Технологія пакування харчових продуктів у модифікованому газовому середовищі (МГС або МАР від англ.Modified Atmosphere Packaging) з’явилася як розвиток технології вакуумного пакування і була покликана усунути її недоліки. Серед них:
- механічна деформація продукту при пакуванні, що призводить до порушення текстури продукту та виділення вологи та соків;
- зневоднення продукту, зміна його смакових властивостей та втрата ним своєї вітамінної гами через виділення вологи всередині вакуумної упаковки;
- розвиток усередині упаковки анаеробних мікроорганізмів (збудники правця, газова гангрена, деякі стрептококи) з ризиком подальшого отруєння такою продукцією.
В основі даної технології пакування лежить принцип заміщення стандартного атмосферного повітря в упаковці газовою сумішшю, яка містить азот (N2, нейтральний наповнювач), вуглекислий газ (СО2, пригнічує аеробні бактерії та цвіль) та кисень (О2, підтримує свіжість продукту за рахунок процесів «дихання» »в продукті).
Застосування газової суміші на основі цих газів пригнічує зростання мікроорганізмів на поверхні харчового продукту, підтримуючи його мікрофлору на необхідному рівні, зберігає початкові харчові смакові, ароматичні та інші властивості протягом певного часу, значно збільшує термін зберігання продукту без зміни його якості (Таблиця 1).
| Таблиця 1. Типові терміни зберігання харчових продуктів* |
||
| Продукт | На повітрі | Упаковка з МГС |
| Свіже м’ясо | 2–4 дні | 5–8 тижнів |
| Свіже м’ясо птиці | 3–7 днів | 7–21 день |
| Сосиски | 2–4 дні | 4–5 тижнів |
| Оброблене м’ясо, нарізка | 2–4 дні | 4–5 тижнів |
| Свіжа риба | 2–3 дні | 5–9 днів |
| Оброблена риба | 2–4 дні | 3–4 тижні |
| Твердий сир | 2–3 тижні | 4–10 тижнів |
| М’який сир | 4–14 днів | 1–3 тижні |
| Печень | кілька тижнів | до 1 року |
| Хліб | кілька днів | до 20 днів |
| Готовий салат | 2–5 днів | 5–10 днів |
| Піца | 7–10 днів | 2–4 тижні |
| Пироги | 3–5 днів | 2–3 тижні |
| Готові страви | 2–5 днів | 7–20 днів |
| Горіхи, чіпси | 4–8 місяців | 1–2 роки |
| * За даними компанії DP Air Gas | ||
На термін зберігання продукції газовому середовищі впливає рівень рН продукту. При низькому рН уповільнюється зростання мікробів і термін зберігання залежить вже не так від зростання бактерій, як від хімічних реакцій, таких як окислення, зміна кольору продукту і т.п.
Для продуктів із кількох компонентів газ підбирається для збільшення термінів зберігання кожного компонента. Правильне виявлення факторів, що обмежують термін зберігання продукту, дає можливість отримати максимальний ефект від пакування в газовому середовищі.
Використання способу пакування продукції в МГС дає виробникам такі переваги:
- збільшення термінів зберігання харчових продуктів, розширення географії продажу та зменшення випадків повернення товару;
- збереження природного зовнішнього вигляду продукції, захист його від пошкоджень та виділень рідини;
- скорочення або повне виключення застосування консервантів та хімічних добавок;
- виробництво нових видів продукції із збереженням їх первинного кольору протягом усього терміну зберігання.
Існує кілька варіантів пакування продукції в умовах МГС: із попереднім вакуумуванням і без нього. У першому випадку спеціальний пристрій в пакувальному устаткуванні спочатку відкачує з упаковки все повітря і потім заповнює її газовою сумішшю, яка рекомендована для даного типу продуктів. У другому – газова суміш подається в упаковку під тиском, витісняючи та заміняючи повітря (Таблиця 2).
| Таблиця 2. Характеристика методів пакування в умовах МГС із попереднім вакуумуванням і без нього |
||
| Характеристика | МГС із вакуумуванням | МГС із заміщенням повітря |
| Витрата газу | Низький | Високий, в 1,5-2 рази вище, ніж в умовах МГС з вакуумом+ ванням. Необхідно врахувати, що вартість газу складає лише 5% від вартості самої упаковки |
| Термін зберігання | У 1,5–2 рази більше. Наприклад, охолоджене м’ясо свіжого вибою: 9-12 діб замість 5 днів. Охолоджена риба нежирна: 7-8 діб замість 4 діб. Салат зі свіжих овочів: 7-9 діб замість 4 діб. Сир: 20 діб замість 5 діб |
Менше |
| Продуктивність пакування |
У 2 рази нижче | Вище |
| Вартість обладнання | У 2 рази дорожче за МГС із заміщенням |
Дешевше |
Це іноді призводить до неповного видалення повітря з продукту, що може позначатися на термінах його зберігання, особливо у пухких, пористих або дрібно нарізаних продуктів. У будь-якому випадку для пошуку оптимального варіанта при виборі способу пакування та пакувального обладнання з урахуванням співвідношення «вартість обладнання — термін зберігання продуктів» необхідні консультації з фахівцями з пакувальних матеріалів та обладнання.
Велике значення при пакуванні продукції в умовах МГС грають гази, що використовуються (азот, двоокис вуглецю і кисень), їх властивості і частка в газовій суміші.
Азот (N2) – інертний газ, використовується як «розріджувач» суміші (як засіб витіснення з упаковки кисню). Азот погано розчиняється у воді та жирах, не має прямого бактеріостатичного впливу і не впливає безпосередньо на стабільність упакованого продукту. Застосування цього газу дозволяє максимально повно видалити залишки кисню, отже, обмежити розвиток аеробних бактерій. При більш високому вмісті азоту в упаковці легше підтримувати постійну концентрацію суміші газів у зв’язку з тим, що молекулярний тиск газу в упаковці та атмосферному повітрі ближче до стану рівноваги.
Двоокис вуглецю (СО2), що використовується зазвичай при концентрації в суміші приблизно 20%, виконує функцію бактеріостатичного компонента газової суміші, стримуючи і пригнічуючи зростання аеробних бактерій і плісняви, які можуть розвиватися і за відсутності кисню. На відміну від азоту СО2 легко розчиняється у воді та жирах. Присутність СО2 у продуктах, що містять велику кількість води, підвищує їхню кислотність і тим самим збільшує термін зберігання продукції. Розчинність СО2 зменшує молекулярний тиск цього газу в суміші, і при неправильному виборі концентрації СО2 упаковка іноді ніби сідає на продукті, як після вакуумування. Цей ефект усувають введенням в упаковку іншого газу – азоту.
Кисень (O2), з одного боку, викликає процеси окислення та прогоркання жирів, псування продуктів у результаті зростання аеробних бактерій. З іншого – без його допомоги не обійтися, якщо необхідно зберегти яскраво-червоний колір яловичини, який асоціюється у споживача з її свіжістю. У газовій суміші для пакування свіжого м’яса вміст О2 може сягати 80 %.
Досвід показує, що для отримання в повному обсязі всіх переваг використання технології пакування в умовах МГС виробник повинен:
- забезпечити дотримання низькотемпературного (0…+4 °С) режиму зберігання продуктів;
- вибирати газові суміші з урахуванням вимог кожного інгредієнта продукту;
- забезпечити низький початковий рівень бактеріологічної флори (дотримання санітарно-гігієнічних умов при переробці, зберіганні та передачі на пакування, температурних умов та інше) у продукції;
- ретельно підбирати форму та розміри упаковки, а також плівки з необхідними бар’єрними властивостями.
Як видно з Таблиці 3, при вирішенні фактично одного і того ж завдання (боротьба з окисленням та мікробіологічним зростанням) в залежності від типу м’яса та його жирності для пакування в умовах МГС використовуються газові суміші різного складу. Основним критерієм при підборі складу газової суміші є інгредієнти і склад продукту, що упаковується.
| Таблиця 3. Застосування МГС для пакування деяких видів продуктів |
||||
| Тип продукту |
Продукти | Проблеми зберігання |
Вирішення проблеми зберігання |
Термін зберігання |
| Рожеве або червоне м’ясо |
М’ясо ягняти, яловичина, телятина, свинина і т.д. |
Мікробіологи+ чеське зростання, зміна кольору та поява окислення з гіркістю |
Упаковування свіжорозробленого м’яса в атмосфері 70% О2 + 30% СO2 , а для свинини – 30% СО2 + 70% N2 |
6–15 днів при температурі 1…+2 °C |
| М’ясні субпродукти |
Нірки, печінка, мова, серце, хвости, копита, кістки |
Мікробіологи+ чеське зростання, зміна кольору та поява окислення з гіркістю |
Упаковування свіжорозробленого м’яса в атмосфері 70% О2 + 30% СО2 |
5–8 днів при температурі 1…+2 °C |
| М’ясо птиці | Кура, куріпка, гусак, індичка, качка, індоутка, індик, павич |
Мікробіологи+ чеське зростання |
Упаковування свіжорозробленого м’яса в атмосфері 70% О2 + 30% СО2 |
10–21 день при температурі 1…+2 °C |
| Сира біла нежирна риба та морепродукти |
Лещ, камбала, тріска, морський окунь, палтус, кефаль, щука, акула, схил тощо. |
Протухання риби та при+ зупинка мікробіоло+ гічною активності бактерій |
Упаковування свіжої потрошеної або обробленою риби в атмосфері 10% О2 + 60% СO2 + + 30% N2 |
4–6 днів за температурі 1…+2 °C |
| Сира жирна риба та морепродукти |
Карп, вугор, оселедець, сардина, сьомга, лосось, кілька (шпрот), форель, тунець тощо. |
Окислення та протухання риби, пріоста+ оновлення мікро+ біологічної активності бактерій |
Упаковування свіжої потрошеної або обробленою риби в атмосфері 40% СO2 + 60% N2 |
4–6 днів при температурі 1…+2 °C |
| М’ясна нарізка та ковбаси |
Бекон, стейк, копчена яловичина та свинина, карбонат, сирокоп+ чені та напівкоп+ чені ковбаси, кермо+ ти м’ясні, шинка, мови копчені, сосиски варені та копчені, ковбаси варені, холодці, салямі, копчена дичина та птиця тощо. |
Мікробіоло+ гічний зростання, зміна кольору та поява окислення з гіркістю |
Упаковування в атмосфері 30% СO2 + 70% N2 |
3–7 тижнів при температурі 0…+3 °C |
| Копчена, в’ялена, перероблена риба, ікра |
Риба холодного, гарячого копчення, ікра всіх сортів, солона риба, суші+ ня та в’ялена тощо. |
Мікробіоло+ гічне зростання і прогоркання |
Упаковування в атмосфері 30% СO2 + 70% N2 |
7–21 день при температурі 0…+3 °C |
| Шашлик у маринаді |
Шашлик у маринаді (сіль, олія, хв. оцет 13%) |
Мікробіоло+ гічний зростання, зміна кольору та поява окислення з гіркістю |
Упаковування в атмосфері 30% СO2 + 70% N2 |
12–15 діб при температурі +4…+5 °C |
Дуже важливо контролювати дотримання складу та якісних характеристик газових сумішей, що використовуються. Уточнимо, що йдеться про контроль складу газової атмосфери вже всередині упаковки з продукцією. Склад атмосфери залежатиме як від складу газової суміші, що подається, так і від того, наскільки якісно було видалено повітря з упаковки.
Якість газової суміші має бути забезпечена компанією — постачальником готової газової суміші (у моноблоках або балонах) або самим виробником, якщо така суміш готується на виробництві.
Для контролю складу газової суміші використовують газоаналізатори, які можуть бути встановлені майже у всіх сучасних пакувальних машинах. Виробництво харчових сумішей не є основним джерелом прибутку для газових компаній. При цьому вона вимагає отримання спеціального дозволу. Тому виробництвом газових сумішей для пакування в умовах МГС займається обмежена кількість компаній, а досвід успішної роботи на ринку понад 5–7 років мають взагалі одиниці з них. Якщо компанія хоче отримати належний рівень консультації та технічної підтримки при впровадженні технології МГС, необхідно звертатися до кращих фахівців на ринку.
Виробнику важливо точно визначити, з якою метою він хоче упаковувати продукцію за умов МГС. Якщо для оптимізації та зниження витрат на виробничі процеси, то технологія зберігання в МГС дає змогу зробити заготівлю інгредієнтів на 3–5 днів уперед і потім щодня використовувати необхідний обсяг виробництва. Такий підхід дозволяє регулювати завантаження виробничих потужностей та економити на зарплаті персоналу, електроенергії тощо. Якщо ж пріоритет — оптимізація логістики між магазинами торгової мережі, то для цього упаковка повинна забезпечувати мінімізацію мікробіологічного псування внаслідок порушення температурного режиму транспортування або цілісності упаковки. Традиційно для транспортного пакування використовують вакуум газові пакети. Якщо необхідно продовжити терміни зберігання продукції і на залучити нових покупців, то це варіант стандартного використання технології МГС.
Пакування з використанням модифікованого газового середовища.
П.Є. Хвостів
Автор розглянув основні переваги пакування продукції в
умовах модифікованого газового середовища (МГС) Він
надавши дані про терміни зберігання продукції як в умовах
використання МГС, і без нього. Аналіз та порівняння
існуючих методів пакування з використанням МГС,
інформацію про склад газових сумішей для пакування
конкретних видів продукції автор навів для їхнього
вибору. Він також надав рекомендації щодо контролю
складу газової суміші та за деякими технологічними
параметрами залежно від цілей під час організації
пакування продукції.
Ключові слова: газова суміш; модифіковане газове
среда; упаковка.
