Brz razvoj polјoprivredno prehrambene industrije u našoj zemlјi nametnuo je potrebu da se polјoprivredni stručnjaci aktivno uklјuče u sve tokove i da svojim znanjem iz datih oblasti, kao što je slučaj u drugim naprednim zemlјama, svojim kreacijama i inovacijama se oduže društvenoj zajednici i tako učine lјudski život bolјim.

Da bi se što bolјe upoznala organska povezanost i međuzavisnost polјoprivredne proizvodnje i prerađivačke, prehrambene industrije na Polјoprivrednom fakultetu u Banjoj Luci uveden je predmet Osnovi tehnologije bilјnih proizvoda. Ovaj predmet ima cilј da uvede studente u oblast proizvodnje sirovina, ali istovremeno će poslužiti kao dalјna baza za izučavanje teorije i prakse prehrambenih grana industrije. Predmet je postavlјen tako da težište stavlјa na teoretske osnove koji omogućuje dalјu nadGradnju i praćenje novih tehnologija. Dobar dio materije, naročito biološko proizvodni, izlaže se u drugim predmetima kao što je Specijalno ratarstvo i zato sam se trudio da se u ovoj knjizi nađu samo bitni elementi za rad na polјu tehnologije prehrambenih proizvoda. Ovaj predmet obuhvata: sirovine važne za prehrambenu industriju, osnovne tehnološke operacije, tehnologije proizvoda prerade i nove tehnoloGije određenih proizvoda. Za izradu ove knjige korištena je skripta prof. dr Jovana Zarića, naučno i straživački rad prof. dr Vojina Mejakića i tehnologije prehrambenih industrija. Oea knjiGa će poslužiti studentima za savladavanje Spaguea iz predmeta Osnovi tehnoloGije bilјne proizvodnje tako što će popuniti jednu prazninu j udžbeničkoj literaturi.

Prof. dr Vojin Mejakić

Sadržaj

Predgovor

UVOD

Funkcija hrane
Osnovni faktori ishrane
Značaj prehrambene industrije

I SIROVINE U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI

Upotreba žita za ishranu lјudi
Hemijski sastav zrna žita

1. PŠENICA
Značaj pšenice
Podjela pšenice i njen značaj u proizvodnji
Proizvodnja pšenice u svijetu i u Jugoslaviji
Geografska rasprostranjenost pšenice
Porijeklo pšenice
Širenje pšenice u svijetu i u našoj zemlјi
Sistematika pšenice
Sorte pšenice
Anatomska građa zrna pšenice
Hemijski sastav i kvalitet zrna pšenice
Kvalitetne osobine zrna
Sadržaj i kvalitet lepka u zrnu kukuruza
Tehnološki kvalitet pšenice
Ocjenjivanje tijesta i hlјeba
Mjere za pobolјšanje kvaliteta zrna pšenice
Trgovački standardi za merkantilnu pšenicu

2. RAŽ
Proizvodnja raži u svijetu i u našoj zemlјi
Porijeklo i istorija raži
Sorte
Morfološke osobine raži

3. TRITIKALE
Značaj i upotreba Triticale

4. KUKURUZ
Privredni značaj kukuruza
Proizvodnja i prinos kukuruza
Porijeklo kukuruza
Istorijat kukuruza kod nas
Klasifikacija kukuruza
Sorte i hibridi kukuruza
Zrno kukuruza
Hemijski sastav zrna kukuruza

5. JEČAM
Privredni značaj
Površine, prinosi i proizvodnja u svijetu
Porijeklo i istorija kulture ječma
Geografska rasprostranjenost
Botanička pripadnost i klasifikacija ječma
Osobine pivskog ječma
Sorta ječma
Morfološke osobine ječma
Hemijski sastav ječma

6. OVAS
Značaj ovsa
Površine, prinosi i proizvodnja u svijetu
Porijeklo i istorija ovsa
Botanička klisifikacija i sorte ovsa

7. ULjANE BILjKE
7. E Suncokret
7.2. Ulјana repica
7.3. Mak
7.4. Ricinus
7.5 Sezam
7.6. Bundeva
7.7. Pamuk
7.8. Lan
7.9. Kokos
7.10. Palmovo ulјe
7.11. Kikiriki
7.12. Konoplјe
7.13. Orahovo ulјe
7.14. Lješnikovo ulјe
7.15. Bademovo ulјe
7.16. Maslina

8. BILjKE ZA PROIZVODNјU SKROBA, ŠEĆERA I ALKOHOLA
8.1. KROMPIR
Površine i prinosi u svijetu i u našoj zemlјi
Porijeklo i istorija kulture
Botanička klasifikacija
Sorte krompira
Anatomska građa krompira
Berba (vađenje) krompira
Skladištenje i čuvanje krompira
8.2. ŠEĆERNA REPA
Privredni značaj
Površine, prinos i proizvodnja u svijetu
Porijeklo i istorija šećerne repe
Botanička klasifikacija
Hemijski sastav šećerne repe
Tehnološki kvalitet šećerne repe
Sorte i hibridi

9. ZRNASTE BJELANČEVINASTE BILjKE
Botanička pripadnost
Podjela na grupe
Privredni značaj
9.1. SOJA
Porijeklo soje i njezino širenje u svijetu
Hemijski sastav zrna soje
Sorte soje
Klasifikacija sorti soje po grupama sazrijevanja
9.2. PASULj
9.3. LUPINE
9.4. GRAŠAK
9.5. SOČIVA
9.6. NAUT
9.7. BOB

10. DUVAN
Privredni značaj duvana
Površine i proizvodnja duvana u svijetu
Porijeklo i istorija kulture
Geografska rasprostranjenost duvana
Morfološke osobine duvana
Hemijski sastav duvana
Sorte duvana

11. KRMNO BILjE NA ORANICAMA
Značaj krmnih bilјaka

II OSNOVNE TEHNOLOŠKE OPERACIJE

1. Promjene gustoće i krupnoće materijala
Mašine za fino usitnjavanje

2. Procesi mješanja

3. Odjelјivanje materija
Drugi postupci za klasifikaciju materijala
Uređaj za prebiranje

4. Termička obrada
Vlažan vazduh
Koncentracija (ugušćivanje)
Kristalizacija
Sušenje
Cijeđenje
Smrzavanje
Sušenje smrzavanjem (sublimacijom)
Hlađenje
Uslovi za rashladna skladišta
Sterilizacije
Načini prenosa toplote
Ostali faktori koji utiču na prenos toplote
Metodi sterilizacije i uređaji
Hlađenje poslije sterilizacije
Dielektrično grijanje
Prženje

5. Ostale operacije
Izmjena jona
Punjenje
Uređaji za prenos materijala

6. Materijali

III TEHNOLOGIJE PROIZVODA PRERADE

1. Tehnologija vode
Vrsta prirodnih voda
Tvrdoća vode
Pijaća voda
Industrijske vode
Otpadne vode

2. Prerada žitarica
2.1.1. Mlјevenje pšenice
2.2. Proizvodnja hlјeba
2.3. Prerada kukuruza
2.3.1. Priprema zrna za preradu
2.3.2. Isklicavanje
2.3.3. Proizvodi suve prerade kukuruza
2.4. Hemijska prerada kukuruza
2.4.1. Proizvodi hemijske prerade kukuruza
D-Sorbitol
Primjena D Sorbitola
Dekstroza monohidrat
FermolR
2.5. Prerada ovsa

3. Tehnologija ulјa
3.1. Industrijska proizvodnja ulјa
Cijeđenje
Dobijanje ulјa ekstrakcijom

4. Tehnologija špirita
4.1. Sirovine za dobijanje špirita
4.2. Proizvodnja slada
4.2.1. Močenjeječma
4.2.2. Klijanje
4.2.3. Usitnjavanje slada
4.3. Proizvodnja špirita iz krompira
4.4. Ostali proizvodi prerade krompira
Proizvodi od krompira

5. Tehnologija piva
5.1. Proizvodnja piva
5.2. Proizvodnja slada
5.2.1 Sušenjeslada
5.2.2. Komlјenje
5.3 Vrenje
5.4. Ubrzano dobijanje piva po postupku Nathana
5.5. Ubrzani postupak proizvodnje žigulevskog piva
5.5.1. Praksa ubrzanog dobijanja žigulisanog piva

6. Tehnologija prerade soje
6.1. Prerada soje i njen značaj u ishrani
6.2. Proizvodi od soje
6.3. Postupak dobijanja ulјa i proteina
6.4. Sojino ulјe
6.5. Margarin
6.6. Lecitin
6.7. Proteinski proizvodi od soje
6.8. Soja i njezini proizvodi u ishrani stoke
Učešće u krmnim smjesama i komparativna vrijednost soje
6.9. Iskorištavanje proteina soje u ishrani čovjeka

7. Tehnologija duvana
7.1. Primarna prerada duvana
7.2. Osnovna prerada duvana
Priprema duvana za rezanje
Rezanje duvana
Izrada cigareta

8. Tehnologija prerade krmnog bilјa
8.1. Proizvodnja lisnatog proteina
8.2. Izbor vrsta i faza razvoja bilјaka za ekstrakciju proteina
8.3. Frakcionirano korištenje zelene krme
8.4. Tehničko tehnološka rješenja korištenja zelene krme za proizvodnju LPC koncentrata bilјnih proteina i zelenog brašna
8.5. Tehničko-tehnološka riješenja dehidracije lucerke
8.6. Nove tehnologije u preradi lucerke

IV LITERATURA

Uvod

U borbi za održanje života čovjek je morao da zadovolјi tri osnovne potrebe: hranu, odeću i smještaj. Sa napretkom lјudskog društva čovjek je uspješno, ili bar dosta uspješno, obezbijedio potrebe za odjećom i smještajem, ali se za hranu to još uvijek ne bi moglo reći. Moglo bi se reći, da su sa napredovanjem i rastom populacije i progresom, čovjekove navike za hranom na izvjestan način „degenerisane“, budući da je rasprostranjeno uvijerenje da se lјudski rod ranije hranio prirodnije (nego što to čini njegov današnji potomak).

Predpostavlјa se da se čovjek u prpmitivnom obliku pojavio prije milion godina. Dugo vremena on je bno pravi član spontanih životnih zajednica (biocenoza) i kao heterotrof-omnivor za osiguranje hrane bio upućen na bilјke i životinje. Zemlјište sa prirodnim bilјnim zajednicama kao primarnim proizvođačima organske materije bili su netaknuti od čovjeka. Danas je mali broj lјudi vezan za slobodnu prirodu. Ogromna masa lјudi oko 3.5 milijarde proizvodi svjesno i organizovano hranu u okviru agrikulture.

Klјučni problem današnjice je naglo množenje lјudi, Deevey 1980. godine iznosi da je prije milion godina na zemlјi živjelo 1 milion stanovnika, zatim je utvrdio da broj stanovnika stalno raste i da će do kraja ovoga stolјeća broj lјudi dostići 46 na km2. Prema podacima Ujedinjenih nacija svakog dana se rodi oko 200 000 novih stanovnika ili godišnje 90 miliona. Najviše stanovnika se rađa u Latinskoj Americi 2.6 %, Africi 2.3 %, Aziji 2%, Evropi i Americi 1%.

Davno prije industrijske revolucije i početka prelaska iz ruralnog na urbani način života, kada je čovjek bio lovac, ribar ili zemlјoradnik, pribavlјao je hranu direktno „iz prirode“, te je mogao biti siguran da ima izbalansiraniju ishranu, nego njegov današnji potomak, koji često na svom posjedu gaji samo jednu kulturu koja ima svrhu robne proizvodnje. Monier-Villiams, takođe naglašava upoređujući snabdjevanje hranom danas sa onim u stara vremena, da postoji nekoliko važnih činjenica koje treba imati pred očima. Prvo, broj prehrambenih artikala primitivnog čovjeka bio je ograničen na žitarice, voće, trave, ulјa, med, mlijeko, meso i ribu koje je proizvodio u veoma malim količinama, tako reći, pred svojim vratima. Ponekad, zbog svega toga, imao je izobilјe, ponekad opet patio je od nestašice, u oba slučaja priprema hrane bila je krajnje jednostavna. Sa razvijanjem civilizacije čovjek je težio stvaranju zajednica u gradovima radi razvijanja drugih proizvodnih grana, prije svega industrijskih. Postajalo je jasno da se mora organizovati svakodnevno snabdjevanje hranom, pa je hrana nabavlјana, najprije, iz neposredne okoline, što u uslovima nastajanja komuna osrednje veličine i nije predstavlјalo veći problem, a pogotovo ako su bile smještene u plodnim ravnicama. Stvaranjem velikih industrijskih centara obezbjeđivanje adekvatne ishrane hrane dovolјnim količinama počelo je da se javlјa kao ozbilјan problem. Život je na taj način prisilio čovjeka da razvije tehnologiju ne samo proizvodnje, već i prerade hrane, tako da danas možemo sa optimizmom gledati u budućnost.

Još uvijek će osnovi polјoprivredne proizvodnje biti kulturne bilјke. To su biohemijske tvornice Suigeneris koje zahvalјujući svom hlorofilu jedine do danas mogu koristiti solarnu energiju i materiju mrtve prirode za sintezu organske materije. Povećanje bilјne produkcije kreće se u dva pravca: proširenje proizvodnih površina i povećanje bilјne produkcije po jedinici površine. U cjelini još je svjetska proizvodnja hrane iznad porasta broja lјudi. Problem predstavlјa nepravilna distribucija polјoprivrednih produkata, jedni narodi imaju više a drugi deficite u ishrani. Kad je riječ o bjelančevinama one imaju klјučnu ulogu u ishrani lјudi. Razvijene zemlјe koriste 90 grama bjelančevina dnevno, dok nerazvijene 10 grama dnevno. Za svoj opstanak čovjek u primitivnom obliku koristio je 20 km3 životnog prostora a danas u organizovanoj proizvodnji hrane taj prostor može da hrani 10 000 lјudi; to znači da polјoprivredu moramo shvatiti kao način upravlјanja živim bićpma i mogućnost da se osigura život drugim živim bićima (autotroofi za heterotrofe). Postavimo li pitanje da li bi današnje čovječanstvo moglo napustiti agrikulturu odgovor bi bio negativan, jer veći broj lјudi ne bi mogao naći dovolјno hrane u slobodnoj prirodi to bi bio kraj civiliziranom životu i kulturi, podjela rada bi prestala, lјudi bi morali napustiti svoj posao i poći u potragu za hranom. To bi dovelo do međusobnog masovnog uništenja ne isklјučujući i kanibalizam. Zbog toga do dalјnjega ostaje polјoprivreda nezamjenlјiva u organiziranoj n dovolјnoj proizvodnji hrane za rastući broj stanovnika naše zemlјe. Stvoren je sintetski hlorofil, koji bi trebao da zamjeni prirodni, ali njegovo korištenje je još daleko, pa zato se moramo osloniti na hlorofil bilјaka koje će stvoriti organsku materiju za proizvodnju hrane uopšte.

Još uvijek imamo velik procenat namirnica koje se distribuiraju u neupakovanom stanju, iako se zna da su to lakokvarlјivi artikli. U razvijenim zemlјama danas se vrlo malo namirnica prodaje neupakovano, ili neprerađeno. Čak i svježe voće i povrće prebira se, klasira i pakuje. Ono se takođe tretira i čuva u posebnim uslovima, da bi se adekvatnije zadovolјile potrebe potrošača tokom cijele godine. Od velikog je značaja permanentan porast pripremlјenih i polupripremlјenih proizvoda.

Promjene u načinu života su, takođe, izazvale značajan porast potrošnje proizvoda koji pružaju visok stepen pogodnosti za upotrebu. Prodaja ovakvih proizvoda raste znatno brže nego što je to slučaj sa klasičnim priozvodima, tako da se može reći da je ovaj način plasiranja prehrambenih artikala obuhvatio gotovo jednu trećinu ukupne količine. Do ovog je moralo doći jer savremeni čovjek, obzirom na način života, postavio je pred prehrambenu industriju zahtjeve da se hrana :

– lako i brzo priprema uz minimum čišćenja,
– brzo kuva ili podgRijava,
– lako kombinuje radi postizanja raznovrsnosti menija,
– proizvodi pod uslovom doslјednog i pouzdanog kvaliteta,
– uprošćeno i zaštitno pakuje.

Prema V. Buchman-y 2010. godine u proizvodnji hrane mogućnosti su „… skoro isto toliko neograničene, koliko i interesantne …“. Do 2000. godine još uvek ćemo živjeti, kaže Bushman, u stanju dinamične evolucije. Danas „koeficijent evolucije“ u proizvodnji hrane je vjerovatno za otprilike jedan red veličina veći nego što je bio pre 30 godina. Na osnovu toga, do početka XXI vijeka, koeficijent evolucije će se nesumlјivo povećati za još jedan red veličina, a možda i više…

Prema tome moguće se nadati sve većem porastu proizvodnje svih primlјenih proizvoda, smrznutih, kao i proizvoda spremnih za serviranje, ili onih koje treba najpre podgrijati, pa služiti. Ovi proizvodi će pratiti zahtjev da se zadovolјe rastuće tendencije potrošača da uzimaju manje, ali češće obroke, koji se mogu direktno trošiti, ili se lako pripremaju. Nutricionisti uostalom, izjavlјuju da je ova promjena korisna, jer mali, češći obroci su bolјi, nego jedan ili dva obilna obroka u toku dana..

Funkcija hrane

Hrana ima tri osnovne funkcije: irvo, ona služi kao gorivo za tijelo obezbjeđujući mu toplotu procesom, postepene oksidacije, drugo, ona obezbjeđuje građevinski materijal za rast i obnavlјanje i treće, ona osigurava normalno odvijanje tjelesnih funkcija.

Osnovni faktori ishrane

Prema sadašnjim naučnim saznanjima nauke adekvatno snabdijevanje organizma hranom treba da vodi računa o nekoliko faktora koji mogu da se grupišu na slјedeći način:

1. dovolјno proteinskih materija potrebnih da se obezbijedi odgovarajuća količina vitalnih aminokiselina,
2. dovolјno svarlјivih organskih materija /uglјenih hidrata, masnoća i proteina/ koje treba da obezbijede neophodnu energiju,
3. odgovarajuću količinu vitamina potrebnih organizmu,
4. odgovarajuću količinu vitagena potrebnih organizmu,
5. mineralne materije u dovolјnim količinama i odgovarajućim proporcijama,
6. odgovarajuće količine zdrave vode i vazduha.

Svaka od ovih grupa ima tačno određene i definisane funkcije u organizmu, a njihova međuzavisnost je i danas predmet intenzivnog naučnog interesovanja. Stoga, svakodnevno smo svjedoci novih otkrića i novih tumačenja koja streme što bolјem i potpunijem poznavanju čovekove prirode, pa shodno i potrebe za pravilnom ishranom.

Značaj prehrambene industrije

Ova industrija kako u svjetskoj, tako i u našoj privredi zauzima značajno mjesto. Taj značaj proističe prije svega iz broja preduzeća, broja zaposlenih, pogonske snage instalisanih mašina i motora, a zatim posebno njene uloge-snažnog pokretača razvoja polјoprivredne proizvodnje.

U toku poslјednjih nekoliko godina polјoprivredna proizvodnja bilјežila je velike uspjehe, pa je na taj način stvorena jaka sirovinska baza za brojne grane ove industrije. U toj situaciji pokazalo se da polјoprivredna prerađivačka industrija ne može da apsorbuje ponuđenu polјoprivrednu proizvodnju što ukazuje ne samo na njen značaj, već i na potrebu njenog dalјnjeg i ubrzanog razvoja.

Prehrambena industrija može da se podijeli na nekoliko grupa: osnovni proizvodi (šećer, ulјa, skrob i derivati skroba), proizvodi konzervne industrije (prerađevine voća, povrća, mesa, ribe i td.), proizvodi industrije vrenja (špiritus, kvasac, pivo i sl.), artikli za uživanje (bombone, kakao proizvodi, kavovine i dr.), i ostali proizvodi (testenine i td.), duvanska industrija. Pored ovih treba naglasiti da veoma veliki značaj imaju još industrija za preradu mlijeka i mliječnih proizvoda, industrija za preradu živine i jaja, industrija začina i sličnih dodataka hrani, te industrija alkoholnih i bezalkoholnih napitaka i indistrija stočne hrane.

II Osnovne tehnološke operacije

6. Materijali

U prehrambenoj industriji za izradu uređaja, posuđa, rezervoara, ambalaže i sl. upotreblјava se relatpvno vrlo širok spektar najrazličitijih materijala. Ako bi se, principijelno gledano, opredelјivali za ovaj ili onaj materijal, onda bi kriteriji morali pokazati od funkcije koju će taj materijal imati i u skladu sa zahtjevima te funkcije. Iz ovoga slijedi da je obim kriterija veoma različit obzirom na različitost funkcija, a i izbor materijala danas je dovolјno širok, tako da je moguće sresti gotovo sve potrebe savremene prehrambene industrije. Sem toga treba imati na umu da je naučni rad na polјu iznalaženja sve novih i bolјih materijala u punom zamahu, pogotovo poslјednjih dvadesetak godina, pa je moguće očekivati da će biti riješeni i najsloženiji problemi u ovom domenu.

Kod izbora materijal a za izradu raznih mašina i drugih pomoćnih uređaja u prehrambenoj industriji, pored ostalih, kao najvažnijii zahtjev javlјa se sposobnost materijala da ne korozira. Kako je korozija uslovlјena dodirom, pa prema tome reakcijom, tečnost-metal-vazduh, to se zahtjevaju takvi uslovi da se makar jedna komponenta eliminiše, a zatim materijali koji su otporni na koroziju. Za namirnice koje su podložne lakoj infekciji mikroorganizmima važno je, na strani materijala, da se ovaj lako i temelјito čisti. Za izradu grejnih površina materijal treba da ima visok stepen toplotne provodlјivosti.

Od velikog broja danas raspoloživih materijala pomenućemo neke grupe, ili osnovne u njima koji su od bitnog značaja za ovu industrijsku granu.

Gvožđe – kao metal sam za sebe vrlo je osjetlјiv i podložan nagrizanju slabim kiselinama koje ga lako rastvaraju stvarajući pri tome gvožđev oksid (rđu). Otporan je prema alkalijama, ali ga ipak vruće i koncentrovane baze nagrizaju. No, odmah valјa napomenuti da se u prehrambenoj industriji alkalije mnogo manje upotreblјavaju nego što je to slučaj sa razblaženim kiselinama. Na vitamin S ovaj metal slabo djeluje, ali većina namirnica u dodiru sa gvožđem promjeni boju, ukus, a često i miris. Tanini i njihova jedinjenja sa gvožđem daju zelenoplavu boju. Kod primjene za tretiranje ili pakovanje masnoća takođe valјa biti oprezan zbog mogućnosti reagovanja sa nezasićenim masnim kiselinama. Primjena livenog grožđa (liva, gusa) raširena je u prehrambenoj industriji, jer ono manje korozira te služi za primanje slanih rastvora.

Da bi gvožđe bilo trajnije njemu se dodaju drugi metali gradeći na taj način legure. Najčešći dodaci su hrom oko 17%, a zatim nešto tantala i titana. Ovaj hrom-čelik bez nikla, prikladan je za mlјekarsku industriju. No, u savremenoj industrijskoj praksi dominira legura sa 18 % hroma i 8% nikla pod nazivom hrom-nikl-čelik. Ova legura je veoma otporna na djelovanje slabih kiselina kao i alkalija, lako se čisti. U praksi prehrambene industrije poznata je pod nazivom nerđajući čelik. Pod istim nazivom pojavlјuje se jedna još otpornija legura sa 18 % hroma, 12% nikla i 2-3% molibdena. Obe ove legure primjenjuju se u mlјekarstvu, proizvodnji sirćeta, slatkog prevrelog soka (mošta), pektina, a u konzervnoj industriji gotovo su upotpunosti zamijenile sve druge metale u izgradnji opreme i posuđa.

Bakar. Ovaj mek i plastični metal slabo se rastvara u kiselinama kao što su HCl, NaBO4, mravlјoj, liminskoj i fosfornoj pod uslovom da je obezbijeđeno odsustvo vazduha. No, bakar rado oksidiše, a njegov oksid se lako rastvara u kiselinama. Donedavno se upotreblјavao u pivarstvu, ali ga je danas odatle potisnuo nerđajući čelik, ali se još uvek primjenjuje za izradu destilacionih uređaja u proizvodnji špirita itd. Kao kalaisan ili posrebren može da se upotrebi u nekim procesima konzervne industrije (kao što je to ranije bio slučaj kod ukuvavanja marmelade), ali kako je navedeno takvi uređaji u savremenim pogonima zamjenjeni su onim iz nerđajućeg čelnka. U bakarnim sudovima masti su podložne kvarenju zbog oksidacije u prisustvu soli bakra. Ako treba da se sačuva vitamin C onda namirnice koja ga sadrže ne smiju doći u dodir sa ovim metalom. Inače već kod malih količina prisutnog bakra (red veličina 0.0002-0.008%) dolazi kod plodova povrća do promjene boje.

Pokušaji da se bakar legira (na pr. monometal: 67% nikla, 30% bakra, 14% gvožđa, 1% mangana) nisu dali očekivane rezultate.

Kalaj – služi kod proizvodnje i uskladištenja aromatskih materija, pri proizvodnji kazeina, špirita, ali daleko više za oblaganje (kalaisanje) čeličnog lima i bakrenih sudova.

Nemetali – upotreblјavaju se tamo gdje njihova slaba toplotna provodlјivost nije bitan faktor, a gdje se radi sa visokim koncentracijama i temperaturama uz uslov da se pri tome neprimjenjuju povišeni pritisci. Ovdje treba da se pomene i keramika koja je ranije imala širu primjenu, ali se danas više zadržava kao materijal za oblaganje tamo gdje se traži čistoća i lako pranje površina.

Staklo – značajan je ambalažni materijal koji se upotreblјava za pakovanje niza prehrambenih proizvoda. To je amorfna materija nastala iz neutralnog rastvora silikata obrazovana toplotnom i fuzijom uz odgovarajuće hlađenje koje ima zadatak da spriječi kristalizaciju.

Po svojim karakteristikama staklo je lomlјivo, providno, ima malu otpornost na istezanje, ali izvesnu elastičnost. Koeficijent širenja mu je nizak, a termička provodlјivost slaba. Absorbuje h – zrake, slabo propušta ultralјubičaste zrake i ima svojstvo transparentnosti. Hemijski je otporno prema kiselinama, bazama, masnoćama itd. Ipak ono može podleći promjenama djejstvom vode, mineralnih kiselina i alkalija. Alkalije rastvaraju staklo.

Staklo je čovjeku poznato još od 1 vijeka prije n. e. i do danas nalazi različitu primjenu. U prehrambenoj industriji u obliku teglica, boca, zatim za oblaganje raznih rezervoara itd. Za različite potrebe moguće je proizveszi staklo odgovarajućih karakteristika kao na pr. za povišen pritisak, povišenu temperaturu, zaštitu od djelovanja svjetlosti i sl.

Obzirom da se proizvodi u našoj zemlјi staklo bi trebalo da uzme još većeg učešća u strukturi ambalažnog materijala u prehrambenoj industriji. Računa se da se danas proizvodi oko 140-150.000 tona.

Drvo – upotreblјava se uglavnom kao vanjski ovojni materijal, ali može da služi i kao ambalažni kao kace, burad itd. Loša strana ove vrste ambalažnog materijala je što bubri, odnosno skuplјa se pod datim uslovima, teško se čisti, a može biti prenosnik infekcije i infestacije.

Plastične mase – Kao maternjal kojem industrija može da daje najrazličitija svojstva, plastmase nalaze sve širu upotrebu u proizvodnji, pakovanju i transportu namirnica. Nјihova upotreba ide od oblaganja raznih rezervoara, preko kontejnera, cijevi do ambalažnih jedinica za pakovanje gotovih proizvoda. Zbog toga plastmase i elastomjeri igraju danas sve veću ulogu u pakovanju namirnica.

Proizvodnja i potrošnja ovih materijala u svijetu rapidno raste: dok je 1930. godine utrošeno oko 70.000 tona, 1965. godine ova cifra se penje na 12.800.000 tona. U našoj zemlјi je 1962. godine u prehrambenoj industriji utrošeno 3.240 tona, a već 1970. godine ova vrijednost se popela na 15.400 tona.

Po definiciji plastične materije su takvi materijali koji su čvrsti na običnoj temperaturi, ali koji se pod djejstvom toplote tope. Stoga i obrada ovih materijala zasniva se na zagrijavanju plastmaterijala koji se potom pod pritiskom potiskuju najčešće u zato pripremlјene kalupe u kojima nakon hlađenja dobijaju želјene oblike. Ovo svojstvo plastmasa je veoma značajno jer pruža maksimalne mogućnosti oblikovanja.

Hemijski gledano to su organska jedinjenja dobijena sintetičkim putem, pa se može reći da su to ustvari sintetička organska jedinjenja. Obzirom na svoj karakter to su organske makromolekularne materije koje su u određenom stadijumu proizvodnje plastične. U sastav plastmasa ulaze još: omekšivači, vezivne smole, stabilizatori, punila, boje i sl.

Plastmase pokazuju određena fizička, hemijska i mehanička svojstva. Od fizičkih svojstava vrijedno je istaćn rastvorlјivost, koja je uslovlјena hemijskim sastavom, odnosno prirodom makromolekula, kristalnost, koja je funkcija izvesnih faktora a zavisi od oblika makromolekula, propustlјivost prema gosovima, pa se u tom pogledu mogu čak i selektivno ponašati tako da je za pojedine slučajeve moguće izabrati optimalu vrijednost propustlјivosti. Najzad plastmase posjeduju određena električna svojstva što je značajno naročito kod dielektičnog zagrijavanja.

Hemijska svojstva zavise pre svega od hemijske prirode atoma. No, polimeri, kakve su plastmase, posjeduju veliku inertnost baš zahvalјujući makromolekulima trodimenzionalne mreže. Makromolekuli se svojim akcijama substitucije i adicije približavaju manjim molekulama, ali se razlikuju svojom reakcijom adsorpcije i degradacije. Pod uticaj katalizatora (kiseonik, svijetlost, toplota itd.) može doći do degradacije. Ove je stoga potrebno poznavati jer se time objašnjava „starenje“ plastmasa i elastomera (kao što je kaučuk), što se izbegava dodavanjem antioksidansa i drugih sličnih materija.

Prirodni i sintetički polimeri posjeduju i mehanička svojstva kao što su: plastičnost, elastičnost, otpornost na vučenje (palstmase, elastomjeri, tekstilna vlakna).

U prehrambenoj industriji danas se upotreblјavaju razne plastmase kako po svom hemijskom sastavu: pa shodno i datim osobinama, tako i po nizu drugih kriterija. Od njih da pomenemo neke:

Polietilen – dobija se polimerizacijom etilena. Kod 100°C i 30 Atm u tečnom je stanju. Tvrd je i bijele boje, fleksibilan, prozračen, žilav. Veoma je otporan prema hemikalijama, apsorbuje zanemarive količine vode. Elekroizolator je. Savitlјiv je i otporan na udar. Postoje polietileni dobijeni pri visokom pritisku koji imaju manju specifičnu težinu i nazivaju se mekani polietileni, za razliku od onih dobijenih pri niskom pritisku.

Folije su izrađene u deblјinama od 0.01-0.25 mm. Slabo propuštaju vodenu paru, a propuštaju gasove. Polietileni (često označeni sa PE) lako oksidišu na visokim temperaturama. Nisu toksični.

Polivinilhlorid (PVC) – dobija se polimerizacijom vinilhlorida. Otporan je prema kiselinama, alkalijama i alkoholima. Folije su zavisno od načina izrade meke ili tvrde. Na niskim temperaturama imaju malu termičku otpornost. PVC može, ali ne mora biti toksičan, što zavisi od upotreblјenih stabilizatora i plastifikatora.

Celuloid – dobija se iz celuloze. Vrlo je žilav i stabilan dimenzionalno. Pod djejstvom sunčevih zraka postaje krt i žuti. Vodu dosta absorbuje i jako je zapalјiv.

Celofan – dobija se djelovanjem NaOH na celulozu. T o je ustvari regenerisana celuloza. Celofan je nerastvorlјiv u vodi. Higroskopan je i krt. Propustlјiv je prema vodenoj pari, slabo propušta kiseonik, SO2, i organske pare aromatičnih materija. Otporan je prema masnoćama. Folije se izrađuju u deblјinama od 0.018-0.4 mm.

Polistirol – dobija se polimerizacijom stirena. Mana mu je što je vrlo krt. Ima ograničenu otpornost prema toploti. Vrlo dobra mu je propustlјivost, poseduje odlična elektična svojstva, ima visoku otpornost prema kiselinama, bazama, organskim rastvaračima, sokovima i alkoholnim pićima. U nekim bilјnim ulјima bubri i rastvara se. Nije toksičan, nerastvorlјiv je i neaktivan u odnosu na tečne namirnice.

Pored ovih treba nabrojati i slјedeće: polipropilen, polivinilacetat, acetatnu celulozu, acetata-butirat celulozu, etilcelulozu, poliamide, akrilne palstmase, polikarbonate, fenoplaste, aminoplaste itd.

Iz grupe elastomera najznačajniji predstavnik je prirodni kaučuk. No, valјa odmah reći da se elastomeri odlikuju izvanrednom elastičnošću, a proizvode se vulkanizacijom.

Prirodni kaučuk rastura h – zraka i daje sliku amorfne mase. Prozračan je i bez mirisa. Specifična težina mu je 0.92 gr/cm3. Rastvara se u H2S. Bubri u nekim organskim rastvaračima, podložen je adiciji, supstituciji, izomerizaciji i polimerizaciji. Toksičan je zbog izvesnih dodataka.

Pored prirodnog postoje još i sintetički i silikonski kaučuk.

Silikopi – su makromolekulski organski prozvodi u čiji sastav ulaze atomi silicijuma. Oni se vežu s jedne strane atomima kiseonika dok su s druge strane direktno vezani silicijum-ugJvenik na uglјovodonične organske radikale, ako i na radikale-metila, etila i fenila.

Pakazuju veliku otpornost prema oksidaciji i hidrolizi, a silicijum doprinosi većoj termičkoj otpornosti i hemijskoj rezistentnosti. Makromolekuli silikona imaju malen površinski napon pa stoga nalaze široku primjenu u zaštiti neorganskih materijala od vlage. Zbog toga se ove materije u industriji ambalaže koriste za zaštitu površine. Za ove svrhe silikoni se izrađuju kao tečni, silikonske smole ili silikonske paste. Silikoni nisu toksični i inertni su.

Za izradu ambalaže u novije vreme koriste se i specijalne materije poznate pod imenom „jestivi ambalažni materijal“. U svom sastavu imaju glucide, bjelančevina, masti itd. Izrađuju se u vidu folija.

Papir – izrađuje se kao papir, karton i talasasti karton. Nalaze vrlo široku primjenu kao ambalažni materijali. Od važnijih tipova papira da pomenemo neke:

Omotni papiri – za ove svrhe služe slјedeće vrste: obični papiri, natron ili kraft papiri, pergamentski i voštani papiri, impregnisani papiri.

Svi oni moraju da posjeduju određene karakteristike od kojih ističemo ove: otpornost na istezanje, kidanje i gužvanje. Sem toga papiri za ove svrhe moraju imati i fizičko-hemijske karakteristike kao otpornost na kvašenje, nepropustlјivost za vodu i masnoću itd.

Karton – to je proizvod sličan papiru, ali se razlikuje po tzv. gramaturi, težini po jedinici površine. Tako kartoni imaju kao donju granicu gramature 140gr/m2. Deblјina kartona zavisnće od količine celulozne mase koja se nanosi po slojevima jedan na drugi. Zbog svojih veoma dobrih svojstava danas se izrađuje veliki broj različitih kartona čiji se gramature kreću od 32 do 1000 gr/m2. Sem toga raznim dodacima mogu im se dati vrlo različita svojstva s kojima se susreću za različite potrebe.

Talasasti karton – uobičajno naziva se još i lepenka. Pod ovim se podrazumjeva karton iz jednog ili više slojeva talastog papira naleplјenog na jedan sloj ravnog papira, ili se može nalaziti nalјeplјen između dva ili više slojeva ravnog papira. Na taj način može se dobiti dvoslojni, troslojni itd. Talasasti kartoni mogu se razlikovati po broju, visini i pravcu talasa po dužnom metru. Talasi mogu imati razne profile. Od karakteristika lepenke potrebno je posebno naglasiti njenu otpornost na udare, pa je stoga našla veliku primjenu kao što zaštitni ambalažni materijal. Kao i papiru i talasastom kartonu moguće je dodavanjem određenih sastojaka davati i druga za ambalažu bitna svojstva kao otpornost na djelovanje vlage, posebno u prekomorskom transportu.

Premazi – koriste se za zaštitu lima od korozije. Mogu biti neorganski i organski. Premaz ili lak je koloidni rastvor neke filmogene supstence u rastvaraču ili mješavine rastvarača. Lakovi mogu biti otporni prema kiselinama (acidorezistentni), ili sumpornim jedinjenjima (sulforezistentni). Danas se sve više proizvode univerzalni lakovi. Po porjeklu mogu biti prirodni i sintetički, bezbojni i pigmentirani. Za potrebe prehrambene industrije moraju zadovolјiti ove uslove:

– moraju biti elastični, dobro prijanjati uz površinu lima i biti trajni,
– ne smiju biti propustlјivi za gasove, vodenu paru, aromatična isparenja,
– moraju biti/ztporni prema korozivnim supstancama, a nesmiju odavati nikakav miris ili boju i moraju biti atoksični.

Lepila – su materije koje posjeduju dobra adheziona svojstva prema materijalu ili materijalima koji se lijepe. Po svojoj hemijskoj strukturi moraju posjedovati izvanredna koheziona svojstva da ne bi došlo do rušenja veza u sloju lepila. Pored toga neophodno je da imaju i određenu brzinu vezivanja. Za lepila traže se slјedeći uslovi:

– relativna polarnost lepka i površine koja se lijepi moraju biti približno identične kako bi se postigla maksimalna adhezija,
– deblјina filma lјepila mora biti što manja da bi se izbegle šuplјine u filmu,
– relativno skuplјanje površina koje se lijepe i filma lepila mora biti što manje, a lepilo da ima što manju teglјivost filma,
– lјeplјivi film mora biti zaštićen od dejstva kisele ili bazne reakcije kao i od meteoroloških uticaja, te djejstva vode i vlage,
– lјepilo treba da bude takve viskoznosti, molekularne težine i takve strukture da bude sposobno za stvaranje maksimalne orijentacije reaktivnih grupa na površinama koje se lijepe.