PostHeaderIcon Упаковывание в газовой атмосфере


Для свежих овощей, фруктов, пищевых продуктов, кулинарных, хлебобулочных, кондитерских и других изделий в странах Западной Европы и США более 20 лет используют герметичные упаковки с регулируемым и модифицированным составом газовой среды. Газообразная смесь любого состава внутри упаковки приводит к резкому замедлению газообмена продукта с окружающей средой, развития микроорганизмов и процесса гниения. Вследствие этого срок хранения продукта увеличивается в несколько раз. Различают упаковывание в газовой среде трех видов:

  • атмосфере инертного газа (N2, СО2, Аr);
  • регулируемой газовой среде (РГС), когда ее состав должен изменяться только в заданных пределах. Этот способ требует значительных капиталовложений в оборудование и на обеспечение оптимальных условий хранения продукции;
  • модифицированной газовой среде (МГС). В данном случае на начальном этапе в качестве окружающей среды используется обычный воздух, а затем в зависимости от природы хранящихся продуктов и физических параметров окружающей среды устанавливаются модифицированные условия хранения по составу газа, но в довольно широких пределах.

    С позиций технологичности, экономичности и сохранности продукта большее распространение получило упаковывание в МГС. Газами для упаковки в МГС являются кислород, диоксид углерода и азот, соотношение которых, особенно О2 зависит от типа упаковываемого продукта. Кислород служит основным газом и его содержание для упаковывания различных продуктов колеблется от 0 до 80 %. Азот используется как наполнитель газовой смеси внутри упаковки, так как он инертный и не влияет на цвет продукта и рост микроорганизмов. Упаковывание в атмосфере азота можно рассматривать как способ, альтернативный вакуумированию. Диоксид углерода подавляет рост микрофлоры и при использовании его на ранних стадиях развития микроорганизмов срок хранения продукта можно значительно увеличить.

    Пищевые продукты можно условно разделить на две группы: «дышащие» (т. е. проявляющие биохимическую метаболическую активность) и «недыщащие» (приготовленные блюда, пасты и др.). При упаковке «дышащих» и «недышащих» продуктов состав газовой среды и условия хранения существенно отличаются. Для свежих мясных продуктов с целью сохранения цвета в смеси газов должно быть повышенное содержание О2 и СО2 (например, 80—90 и 20—10 % соответственно). При упаковывании свежих фруктов и овощей уровень О2 необходимо снизить (до 3—8 %), а СО2 повысить (до 15—20%); в такой атмосфере замедляются созревание, размягчение фруктов и химические реакции, сопровождающие созревание. Однако при сверхнизком содержании О2 могут возникнуть анаэробное дыхание и нежелательный аромат (вследствие накапливания молекул этанола и ацетальдегида). Увеличенное содержание О2 приводит к появлению «ожогов» на фруктах и коричневых пятен на другом растительном сырье.

    Достичь более высокой проницаемости материала для проникновения О2 в упаковку и более низкой по отношению к СО2 для его отвода путем подбора индивидуального материала очень сложно. Для поддержания состава газовой среды внутри упаковки при хранении свежих плодов используют селективно-проницаемые мембраны с высокой проницаемостью (из силоксановых каучуков), поглотители СО2 и паров воды, перфорированные пленочные материалы, мембранные приспособления различной конструкции (в виде окошек различной площади, клапанов, патрубков и т. д.).

    Таким образом, выбор упаковочного материала для хранения овощей и фруктов в МГС осуществляют по скорости «дыхания» продукта, проницаемости по отношению к атмосферным газам, а также температуре хранения. Требованиям по проницаемости отвечают полимерные пленочные материалы ПЭВД, ориентированные ПП, ПВХ, ПС, ПЭТ, ПА, саран, СЭВ и др., а также различныеламинаты. Первые два чаще используют для свежих фруктов и овощей. Низкая общая газопроницаемость полиэфирных пленок и пленки саран (сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом — ПВДХ) обусловливает их выбор для упаковывания продуктов с незначительной скоростью газообмена.

    Необходимые барьерные свойства по кислородо- и влагопроницаемости достигаются при использовании комбинированных, ламинированных и соэкструзионных материалов. В качестве селективнопроницаемых упаковок для ряда овощей и фруктов применяют полимерные пленки с микропорами от 5 до 500 мкм, изготовляемые холодной штамповкой или лазерным способом. Для повышения потребительских свойств и срока годности продуктов, упаковываемых в МГС и РГС, используют поглотители (газопо-глощающие вещества). Их вводят в состав полимерного материала или помещают внутрь упаковки вместе с пищевыми продуктами. Поглотителями являются вещества, абсорбирующие молекулы СО2 — гашеная известь, активированный древесный уголь, MgO; молекулы О2 — порошкообразное железо; этилена — КМnО4, порошок строительной глины, фенилметилсиликон и др. Подбирая вид и количество поглотителей, можно точно регулировать состав газовой среды, создавая лучшие условия внутри упаковки.

    Большое значение имеют предварительная обработка и подбор продукта. Закладываемые на длительное хранение продукты должны быть хорошего качества, чистыми и тщательно подготовленными, вплоть до индивидуальной упаковки или обработки химическим способом (напылением, окунанием). Для повышения срока хранения свежих пищевых продуктов используют еще одну прогрессивную технологию — облучение запечатанных упаковок потоком ионизирующих лучей.

    Упаковывание в среде МГС производится на автоматических линиях, работающих по схеме изготовление — заполнение — запечатывание. На отдельных рабочих узлах осуществляются следующие технологические операции: нагревание полотна упаковочного материала; термоформование упаковки; заполнение полостей упаковки продуктом; вакуумирование упаковки; заполнение свободного объема МГС; запечатывание упаковки. Линия укомплектована системой подачи МГС.

    Применение термоусадочной пленки упрощает процесс упаковывания в МГС, поскольку исключается стадия предварительного приготовления пакетов и лотков. Такая пленка обладает высокими кислородонепроницаемостью даже в атмосфере с повышенным содержанием О2 (до 70—80 %) и ароматонепроницаемостью. В ней хорошо сохраняется цвет свежего мяса, а в сухих концентратах фруктовых соков — витамин С. Этим способом упаковывают большой ассортимент продуктов. Он эффективен и экономичен в ряде случаев, позволяет создавать МГС внутри индивидуальной упаковки с различными порционными блюдами, транспортной тары и целых хранилищ, значительно повышая срок хранения продуктов.

    В Италии был запатентовандвухстадийный процесс хранения продуктов, основанный на использовании газообразного и твердого СО2. Впервые этот способ был применен в 1989г. для упаковывания свежих цыплят. Принцип его заключается в том, что в упаковку с МГС дополнительно помещают определенное количество сухого льда, достаточное для установления равновесного состояния между содержимым упаковки и газовой средой внутри нее. При этом избыточное давление уравновешивается растворенной фазой.

    Процесс упаковывания сводится к следующим операциям: получению лотков путем термоформования; укладке на лоток пищевого продукта и таблетки твердого СО2; замене воздуха на МГС; запечатыванию упаковки. Твердый СО2 внутри упаковки начинает возгоняться, и давление повышается (гибкая крышка вспучивается). Через 12 ч абсорбция газа прекращается и первоначальная форма упаковки восстанавливается. При 2 - 3 градусах продукт может храниться в течение 50 суток, уровень гигиенических и органолептических свойств остается стабильно высоким.