Упаковки, используемые для МГС и РГС

Для свежих пищевых продуктов во всем мире уже давно используются два вида герметичных упаковок с модифицированным газовым составом (МГС) и регулируемой газовой средой (РГС). Выбор состава газовой среды зависит от характера продукта.

Модифицированный газовый состав внутри упаковки выполняет следующие функции:

• подавляет рост микроорганизмов на поверхности пищевого продукта, поддерживая его микрофлору на необходимом уровне;
• сохраняет первоначальные органолептические (пищевкусовые, ароматические и др.) свойства в течение определенного времени;
• регулирует кислородовыделение из продукта и проникновение кислорода через упаковку таким образом, чтобы внутри нее сохранялось практически постоянное давление этого газа (около 2 МПа);
• значительно увеличивает сроки хранения продукта без изменения его качества.

МГС предполагает фасовку продутка в газонепроницаемые пакеты (в отличие от РГС, где окружающая газовая среда меняется за время хранения продукта).

Пищевые продукты можно условно разделить на две основные группы:

• «дышащие» (с биохимической метаболической активностью), к которым относятся овощи, фрукты, свежее растительное сырье, сычужные сыры, свежее, так называемое «красное», мясо и др. Подробнее см. авторскую справку - Как «дышат» фрукты;
• «не дышащие», к которым относятся готовые и охлажденные блюда, готовые мясные изделия, молочная продукция, консервы, пасты, выпечки, крупы и др.

Для создания необходимой газовой среды обычно используют кислород (О₂), азот (N₂) и диоксид углерода (углекислый газ СО₂).

Кислород подавляет рост патогенных микроорганизмов, а при хранении свежих мясных продуктов необходим для сохранения оксимиоглобина в мясе и сохранения им первоначального красного цвета. Азот используется как наполнитель упаковки и инертный заменитель кислорода, так как он не подавляет рост микроорганизмов и не изменяет цвета мяса.

Диоксид углерода замедляет микрообилогическую активность (подавляет рост бактерий), и при использовании его на ранних стадиях развития микроорганизмов достигается значительное увеличение срока хранения свежего мяса и других продуктов. Газороницаемость (Р) для большинства полимерных пленочных материалов подчиняется закономерности :

Значения проницаемости некоторых полимерных пленочных материалов по основным компонентам газовой смеси для МГС и РГС указаны в табл.1.

Газопроницаемость и селективность зависят от химической природы и физической структуры полимера, присутствия наполнителя и его типа, толщины пленки, способа ее получения и т. д. Регулировать состав газовой среды внутри упаковки можно путем подбора материала соответствующей проницаемости (ПЭВД, ПЭНД, ПП, ПВХ и др.) Другим способом регулирования является использование силиконовых мембран с площадью, рассчитанной в соответствии с требуемым уровнем проницаемости. Такая мембрана имеет вид «окошка» в пленочной упаковке. Через нее поступает необходимое для «дыхания» упаковываемого продукта количество кислорода, а наружу выходит образующийся при этом углекислый газ. Наличие мембраны в упаковке значительно повышает срок сохранности растительной продукции, например, способствует хранению фруктов от урожая до урожая практически без изменения их качества.

В среде модифицированного газового состава упаковывают и хранят мясные и рыбные блюда с гарнирами, полуфабрикаты, салаты, закуски, выпечку, различные хлебобулочные изделия и др. С целью сохранения исходного красного цвета свежих мясных продуктов используют смеси газов в соотношении 80% О₂ и 20% СО₂ или 85-90% О₂ и 10-15% СО₂.

Цыплята лучше хранятся в атмосфере углекислого газа и азота в соотношении 50:50 или 30:70.

Для порционной упаковки твердых сыров в последнее время применяют РГС, так как сыр относится к «дышащим» продуктам и при хранении выделяет вещества, изменяющие газовую среду внутри упаковки. Оптимальная среда в этом случае должна иметь следующий состав: 100% N₂ или 100% СО₂. Возможно также соотношение: 30% N₂ и 70% СО₂. В упаковке с РГС из полиолефинов (ПЭВД, ПЭНД и др.) продукт сохраняется от окисления и бактериальной порчи от 1 до 2 месяцев. Сам процесс упаковки осуществляется по схеме: вакуумирование, заполнение смесью необходимого состава и закупорка тепловой сваркой.

Возрастает ассортимент пастообразных продуктов (таких как, например, тесто), упаковываемых в среде МГС. Наиболее типичной упаковкой для этой цели является лоток из ПВХ, обернутый ламинатом ПЭТФ/ПВДХ, во внутренний объем которого подается газовая смесь. Ее основные компоненты: углекислый газ (более 20%), азот (около 70%) и кислород. Внутрь лотка вкладывается небольшой пакетик с влагопоглотителем.

В табл. 2 представлены составы газовой среды для хранения основных «дышащих» и «не дышащих» продуктов.

При хранении свежие продукты могут выделять кислород. Обычно для его поглощения в упаковку вкладывается сорбент, который представляет собой химическое соединение, способное поглощать не только молекулы О₂ и воды, но и другие вредные для хранения продукта вещества. Хорошо справляются с этой задачей неорганические соли металлов, органометаллические соединения, керамика.

Основными материалами для упаковывания в МГС являются: ПП или ОПП/ПЭТФ (для изготовления лотков), ПАН, ПВХ и ПВДХ, многослойные материалы на основе ПЭВД с ЭВА или ПВДХ, а также металлизированные пленки.

Технология данного процесса достаточна проста и заключается в упаковывании продукта в вакуумной камере с последующим заполнением внутреннего объема газом соответствующего состава. При этом на всех этапах производится тщательный санитарный контроль пищевых продуктов и упаковочных материалов, а также дозировочного и упаковочного оборудования.

Упаковки с МГС и РГС получили широкое распространение за рубежом. По объемам потребления они превосходят разогреваемые, а по некоторым данным даже асептические.

Упаковка под вакуумом имеет и самостоятельное применение, являясь эффективным и надежным способом защиты продукта от химической и микробиологической порчи. Главной задачей при этом представляется удаление кислорода из объема пребывания продукта. При вакуум-упаковке чаще всего используют полимерные материалы с высокими барьерными свойствами. К ним относятся комбинации на основе сарана, полипропилена, полиамидов с использованием ЭВОН для повышения барьерных свойств упаковки, а также металлизированные и фольгированные материалы.