшим давлением фарша и даже вручную. Оболочка согласно этому изобретению имеет уровень термоусадки (при погружении в воду при 80°C), характерный для традиционных полиамидных оболочек или лишь немного его превышающий. Ее изготавливают по обычной схеме получения однослойных или многослойных оболочек на основе полиамида. Из описания изобретения не следует с ясностью, насколько такая оболочка растягивается при заполнении, и ее степень растяжения не может быть оценена, поскольку конкретные значения применяемых давлений не сообщаются. Также не ясно, требуется ли ее увлажнять перед заполнением, хотя все механические характеристики, включая напряжение при растяжении на 5%, пропорциональное модулю Юнга, приведены для увлажненной оболочки. Однако использование оболочек с пониженным механическим модулем может приводить к серьезным проблемам при набивке и промежуточных операциях, связанных с заметной деформацией колбасных изделий под действием собственного веса, приводящим к тому, что колбасный батон приобретает грушевидную форму, несвойственную колбасам. Кроме того, вышеупомянутые блок-сополимеры - весьма дорогостоящие продукты и их введение в состав оболочки сильно сказывается на ее себестоимости.

Третий - смешанный подход - описан в патенте США №5549943 (опубл. 27 августа 1996 г.), в котором предлагается одновременно использовать эластичные и термоусадочные свойства оболочки. Оболочка, раскрытая в этом патенте, демонстрирует очень высокие уровни величин термоусадки и усилий термоусадки. В этом случае за счет высоких значений сил сжатия батонов, возникающих из-за термоусадки таких оболочек при варке колбас, расширение фарша может частично (но не полностью) подавляться. Термоусадочная многослойная рукавная оболочка по этому изобретению содержит сердцевинный слой из полиолефина и два периферийных слоя из полиамида, а также, в других воплощениях, слои сополимера этилена и винилацетата (далее - СЭВА) и СЭВС. Она изготавливается по обычной схеме получения ориентированных рукавных пленок с использованием процедуры термофиксации, при которой оболочка в виде плоскосложенного рукава в сухом или увлажненном виде нагревается до 70-90°C. В соответствии с описанием для этой оболочки характерны величины усадок в воде при 90°С порядка 25-30% и значения усилий термоусадки до 96 кг/см в продольном и до 186 кг/см в поперечном направлении. Оболочку наполняли фаршем или в увлажненном состоянии вручную, или в сухом виде при помощи набивочной машины (пример 8). Тем не менее, в обоих случаях после термообработки колбас получился туго набитый колбасный батон. При этом из текста документа не ясно, растягивалась ли оболочка при набивке, хотя традиционный способ набивки подразумевает такое растяжение. В описании патента нигде не упоминается возможность наполнения изобретенных оболочек без растяжения. Вместе с тем, для таких оболочек характерны недостатки, описанные в предыдущем абзаце, а кроме того, например, соскальзывание клипс, которое также происходит при сильной усадке оболочки. К тому же, при описанном способе термофиксации невозможно достигнуть удовлетворительной размерной стабильности оболочки при хранении, а при операциях, связанных с ее даже умеренным нагревом, например при сушке печатных красок после нанесения печатного изображения, такая оболочка будет гарантированно подвергаться преждевременной усадке.

В патенте DE №2850182 (опубл. 4 июня 1980 г.) также утверждается, что однослойная полиамидная оболочка на основе ПА 6 или ПА 6/66, полученная путем ориентационной вытяжки и термофиксации при 120°C, может быть заполнена фаршем без предварительного увлажнения и практически без давления (вручную). При этом тугие колбасные батоны в несморщенной оболочке получаются за счет термоусадки оболочки, которая, однако, не иллюстрируется никакими конкретными цифрами. Однако те же изобретатели в описании более позднего патента США №4897295 (опубл. 30 января 1990 г.) признают, что получить колбасные изделия удовлетворительного внешнего вида в оболочке по патенту DE №2850182 невозможно без предварительного увлажнения (замачивания) и использования ее эластичных свойств.

Оболочка, наиболее близкая по свойствам и применению к оболочке по настоящему изобретению, была предложена в патенте США №4303711, опубл. 1 декабря 1981 г. Эта двухосно-ориентированная и термофиксированная однослойная оболочка на основе алифатического полиамида, имеющего после поглощения влаги температуру стеклования от -5 до +3°C, содержит в своем составе цинковый и/или кальциевый иономер, и/или СЭВА, и/или модифицированный полиолефин в количестве от 1 до 50%. Это легко деформируемые, но несмешиваемые с полиамидом полимеры, которые не влияют на его температуру стеклования. Благодаря этим добавкам оболочка уже в сухом виде приобретает высокую растяжимость, сравнимую с растяжимостью увлажненных полиамидных оболочек, и может, в принципе, набиваться без предварительного замачивания в воде. Наполнение оболочки происходит под давлением 0,3-0,6 бар, типичным для набивки колбас в увлажненные оболочки, что, учитывая ее эластичные свойства, однозначно предполагает ее аналогичное растяжение при набивке. В процессе варки полиамид, входящий в состав оболочки, приобретает дополнительную эластичность. В результате этого оболочка плотно обтягивает колбасное изделие без образования морщин. Оболочка по этому изобретению проходит основательную термофиксацию (120°C в течение 3-5 минут) и обладает, по утверждению ее изобретателей, усадочными свойствами, однако усадочные характеристики оболочки конкретно не раскрываются. Применение такой оболочки также чревато нежелательными деформациями колбасных батонов под действием собственного веса, поскольку сразу после набивки влага начинает проникать в полиамид и понижать его механический модуль. Кроме того, она не может быть использована в качестве пленки для заполнения фаршем на упаковочных машинах.

Способ производства рукавной пленки на основе полиамида, наиболее близкий к изобретенному способу, описан в патенте США №4560520, опубл. 24 декабря 1985 г. Согласно раскрытому в нем изобретению однослойная полиамидная пленка получается путем многоосной вытяжки экструдированного первичного рукава со степенью удлинения не менее 1:2,3 в продольном направлении и 1:2,5 в поперечном направлении и последующей термофиксации рукава при температурах от 90 до 150°C при контролируемом усаживании на 15-20% как в продольном, так и в поперечном направлении. При этом термофиксация при температурах ниже 100°C производится в горячей воде. Оболочка, полученная этим способом, не обладает усадкой ни при 40, ни при 80°C, поэтому ее невозможно наполнить фаршем без растяжения и при этом получить, в конечном счете, несморщенный, туго набитый колбасный батон.

Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка колбасной оболочки, лишенной вышеописанных недостатков, а именно:

- пригодной для наполнения фаршем при помощи автоматического набивочного оборудования или упаковочных машин или вручную без предварительного увлажнения и растяжения оболочки при ее наполнении и при этом не требующей дополнительной обработки паром или горячей водой после варки и охлаждения колбас для получения туго наполненных батонов,

- обладающей достаточной жесткостью во влажном состоянии, чтобы противостоять деформациям, возникающим под действием силы тяжести в крупных колбасах после набивки,

- не создающей избыточных напряжений при варке,

- пригодной для нанесения на нее печатного изображения методом флексографии или другими методами высокопроизводительной печати,

- обладающей достаточной размерной стабильностью при хранении и транспортировке,

- обладающей необходимыми прочностными и барьерными свойствами.

Следующей задачей настоящего изобретения является разработка недорогого и производительного способа изготовления такой оболочки.

Описание изобретения

В результате проведенных исследований неожиданно было обнаружено, что поставленные задачи достигаются путем создания одно- или многослойной синтетической термоусадочной колбасной оболочки, которая содержит, по меньшей мере, один полиамидный слой, выполненный на основе, по меньшей мере, одного алифатического (со)полиамида, выбранного из группы, включающей полиамид 6, полиамид 66, сополиамид 6/66 или их смесь, при этом оболочка в готовом для наполнения состоянии имеет модуль Юнга не ниже 400 МПа в поперечном и не ниже 300 МПа в продольном направлении и ее усадка:

- при выдержке на воздухе с относительной влажностью 60% и температурой 25°C в течение 5 суток составляет не более чем 2% как в поперечном, так и в продольном направлении;

- при выдержке в воде с температурой 40°C в течение 2 часов составляет 4-10% в поперечном и 3-10% в продольном направлении;

- при выдержке в воде с температурой 80°C в течение 30 минут составляет 9-18% в поперечном и 8-15% в продольном направлении.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, усадка оболочки:

при выдержке ее на воздухе с относительной влажностью 60% и температурой 25°C в течение 5 суток составляет не более чем 1% как в поперечном, так и в продольном направлении; при выдержке в воде с температурой 40°C в течение 2 часов составляет 5-10% в поперечном и 4-10% в продольном направлении; при выдержке в воде с температурой 80°С в течение 30 минут составляет 10-15% в поперечном и 9-12% в продольном направлении.

Полиамидный слой содержит от 60 до 100%, по меньшей мере, одного алифатического (со)полиамида, выбранного из группы, включающей полиамид 6, и/или полиамид 66, и/или сополиамид 6/66.

Кроме того, полиамидный слой может содержать от 0 до 20%, по меньшей мере, одного полуароматического (со)полиамида, выбранного из группы, включающей сополиамид 6I/6T, полиамид MXD6 или их смесь.

Кроме полиамидной композиции полиамидный слой может содержать от 0 до 20% одного полимера, выбранного из группы, включающей сложный полиэфир, гомополимер олефина, сополимер олефина, модифицированный прививкой (со)полимер олефина, иономер или их смесь.

Оболочка может быть выполненной в виде рукава, полурукава (при разрезе рукавной пленки вдоль по одной кромке) или протяженной плоской пленки (при разрезе рукавной пленки вдоль обеих кромок).

Такая оболочка может быть получена способом, состоящим из последовательных стадий, включающих экструзию одно- или многослойного экструдата в виде первичного рукава, ориентационную вытяжку первичного рукава с получением ориентированной рукавной пленки, термофиксацию ориентированной рукавной пленки с получением термофиксированной ориентированной рукавной пленки. Далее, согласно настоящему изобретению, термофиксированная ориентированная рукавная пленка подвергается дополнительной обработке, состоящей из последовательных стадий доведения ее до температуры 60-140°С, растяжения на 4-10% в поперечном и на 3-8% в продольном направлении и охлаждения в растянутом состоянии до температуры не выше температуры стеклования полиамидной композиции полиамидного слоя с получением готовой к наполнению колбасной оболочки, которая затем сматывается в рулон в виде плоскосложенного рукава.

Стадию термофиксации производят путем нагрева оболочки, надутой воздухом в виде пузыря, до температуры 130-160°С, предпочтительно 135-140°С, и ее выдержки при этой температуре в течение от 3 до 5 секунд. Кроме того, в процессе термофиксации оболочку усаживают на величину до 10%, предпочтительно 5-10%, как в поперечном, так и в продольном направлении.

В предпочтительном варианте осуществления способа, при дополнительной обработке термофиксированной ориентированной рукавной оболочки ее растягивают на 5-10% в поперечном и на 4-8% в продольном направлении.

Кроме того, при дополнительной обработке термофиксированной ориентированной рукавной оболочки растяжение оболочки производят, предпочтительно, при температуре 70-130°С, а ее охлаждение в растянутом состоянии производят до температуры не выше 45-57°С в зависимости от состава полиамидного слоя.

При этом стадию дополнительной обработки в различных воплощениях изобретения производят как на одной производственной линии с предыдущими стадиями производства оболочки, так и на отдельной установке.

Готовая колбасная оболочка затем может использоваться как таковая или разрезается вдоль одной или обеих кромок сложенного рукава с получением соответственно полурукава или двух протяженных плоских пленок. Кроме того, оболочка может быть выполнена в виде гофрированной куклы.

Получение колбасного изделия в оболочке согласно настоящему изобретению заключается в наполнении оболочки практически без давления (увеличение диаметра батона при этом может составлять не более 1,5%) с формированием колбасного изделия, влажной термической обработке этого колбасного изделия и его последующем охлаждении. При этом предварительное увлажнение оболочки и дополнительная термообработка охлажденного батона не требуются.

Колбасное изделие, получающееся согласно настоящему изобретению, представляет собой туго набитый батон.

Описание оболочки по настоящему изобретению.

В последующем описании используются общепринятые названия полимерных материалов и аббревиатуры. Знаком «%» обозначаются массовые проценты от общей массы композиции, если специально не оговорено иное или если иное толкование с очевидностью не вытекает из контекста. В дальнейшем слова, содержащие приставку в круглых скобках, используются для обозначения понятий, одновременно включающих понятия, обозначаемые этим словом с этой приставкой и без нее. Например, слово (со)полимер означает одновременно полимер (гомополимер) и сополимер.

Под термином «колбасная оболочка в готовом для наполнения состоянии» понимается колбасная оболочка, которую используют для наполнения непосредственно после вскрытия упаковки, то есть без каких-либо предварительных операций. Упаковка может быть влагонепроницаемой или иной, в зависимости от конкретной структуры и формы оболочки по настоящему изобретению.

Оболочка по настоящему изобретению в готовом для наполнения состоянии имеет модуль Юнга, характерный для неувлажненных и непластифицированных иным способом оболочек на основе полиамида. Иными словами, она характеризуется значительной жесткостью, совершенно нетипичной для оболочек в момент наполнения, которые будучи предварительно увлажненными, обычно имеют модуль Юнга в 1,5-2,5 раза ниже.

При этом оболочка сохраняет свои размерные характеристики, в общем случае, будучи упакованной во влагонепроницаемый пакет, сделанный, например, из полиэтиленовой пленки, обеспечивающий постоянство влажности окружающего ее воздуха при перепадах температур, возникающих при транспортировке. Это свойство оценивают по так называемой свободной усадке, измеряемой после выдержки оболочки на воздухе при температуре 25°C и относительной влажности 60% в течение 5 суток. При этих условиях свободная усадка не превышает 2%, а в предпочтительном варианте 1%, как в поперечном, так и в продольном направлении. Такие условия влажности создаются в эксикаторе, на дно которого помещена подходящая кристаллическая соль, например бромид натрия (NaBr) или ее насыщенный раствор.

В оболочке по настоящему изобретению под действием температур порядка 80-100°С и высокой влажности, т.е. в условиях варки колбасных изделий, происходит развитие усадочных сил, которые подавляют расширение фарша. Если величина усадки при этих условиях составляет 9-18% в поперечном и 8-15% в продольном направлении, сила натяжения оболочки на колбасном батоне примерно равна той, что развивается при варке батона в оболочке, не прошедшей дополнительную обработку в соответствии с настоящим изобретением и наполненной с обычным растяжением. Если величина усадки будет превышать верхние значения указанных диапазонов, это может вызвать чрезмерное натяжение оболочки, связанное с риском ее разрыва или соскальзывания клипс. В дальнейшем этот вид усадки, величина которой определяется при выдержке оболочки в воде с температурой 80°C в течение 30 минут, что примерно соответствует условиям варки колбасных изделий, будет обозначаться как «горячая усадка». Действительно, величина горячей усадки изобретенной оболочки имеет эти значения, а в предпочтительном варианте составляет 10-15% в поперечном и 9-12% в продольном направлении.

Однако в отличие от известных оболочек, обладающих термоусадочными свойствами, в оболочке по настоящему изобретению часть усадочных сил продолжает действовать при последующем охлаждении колбасных батонов. Условием активизации этих остаточных сил усадки является только существенное увлажнение полиамидного слоя, которое быстро достигается при варке колбас. Такое усадочное поведение оболочки возникает в результате ее дополнительной обработки в соответствии с настоящим изобретением и определяет возможность получения в изобретенной оболочке туго набитого батона без ее дополнительного растяжения при набивке фаршем и без дополнительной термообработки колбасного изделия после его охлаждения. Эти остаточные силы усадки можно активизировать и при более низких температурах, при которых еще не включаются остальные силы усадки, связанные с изменениями, происходящими в кристаллической фазе полиамида и других полимерных компонентов оболочки при высоких температурах. Ниже будет показано, что активизация этой составляющей общей усадки возможна при увлажнении изобретенной оболочки при температурах от 20 до 50°C, причем величина равновесной (предельной при данной температуре) усадки не зависит от температуры воды в пределах данного диапазона, в которую при этом испытании помещают оболочку, а зависит только от типа оболочки и времени увлажнения. Выше 50°C начинается активизация усадочных сил, связанных с изменениями в кристаллической фазе полимеров. В некоторых воплощениях оболочки по настоящему изобретению увлажнение ее полиамидного слоя при температурах, близких к комнатной (примерно 18-28°C), занимает значительное время, поэтому измерение ее усадочных характеристик целесообразно производить при более высоких температурах. Например, если оболочка имеет наружные слои или выполнена из полиамидной композиции, ее равновесную усадку можно измерять при 25°C в течение 1-2 часов. Если она имеет хотя бы один полиамидный слой, окруженный слоями влагобарьерных материалов, требуется или очень длительное замачивание оболочки при комнатной температуре или тот же результат достигается при 40°C в течение 2 часов, как будет показано ниже (см. таблицу 3). В общем случае целесообразно проводить это испытание при 40°C в течение 2 часов. Этот вид усадки в дальнейшем будет обозначаться как «мокрая усадка». Для того чтобы при варке колбасы в оболочке по настоящему изобретению получался туго наполненный батон, ее усадка в таких условиях должна составлять 4-10% в поперечном направлении и 3-10% в продольном. Действительно, значения мокрой усадки изобретенной оболочки соответствуют этим величинам, а в предпочтительном варианте составляют 5-10% в поперечном направлении и 4-10% в продольном.

Оболочка может быть как однослойной, так и многослойной. Структура оболочки выбирается в соответствии с ее формой и предназначением, с предполагаемыми условиями ее хранения и транспортировки, а также в соответствии с предполагаемыми сроками хранения упакованного в нее колбасного изделия.

Оболочка по настоящему изобретению обязательно содержит, по меньшей мере, один полиамидный слой, в котором общее содержание алифатических (со)полиамидов составляет не менее 60%. В качестве полиамидов используются обычные коммерчески доступные термопластичные полиамиды (нейлоны), не обладающие специальными свойствами, такими как, например, высокая эластичность в неориентированном (литом) состоянии. Однако такие нейлоны, как материалы для колбасной оболочки, разумеется, должны быть устойчивы к длительному воздействию даже горячей воды, то есть не должны растворяться, диспергироваться или терять механическую прочность в воде. Для целей настоящего изобретения используются алифатические (со)полиамиды, такие как полиамид 6, полиамид 66, сополиамид 6/66, которые содержатся в этом слое в количестве от 60 до 100%. Также могут быть использованы и полуароматические (со)полиамиды, такие как сополиамид 6I/6T, полиамид MXD6, содержание которых в полиамидном слое составляет 0-20%. Вышеупомянутый полиамидный слой кроме (со)полиамидов может содержать до 20% других полимерных материалов, таких как сложные полиэфиры, например полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилентерефталат, модифицированный гликолями (ПЭТГ), полибутилентерефталат (ПБТ), (со)полимеры олефинов, например полиэтилены, полипропилен, сополимеры пропилена и этилена (СПЭ), иономеры и т.п. или их смесь.

Изобретенная оболочка может содержать более одного полиамидного слоя, при этом их общая толщина должна составлять в общем случае не менее 40%, а желательно не менее 45% от общей толщины оболочки. При этом общая толщина оболочки составляет от 18 до 120 мкм.

Кроме вышеописанного полиамидного слоя (слоев) оболочка может иметь один или несколько слоев, преимущественно содержащих другие термопластичные полимеры, такие как (со)полиамиды, отличные от полиамидных компонентов вышеописанного полиамидного слоя, включая полиамид 9, полиамид 10, полиамид 610, полиамид 12, полиамид 612, сополиамид 6/66/10, сополиамид 6/66/12, (со)полимеры олефинов, привитые малеиновым ангидридом (со)полимеры олефинов, поливинилиденхлорид, сополимеры этилена и винилового спирта, термопластичные полиуретаны. Эти слои могут также содержать смеси вышеперечисленных термопластичных полимеров, принадлежащих как к одному, так и к различным типам. Полиамидные компоненты вышеописанного полиамидного слоя (слоев): полиамид 6, полиамид 66, сополиамид 6/66, сополиамид 6I/6T и полиамид MXD6 также могут входить в состав этих дополнительных слоев в количестве, не превышающем 40%, например, в виде смеси с сополимером этилена и винилового спирта. Использование в качестве сырья для отдельных слоев жестких полимерных материалов, таких как полиэфиры, например ПЭТ, для целей настоящего изобретения нежелательно, так как они придают оболочке жесткость, не исчезающую во влажном состоянии.

Оболочка, изготовленная в форме рукава, может иметь слой, контактирующий с фаршем, изготовленный из любого материала, допущенного к прямому контакту с пищевыми продуктами. Однако, в предпочтительном варианте, он состоит из (со)полиамида или линейного полиуретана, поскольку эти материалы без дополнительной обработки обеспечивают хорошую адгезию оболочки к мясному фаршу. В наиболее предпочтительном варианте рукавной оболочки этот слой выполнен на основе (со)полиамида. Если материал этого слоя не имеет имманентной адгезии к фаршу, это свойство может быть придано ему известным способом, например обработкой коронным разрядом.

Если оболочка изготовлена в форме полурукава или протяженной плоской пленки и предназначена для заполнения на упаковочной машине, то слой, контактирующий с фаршем, изготавливается из любого термосвариваемого материала, который может быть сварен на конкретной упаковочной машине конкретным методом сварки, имеет гигиенический допуск к прямому контакту с пищевыми продуктами и обеспечивает при сварке формирование достаточно прочного в условиях термообработки колбас сварного шва. При этом предпочтительно, чтобы термосвариваемый полимерный материал имел температуру плавления в диапазоне 101-160°C. Для этих целей подходят (со)полимеры олефинов, иономеры, а также термопластичные полиуретаны или полиамиды, например сополиамид 6/66/12, марки Grilon CF6N или Grilon CF7N (производства EMS Со). В предпочтительных вариантах этот слой изготавливается из иономера, СЭВА, металлоценового полиэтилена (линейный полиэтилен низкой плотности - далее ЛПЭНП, линейный полиэтилен очень низкой плотности - далее ЛПЭОНП и т.п.), сополимер этилена и (мет)акриловой кислоты или ПВДХ или их смеси. Чтобы обеспечить необходимую адгезию такого слоя к фаршу, можно воспользоваться приемами, известными из достигнутого уровня техники, а именно обработкой этого слоя плазмой, коронным разрядом или высокоэнергетическим излучением (УФ-, γ-излучение, электронные пучки и т.п.). Наиболее предпочтительным способом обработки такого слоя