Нужна помощь в написании работы?

В настоящее время существуют следующие основные направления совершенствования технологии, материалов и видов упаковки, соответствующей современным требованиям:

асептическая упаковка;

•  упаковка под вакуумом;

•  упаковка в газовой среде;

•  разогреваемая и стерилизуемая упаковка;

•  активная упаковка;

•  новые материалы для упаковки.

Асептическая упаковка. В области упаковочной технологии наибольшее развитие в настоящее время получила асептическая упаковка пищевых продуктов. Эта технология широко используется для жидких продуктов (молоко и молочные продукты — более 65 %, различные соки — более 25 %, пасты, супы и др. — 10 %).

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Наиболее распространенная схема асептической упаковки пищевых продуктов включает три стадии:

•  стерилизация упаковочного материала;

•  термическая обработка пищевого продукта;

•  расфасовка и запечатывание упаковки.

При асептическом упаковывании продукт и упаковка стерилизуются раздельно, затем упаковка заполняется и укупоривается в стерильных условиях. Наиболее широкое распространение получил химический метод стерилизации растворами пероксида водорода, а также S02, озоном, смесью Н2О2 и уксусной кислоты. Используют и физические методы: термический, ультрафиолетовое (УФ) или инфракрасное (ИК) облучение. Стерилизация проводится в специальной камере обработкой Н2О2 упаковки в течение определенного времени. После сушки упаковка поступает в зону заполнения стерилизованным продуктом. Заливка продукта происходит со дна упаковки, что позволяет избежать вспенивания. После заполнения верх упаковки промывается струей инертного газа, производится тепловая сварка низа (донной части). Упаковка переворачивается и направляется на окончательное упаковывание в пленку или в транспортную коробочную тару.

В настоящее время имеется большой выбор материалов и разнообразной формы упаковок для асептической расфасовки, отвечающих высокому уровню барьерных свойств. Используют банки из белой жести и алюминия, стеклянные и пластмассовые бутылки, различные пакеты, упаковки из комбинированных материалов "Bag-in-Box" (пакет в коробке).

В зависимости от типа материала (стекло, бумага, картон, пластмасса, комбинированные многослойные материалы), а также формы (стаканчик, бутылка, коробка и т.д.) используют различные методы обработки перекисью водорода: распыление, погружение и др.

Чаще всего при асептическом способе упаковывания помимо "пюр пак", "ультра пак", "брик пак" и "тетра пак" используются и "тетра брик асептик" из комбинированных материалов (для молока), а также пластмассовые стаканчики и коробочки (для йогуртов, пудингов, десертов и др.) одноразового использования и т.д. В последнее время получает применение новый вид упаковки — "двойная" тара ("Bag-in-Box") при транспортировке продуктов внутри предприятия, с одного предприятия на другое и в сети общественного питания. Такая упаковка состоит из тонкого пакета, который для придания ему жесткости помещается в контейнер в виде ящика из гофрокартона или бочку. Пакет емкостью от 1,5 л и более при наполнении используется только один раз, а картонный контейнер объемом 1000 л и более является многоразовым.

Асептическое упаковывание позволяет сохранить органо-лептические и вкусовые характеристики пищевого продукта значительно дольше, чем при упаковывании в обычных условиях. Проводимая перед расфасовкой продукта его термическая обработка помогает избавиться от вредных микроорганизмов, влияющих на сохранность содержимого упаковки

Асептическая технология упаковывания представляется прогрессивной и подходящей для многих продуктов (главным образом жидких), так как позволяет комплексно решать логистическую задачу производства, хранения, транспортировки и реализации молочной продукции, безалкогольных напитков, легких вин и других жидких продуктов.

Упаковка под вакуумом. В процессе хранения во многих пищевых продуктах под действием кислорода, света и температуры происходят различные химические и микробиологические изменения. Особенно чувствительны к окислению белки мяса, рыбы и птицы. Сыпучие пищевые продукты подвержены сильному окислению вследствие большой площади соприкосновения с кислородом. Для устранения вредного влияния кислорода на продукты используют различные приемы: удаление кислорода, применение защитных газов, замораживание продуктов.

Наиболее доступным является упаковывание, при котором кислород удаляется с помощью вакуума. Для этого используют главным образом полимерные пленки: ПВХ, ПП, ПА и др., а также комбинированные материалы с высокими барьерными свойствами. Для вакуумного упаковывания чаще используют термоусадочные пленки.

Широкое распространение получили также термоформованные упаковки для свежего мяса. Они представляют собой лоток из термопласта или вспененного материала (например, пенополистирола), на котором размещается упаковываемый продукт. Сверху приваривается пленка, из-под которой предварительно выкачивается воздух, создавая таким образом вакуум.

Разновидностью такой упаковки является упаковка типа "skin" фирмы "Cryovac", повторяющая после термообработки контуры продукта за счет плотного облегания содержимого упаковки.

Для сохранения скоропортящихся продуктов (мяса и мясной продукции, рыбы, птицы и изделий из них, хлебобулочных изделий и др.) целесообразно применение вакуумной упаковки "multivac". Процесс упаковывания происходит за счет высокой степени усадки полимерных пленок (сокращающиеся материалы), подготовленных специальным образом. Применяют также и многослойные пленки, обладающие хорошими облегающими свойствами, которым дополнительно придаются эффективные барьерные свойства, мешающие проникновению кислорода. При вакуумном упаковывании не рекомендуется применять тонкие мягкие пленки. Их нельзя использовать для упаковки хрупких и легко деформируемых продуктов, а также изделий с острыми поверхностями, чтобы не повредить пленку.

Упаковка в газовой среде. Для упаковывания свежих овощей, фруктов, пищевых продуктов, кулинарных, хлебобулочных, кондитерских изделий и др. используют герметичные упаковки с регулируемым и модифицированным составом газовой среды.

Специально подобранная (модифицированная) газообразная смесь внутри упаковки приводит к резкому снижению скорости процесса газообмена с окружающей средой, замедлению роста микроорганизмов и подавлению процесса гниения. Вследствие этого срок хранения продукта увеличивается в несколько раз.

Различают следующие способы упаковки в газовой среде:

  • в среде инертного газа (N2, СО2, Аг);
  • 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 (МГС), когда в начальный период в качестве окружающей среды используется обычный воздух, а затем, в зависимости от природы хранящихся продуктов и физических условий окружающей среды, добавляют некоторое необходимое количество определенного  газа (или смеси газов).

С точки зрения сохранности продукта наибольшее распространение получила упаковка в МГС.

Инертный газ азот используется в качестве наполнителя газовой смеси внутри упаковки, так как он не изменяет цвет мяса и подавляет рост микроорганизмов. Благодаря таким свойствам его можно использовать вместо вакуумирования.

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

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 рекомендуются соответствующие условия хранения продукта и состав МГС.

При упаковке "дышащих" и "не дышащих" продуктов состав газовой среды существенно различается. Для свежих мясных продуктов с целью сохранения исходного красного цвета в смеси указанных газов необходимо повышенное содержание 02 и С02 (например, 80—90 % и 20—10 % соответственно), а при упаковывании свежих фруктов и овощей — пониженное количество 02 (до 3—8 %) и повышенное — СОа (до 15—20 %), поскольку 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 02 могут появиться анаэробное дыхание и нежелательный аромат (вследствие накапливания молекул этанола и ацетальдегида), а повышенное количество 02 приводит к появлению ожогов на фруктах и коричневых пятен на другом растительном сырье.

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.

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 сохранения продуктов, упаковываемых в МГС 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 С*2, СОз или этилена (гашеная известь, активированный древесный уголь, MgO — для поглощения СО2, порошкообразное железо — для поглощения О2, КМnО4, порошок строительной глины, фенил метилсиликон — 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 МГС 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 МГС, запечатывание упаковки. Машина обеспечивается системой подачи МГС.

Применение термоусадочной пленки упрощает процесс упаковывания в МГС, поскольку исключает заблаговременное приготовление пакетов и лотков. Такая пленка обладает высокой кислородонепроницаемостью даже в атмосфере с повышенным содержанием О2 (до 70—80 %) и высокой ароматонепроницаемостью, хорошо сохраняет первичный цвет свежего мяса и витамин С.    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 распространения упаковок в МГС является невозможность изменения размера упаковки без изменения при этом общего бактериостатического действия углекислого газа и соответственно повышения срока хранения упакованного пищевого продукта.

Разогреваемая и стерилизуемая упаковки. Новой областью применения упаковки из полимерных и комбинированных материалов является использование ее с упакованным продуктом для разогрева в микроволновых печах (МВП) или стерилизации.

В такой упаковке изготовляют большое количество блюд: пиццу, гамбургеры, кукурузные хлопья, готовые к употреблению блюда, десерты, мясные и рыбные полуфабрикаты, птицу, овощные блюда, продукты длительного хранения и ДР-

Материалы и тара для микроволновой упаковки (лотки, тарелки и др.) должны отвечать требованиям морозостойкости, теплостойкости, а также санитарно-гигиеническим требованиям при повышенных (200 °С) температурах, поэтому микроволновые упаковки необходимо изготовлять из термостойких полимеров. В настоящее время микроволновая упаковка изготовляется главным образом из картона с покрытием из полистирола (ПС) или полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Изделия из вспененного ПЭТФ эффективны для воздушного или микроволнового разогрева пищи, но нецелесообразны для хранения замороженных продуктов, так как обладают высокой изоляцией от холода, что снижает эффективность действия холодильных установок.

В США разработана новая конструкция разогреваемой трехслойной упаковки Heatpack из полиэфирной пленки Melinex фирмы ICI. Она представляет собой мелкий лоток, в дне которого вырезается отверстие, запечатываемое пленкой. Лоток заполняется продуктом и упаковывается в пленку, а затем поступает на замораживание (при необходимости) в холодильную камеру. Перед употреблением упаковку опрокидывают на тарелку, а после разогрева снимают, и еда остается на тарелке (например, спагетти с соусом). В результате внешний вид пищи становится более привлекательным, чем при разогреве в обычном лотке с последующим перекла дыванием на тарелку. Этот тип упаковки — свидетельство совершенно нового подхода к конструированию ее для микроволновых печей по сравнению с модернизацией уже имеющихся решений.

Полимерные и комбинированные материалы широко применяются при изготовлении стерилизуемых пакетов. Это гибкие упаковки, заполняемые продуктом и подвергаемые полному технологическому процессу термической обработки. Такие продукты затем можно хранить до двух лет и более при обычных температурах.

Стерилизуемые пакеты изготовляют из ламинатов: трехслойных — полиэтилентерефталат (12 мкм), алюминиевая фольга (9 мкм), модифицированный полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) (70 мкм) или этиленпропиленовый сополимер; двухслойных — без алюминиевой фольги. Клеи, используемые для соединения слоев, должны обеспечивать высокую адгезионную прочность во избежание расслоения при хранении и перевозках. Трехслойные ламинаты гарантируют самый большой срок хранения продуктов. Алюминиевая фольга служит защитным барьером от воздействия кислорода, влаги и света. Целостность упаковки зависит от материалов, используемых для внутреннего слоя. Внешний слой должен быть прочным, износостойким и обеспечивать необходимое качество продукта. Применение стерилизуемых пакетов обусловливается двумя показателями — высоким качеством упаковываемого продукта и удобством использования таких упаковок.

Высокое качество продукта обеспечивается за счет того, что тепловая обработка, необходимая для стерилизации, является кратковременной, но при этом достигается равномерность прогрева продукта по всей массе.

Удобство использования стерилизуемой полимерной и комбинированной упаковки объясняется меньшими весом (по сравнению с металлической и стеклянной) и объемом в процессе хранения и при реализации в торговых залах. Еще одним достоинством такой упаковки является удобство вскрытия, а также биологическая стабильность содержимого при комнатной температуре. Она не требует дополнительного охлаждения или замораживания в холодильных установках и обеспечивает удобство приготовления пищи.  Для стерилизуемого упаковывания предназначены как индивидуальные (мясо, рыба, овощи и др.), так и сложные (мясо в соусе, рыба в соусе, сложные десерты и др.) продукты. Такие упаковки очень удобны для организации питания в школах, больницах, столовых и т.д. Они могут быть разными по объему (от 200 г до 2—3 кг).

Применение разогреваемых и стерилизуемых упаковок экономит время, физические усилия и энергию потребителя, повышая тем самым социальную значимость упаковки.

Активная упаковка. Главной задачей упаковки является защита содержимого и продление стойкости упакованного продукта. При этом до недавнего времени считалось, что между упаковкой и ее содержимым не должно быть никакого взаимодействия или оно должно быть минимальным. Активные упаковки (active packaging = АР), называемые также интерактивными упаковками (interactive packaging = IP), противоречат этому правилу, поскольку в них продукт, упаковка и окружающая среда воздействуют друг на друга, что в итоге позволяет продлить стойкость и пригодность к употреблению упакованного пищевого продукта. Благодаря новым технологиям стали возможными изменение, а точнее, расширение функций упаковки. Если раньше она являлась просто барьером для внешних воздействий, то теперь играет активную роль в защите упакованного продукта. В упаковку или упаковочный материал включены вещества, выполняющие задачу активной защиты упакованного пищевого продукта, например от воздействия и развития микроорганизмов или возникновения посторонних запахов, привкусов.

Технологии упаковки с применением активных упаковок включают:

•  введение в упаковку или упаковочный материал (обычно полимерные пленки) химических реагентов, таких как порошкообразный оксид железа, карбоксид железа и другие его соединения, либо энзимов, например гликозидазы, поглощающих и удаляющих кислород из воздуха внутри упаковки;

•  введение в упаковку веществ, выделяющих или поглощающих углекислый газ, а также осуществляющих управление содержанием углекислого газа внутри упаковки либо путем образования, либо путем его выделения из упаковочного материала. Такие вещества производятся или на основе карбоната железа, или смеси из аскорбиновой кислоты с бикарбонатом натрия, или смеси карбоната железа с галогенидами металлов, или содержат гидроокись кальция, которая образует карбонат кальция;

•  управление концентрацией этилена в упаковке путем поглощения окисляющим средством либо металлоорганическим соединением. Чаще всего этилен удаляется путем применения перманганата калия;

•  выделение этанола в виде пара внутрь упаковки в качестве фактора, тормозящего развитие микрофлоры;

•  применение таких химических средств, как консерванты (например, пропионовая или сорбитоловая кислоты), бактерицидные вещества и антиоксиданты, которые выделяются упаковочным материалом и предотвращают порчу пищевого продукта;

•  применение регуляторов влажности, которые поглощают избыточную влагу из окружения пищевого продукта. Для этой цели чаще всего применяют осушители, среди которых наиболее распространенным является силикагель;

•  применение технологии, позволяющей регулировать запах и вкус путем включения в упаковочный материал специальных химических веществ или молекулярных сит, которые либо химически реагируют с нежелательными компонентами содержимого упаковки, либо их поглощают. Эта технология разработана и запатентована фирмой "Du Pont". В упаковочный материал включены молекулярные сита на основе алюмосиликатов с диаметром пор не менее 5,5 нанометра, которые отделяют ряд летучих соединений, выделяющихся из пищевых продуктов во время процесса их старения.

Поделись с друзьями