Всероссийский аналитический журнал для профессионалов индустрии продовольcтвия С нами ваши инвестиции
станут эффективными!
Обложка №6 за 2015 год

КАЧЕСТВО ГАЗОВОЙ СРЕДЫ КАК ФАКТОР УСПЕХА РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ УПАКОВКИ В МГС

Филипп ЖИРАРДОН*
Наталия СТАВЦЕВА**
Упакованные пищевые продукты подвергаются различным видам порчи: физической, ферментативной, микробиологической, биохимической. В течение всего срока хранения продукта в упаковке необходимо, чтобы он максимально долго сохранял свои первоначальные свойства — вид, цвет и вкус. При этом рост микробиологических колоний не должен превышать допустимых норм. Важно также, чтобы продукт был доступен потребителю по цене. Высокое качество продукта формирует имидж пищевого предприятия и непосредственно влияет на здоровье и жизнедеятельность человека. airliquide_1.jpg

Одним из основных факторов успеха реализации технологии упаковки в модифицированной газовой среде (МГС) является правильно подобранная газовая атмосфера. Следующие шесть газов разрешены во всех странах мира к использованию в контакте с пищевым продуктом: азот (N2), углекислый газ (СО2), кислород (О2), водород (Н2), аргон (Ar) и закись азота (N2O). Каждый из них используется в чистом виде или в смеси с другими газами в зависимости от своих физических и химических свойств, а также с учетом специфики продукта.

Воздействие газов на продукт в упаковке

Азот и кислород. Азот используется преимущественно для «замещения кислорода» в упаковке, главным образом для предотвращения окисления жиров, красителей, ароматизаторов, витаминов. Азот — инертный газ, без запаха и вкуса, растворимость его в воде и жирах очень низкая. Основная задача, которая решается с помощью азота, — обеспечение минимального содержания кислорода в упаковке. Кислород необходим в следующих случаях: для предотвращения закисания овощей и фруктов, сохранения красного цвета мясного продукта, поддержания развития микрофлоры продукта, например сыров с плесенью.

Приведем примеры научных исследований воздействия кислорода на некоторые категории продуктов. В Норвежском научно-исследовательском пищевом институте были получены результаты, подтверждающие, что концентрация остаточного кислорода выше 0,5% уже приводит к изменению цвета мяса свинины. Баранина и говядина еще более чувствительны к изменению цвета под влиянием кислорода, порог чувствительности для баранины составляет 0,15% кислорода, а для говядины — 0,01%.

В институте «Станда Индастри» (Standa Industrie) проводились исследования влияния кислорода на развитие плесени при упаковке кондитерских изделий. Было обнаружено, что развитие плесени начинается в упаковках с содержанием кислорода 0,3%.

По данным исследований, проведенных в датском Мясном институте, было определено влияние остаточного кислорода на изменение цвета ветчины. Пигмент, придающий розовый цвет ветчине под воздействием даже незначительного количества кислорода, окисляется и становится серым. Только в случае, если остаточный кислород в упаковке не превышает 0,5%, цвет продукта возможно сохранить.

airliquide_2.jpg

Углекислый газ. Этот газ оказывает бактериостатическое и фунгистатиче-ское воздействие на развитие микрофлоры, т. е. СО2 может сдерживать развитие и снижать скорость размножения аэробных бактерий и плесени, особенно в отсутствие кислорода. Наиболее эффективное воздействие СО2 наблюдается при концентрации его от 20% в газовой смеси. Двуокись углерода хорошо растворяется в воде и жире, немного понижая рН продукта. Если пропорция СО2 в газовой смеси подобрана некорректно, то продукт в упаковке может иметь кисловатый привкус. СО2, растворяясь в водной составляющей продукта, также может способствовать эффекту деформации упаковки (обтягивания продукта упаковочным материалом). В некоторых случаях производитель продукта старается это предотвратить, в других, наоборот — именно данный эффект и требуется.

Контроль атмосферы в упаковке

Это важный аспект контроля качества продукции, который реализуется следующим образом.

Измерение содержания кислорода. Постоянный анализ уровня остаточного кислорода и концентрации СО2 в упаковках с пищевым продуктом на производстве обеспечивает надлежащий контроль его качества. Периодические замеры газовой среды в упаковке позволяют отслеживать изменения в продукте в течение всего срока его хранения. Отмечаются интересные инновации в анализе содержания остаточного кислорода в упаковках без физического повреждения упаковки. Газоанализатор, измеряющий концентрацию остаточного кислорода (окси-метр), был изготовлен американской компанией Oxуsense. С его помощью происходит измерение интенсивности свечения органической субстанции, находящейся на внутренней стенке упаковки. Эта субстанция излучает свет под воздействием внешнего источника света.

Контроль герметичности упаковки.

Для производителя пищевого продукта в упаковке важно быть уверенным в ее герметичности. Существуют два варианта контроля: выборочный или сплошной. В первом случае тестовый образец отбирается из партии продукта вручную и анализируется. Во втором случае анализ осуществляется непрерывно в потоке, и проверяется каждая упаковка. Такой анализ происходит мгновенно. В упаковке в состав газомодифицированной атмосферы включен газ-индикатор, обычно это СО2 или гелий. С помощью соответствующего метода контроля (инфракрасного излучения для СО2 и масс-спектрометрического контроля для гелия) определяется наличие или отсутствие утечек.

Активная и интеллектуальная упаковка

Помощь в обеспечении постоянства качества продукта могут оказать активная и интеллектуальная упаковка.

«Активная упаковка» способна изменять условия хранения упакованного продукта в целях увеличения срока хранения, обеспечения безопасности или органолептических свойств продукта. При этом естественные свойства продукта не меняются. Среди таких упаковок наиболее популярные те, в которых используются: поглотители кислорода, СО2 (в упаковках с кофе и продуктов, в состав которых входят дрожжи), поглотители этилена (выделяемого продуктами), поглотители влаги (впитывающие салфетки в упаковках с мясом), генераторы СО2, ароматизаторы, спиртовые растворы или другие антимикробные вещества на базе эфирных масел. Очень часто данные элементы включаются напрямую в упаковочный материал.

«Интеллектуальная упаковка» отслеживает и контролирует изменения в условиях хранения упакованного продукта путем передачи информации о качестве продукта на этапе транспортировки, хранения — вплоть до вскрытия упаковки.

Подобные разработки уже применяются или их планируют применять при упаковке пищевых продуктов. Широкое использование интеллектуальных упаковок в промышленности сдерживают сложности в их переработке, высокая стоимость и требования к соблюдению пищевого качества материалов.

В настоящее время только поглотители кислорода получили широкое применение в упаковках с пищевым продуктом. Принцип работы поглотителя кислорода заключается в следующем. Абсорбер кислорода устраняет кислород в упаковке с продуктом до уровня 0,01%. Масса абсорбера, изготовленного в основном из железа или аскорбиновой кислоты,зависит от количества кислорода, которое необходимо удалить из упаковки, проницаемости упаковки и требуемого срока хранения в ней продукта. Срок хранения многих продуктов — таких, например, как устрицы, конина, слоеное и простое тесто, торты, пироги, ветчина, различные виды сыров — в упаковках с газомодифицированной атмосферой в сочетании и с применением абсорбентов кислорода может быть значительно увеличен.

* Директор по внедрению технологий на пищевых производствах (группа «Эр Ликид»).
** Менеджер по развитию рынка пищевой и фармацевтической промышленности ООО «Эр Ликид», Россия.