Опыт RSS

18 апреля 2006, 00:00 Проект аграрного маркетинга

Использование и перспективы применения упаковки с модифицированной газовой средой

 

Упаковка с модифицированной газовой средой

Также хочется упомянуть и о ещё одном перспективном виде упаковки – упаковка в модифицированной газовой среде.

Для упаковки свежих овощей, фруктов, пищевых продуктов, кулинарных, хлебобулочных, кондитерских изделий и др. 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 снижению скорости процесса "дыхания" продукта (газообмен с окружающей средой), замедлению роста микроорганизмов и подавлению процесса гниения, вызванного энзиматическими спорами, следствием чего является увеличение срока хранения продукта в несколько раз. Различают следующие способы упаковывания в газовой среде:

• в среде инертного газа (N₂, СО₂, Аr);
• в регулируемой газовой среде (РГС), когда состав газовой смеси должен изменяться только в заданных пределах, что требует значительных капиталовложений в оборудование и больших расходов на обеспечение оптимальных условий хранения продукции;
• в модифицированной газовой среде (МТС), когда в начальный период в качестве окружающей среды используется обычный воздух, а затем в зависимости от природы хранящихся продуктов и физических условий окружающей среды устанавливаются модифицированные условия хранения, но в довольно широких пределах по составу газа.

В технологии упаковывания из соображений технологичности, экономичности и сохранности продукта большее распространение получило упаковывание в МТС.

Основными газами, применяемыми для упаковки в МТС, являются кислород, углекислый газ и азот, соотношение которых, особенно О₂, зависит от типа упаковываемого продукта. Кислород является основным газом, и его содержание для упаковывания различных продуктов может колебаться от 0 до 80% (табл.).

Инертный газ азот используется как наполнитель газовой смеси внутри упаковки, так как он не изменяет цвета мяса и не подавляет рост микроорганизмов. Очевидно, его можно использовать взамен вакуумирования.

Углекислый газ подавляет рост бактерий, и при использовании его на ранних стадиях развития микроорганизмов срок хранения упаковываемого продукта может значительно увеличиться.

Пищевые продукты можно условно разделить на две группы: "дышащие" (с биохимической метаболической активностью) и "не дышащие" (приготовленные блюда, пасты и др.). В зависимости от этого рекомендуют условия хранения продукта и состав МГС.

Таблица Рекомендуемые условия хранения пищевых продуктов и состав МГС Продукты питания Температура, оС Состав газовой смеси, % Сохранность продукта О2 CO2 N2 "Дышащие": Яблоки 0-5 2-3 1-2 равновесное а-в Клубника 0-5 10 15-20 -..- а Лук зеленый 0-5 2-5 0-2 -..- в Грибы 0-5   10-15 -..- в Помидоры 8-12 3-5 0 -..- в "Не дышащие" Мясо в ломтиках 0-2 0 80 20 а Мясо красное 0-2 30 30 40 а Цыплята 0-2 0 30 70 в Белая рыба 0-2 30 40 30 с-d Жирная рыба 0-2 0 60 40 в Охлажденные блюда 0-2 0 20 80 в Сыр 0-2 0 0 100 а Выпечка 20-22 0 100 0 а Пасты 0-5 0 60 40 а Обозначения: а – имеется опыт использования; в – отлично; с – хорошо; d – удовлетворительно

При упаковке "дышащих" и "не дышащих" продуктов состав газовой среды существенно отличается: для свежих мясных продуктов с целью сохранения исходного красного цвета в смеси указанных газов должно быть повышенное содержание О₂ и СО₂ (например, 80-90% и 20-10% соответственно), а при упаковывании свежих фруктов и овощей пониженное содержание О₂ (до 3-8%) и повышенное содержание СО₂ (до 15-20%), так как снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислого газа замедляют созревание фруктов, задерживают появление мягкости и снижают скорость химических реакций, сопровождающих созревание. Однако при сверхнизком содержании O₂ могут появиться анаэробное дыхание и нежелательный аромат (вследствие накапливания молекул этанола и ацетальдегида), а повышенное содержание O₂ приводит к появлению ожогов на фруктах и коричневых пятен на другом растительном сырье.

Опыты показали, что оптимальный состав газовой среды для разной свежей продукции индивидуален, но необходимо соблюдать соотношение Рсо₂: Ро₂ > 1,6, которое зависит от сорта. Для этого упаковочный материал должен обладать некоторой кислородопроницаемостью для проникновения О₂ внутрь упаковки со скоростью, обеспечивающей концентрацию O₂ внутри упаковки значительно ниже, чем снаружи, во избежание анаэробного заражения и порчи продукта. При этом проницаемость упаковки по отношению к СО₂ не имеет существенного значения, поскольку оптимальная концентрация углекислого газа поддерживается внутри упаковки за счет процесса "дыхания".

Задачу более высокой проницаемости материала по отношению к О₂ при его поступлении и более низкой по отношению к СО₂ при его отводе путем подбора индивидуального материала решить очень сложно. Для сохранения 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 разной площади, клапанов, патрубков и т.д.).

Таким образом, выбор упаковочного материала для хранения овощей и фруктов в МГС определяется скоростью "дыхания" продукта и его проницаемостью по отношению к атмосферным газам, а также температурой хранения.

Настал час в пищевой индустрии – листовой салат, упакованный в пакеты, приносит доход в 2 млрд. долл. в год. Джерри Кобб, 22 июля 2003 года Для производителей салата настал час расцвета. Благодаря покупателям, заботящимся о здоровье и ценящим свое время, пакеты с салатом стали продуктом, продажи которого занимают второе место после бутылированной воды. Вильям Лич, аналитик в сфере пищевой промышленности, говорит: "Еще 15 лет назад вся салатная продукция была представлена кочанами салата – теперь 70% поставляется в нарезанном и упакованном виде". В сфере пакетированного салата работают два основных оператора – Dole Fresh Vegetables и Fresh Express, – каждый из которых охватывает по 40% розничного рынка, который на данный момент оценивается больше чем в 2 млрд. долл. Хотя возможность производить салат в упаковке существует уже не первое десятилетие, для доведения этой концепции до покупателей потребовалась новая технология. Президент Dole Fresh Vegetables уверен, что именно появление дышащей и пригодной к механической обработке пленки сделало возможным развитие новой категории продуктов. В Калифорнии, где салата выращивается больше, чем где бы то ни было, на данный момент 40% урожая идет на приготовление салатных смесей в дышащей упаковке. Операторы на рынке пакетированных салатов не только поставляют продукцию в розницу, но также обслуживают заведения общественного питания. В свете растущей потребности общества в рациональной и здоровой пище можно сказать, что гиганты среди производителей салата работают лишь на вершине айсберга; по мнению экспертов, рынку пакованного салата обеспечено процветание на много десятилетий вперед.

В качестве селективно-проницаемых упаковок для некоторых сортов овощей и фруктов применяют полимерные пленки с микропористыми отверстиями диаметром от 5 до 500 мкм, изготовляемые холодной штамповкой или лазерным способом. Повышению качества и срока хранения продуктов, упаковываемых в МТС и РГС, служит использование поглотителей (газопоглощающих веществ), вводимых в состав полимерной упаковки или укладываемых внутрь нее вместе с пищевыми продуктами. В качестве поглотителей используют вещества, абсорбирующие молекулы О₂, СО₂ или этилена (гашеная известь, активированный древесный уголь, MgO – для поглощения СО₂, порошкообразное железо – для поглощения О₂, KMnO4, порошок строительной глины, фенилметилсиликон – для поглощения этилена и др.). Подбирая состав и количество поглотителей, можно точно регулировать состав газовой среды, создавая лучшие условия внутри упаковки.

Этим целям служит и предварительная обработка продукта и его подбор. Закладываемые на длительное хранение продукты должны быть качественными, чистыми и хорошо 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 МТС производится на автоматических упаковочных линиях, работающих по схеме: изготовление – заполнение – запечатывание. Линии имеют несколько рабочих узлов: нагрев полотна упаковочного материала, термоформование упаковки, заполнение полостей упаковки продуктом, вакуумирование упаковки, заполнение свободного объема МТС, запечатывание упаковки. Машина обеспечивается системой подачи МТС.

Применение термоусадочной пленки упрощает процесс упаковывания в МГС, так как исключает приготовление пакетов и лотков заранее. Усаживаемая при нагреве пленка обладает высокой кислородонепроницаемостью даже в атмосфере с повышенным содержанием O₂ (до 70-80%) и высокой ароматонепроницаемостью, хорошо сохраняет первичный цвет свежего мяса и витамин С в сухих концентратах фруктовых соков.

Этот способ упаковывания стал одним из основных, так как охватывает большой ассортимент продуктов, 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. Основной проблемой массового распространение упаковок в МГС является невозможность изменения размера упаковки без изменения при этом общего бактериостатического действия углекислого газа и, соответственно, без повышения срока хранения упакованного пищевого продукта. Для решения этой проблемы в Италии был запатентован двухстадийный процесс хранения продуктов, основанный на использовании известного количества газообразного и твердого CO₂.

Принцип упаковывания по этому способу, названный "двухфазным", состоит в том, что в упаковку с МГС дополнительно вкладывается некоторое количество сухого льда, достаточное для насыщения продукта и установления равновесного состояния между содержимым упаковки и газовой средой внутри нее, при этом избыточное давление уравновешивается растворенной фазой.

Твердый углекислый газ внутри упаковки начинает возгоняться, и давление повышается (гибкая крышка вспучивается), через 12 часов абсорбция газа прекращается, и упаковка возвращается к своей первоначальной форме. При t = 2-3°C продукт может храниться в течение 50 суток с сохранением высокого уровня гигиенических и органолептических свойств.

Данные виды упаковки используются широко за рубежом и особенно для плодоовощной продукции (салатных смесей). Специалисты оценивают рынок салатов, запакованных в МГС, в 13 млрд. долл. ежегодно. На наш взгляд, это очень перспективное направление и для Украины. По данным исследования, проводимого ПАМ в 2005 году среди более 500 посетителей супермаркетов, было выявлено, что 60% охотно покупали бы подобную продукцию.

Елена Венская,

Борис Шадрин,

специалисты по маркетингу,

представительство ПАМ, АРК Крым

В статье использованы материалы: "Упаковка плодоовощной продукции", 2005, Проекта аграрного маркетинга, а также материалы сайтов http://www.unipack.ru, http://www.stepac.com

Обсудить в форуме