2 Способи пакування готової продукції.

При пакуванні різного роду харчових продуктів основною вимогою, що висуваються до паковання і способу пакування, є захист і збереження якості упакованого продукту протягом певного часу (до моменту його споживання).

Для цих цілей використовують різні прийоми і способи, з яких найбільш широке розповсюдження отримали пакування в термоусадкові плівки і плівки, що легко розтягуються (стретч), асептичне пакування, пакування у вакуумі та в газовому середовищі та ряд інших.

Пакування в термоусадкові плівки

При упаковці різного роду харчових продуктів основною вимогою, що пред'являються до паковання і способу пакування, є захист і збереження якості упакованого продукту протягом певного часу (до моменту його споживання).

Для цих цілей використовують різні прийоми і способи, з яких найбільш широке розповсюдження отримали пакування в термоусадкові плівки і плівки, що легко розтягуються, асептичне пакування, пакування у вакуумі та в газовому середовищі та ряд інших.

Термоусадковими називаються полімерні плівки, здатні скорочуватися під впливом температури, що перевищує температуру розм'якшення полімеру. Отримують такі плівки розтягуванням полімерного матеріалу в високоеластичному нагрітому стані і подальшим охолодженням.

В інженерній практиці до усадкового прийнято відносити плівки, що володіють здатністю давати підвищену (до 50% і більше) усадку і використовувані для упаковки різних виробів.

До переваг упаковки в термоусадкової плівки в порівнянні з традиційними плівковими упаковками належать зменшення об'єму упаковки за рахунок щільного обтягування товару, відносно менша маса плівок. Пакування в термоусадкову плівку часто буває дешевше і привабливіше на вигляд, ніж звичайний ящик з картону. Цей вид паковання дає певні переваги для роздрібної торгівлі: зменшення кількості пакувального матеріалу і площі в торговому залі, займаної товаром у міру його реалізації. Пакування в термоусадкову плівку захищає товар від впливу навколишнього середовища.

Властивості термоусадкової плівки

Фізико-механічні та екcплуатаційні властивості плівок обумовлені хімічною природою застосовуваного полімеру і ступенем його орієнтації.

Важливими характеристиками термоусадкових плівок є ступінь усадки (коефіцієнт усадки) і напруга усадки.

Напруга усадки залежить від температури і тривалості нагріву плівки. Чим нижче температура усадки, тим більше часу потрібно для усадки плівки. Якщо виробляти усадку при високих температурах, то час усадки може бути незначним. Міцність плівок після усадки дещо зменшується, але залишається достатньою, щоб забезпечити цілісність упаковки.

Для пакування одиничних виробів невеликої маси, наприклад, хлібобулочних виробів, тушок птахів застосовуються плівки товщиною 20 - 50 мкм, для групової упаковки вибирається плівка товщиною 50 - 100 мкм, для пакетування на піддонах (штабельної упаковки) - плівка товщиною 100 - 250 мкм.

Для досягнення високих фізико-механічних і технологічних характеристик термоусадкової плівки, як пакувального матеріалу до неї пред'являються такі вимоги: рецептура, висока однорідність властивостей по всьому полю полотна, висока якість намотування.

Пакування у стретч-плівки

Останнім часом велике значення в якості упаковки набуває пакування в розтягуються плівки (стретч-плівки), використання яких розширює можливості застосування полімерних матеріалів.

Розтягуються плівки виробляють з модифікованого поліетилену низької щільності, лінійного поліетилену, полівінілхлориду, сополімерів винилиденхлорида і иономеров. Головна перевага цього типу плівок полягає в тому, що вони не вимагають теплової обробки.

Розтягуються плівки в основному застосовуються в наступних випадках:

- скріплення пакетів вантажів правильної форми;

- запаковування продукції, чутливої ​​до нагріву;

- запаковування продукції, яка в процесі зберігання і транспортування може ущільнюватися.

Переваги пакування в плівку, що розтягується в порівнянні з пакуванням в термоусадкову плівку полягає в наступному:

- економія енергії (відсутність операції в усадочною камері);

- економія матеріалу (застосування більш тонких плівок);

- економія виробничої площі;

- використання плівки стандартної ширини;

- використання подвійний плівки (можливість загортання піддонів з вантажем, попередньо упакованими в термоусадкову плівку, уникаючи при цьому можливого зварювання або ламінування плівок окремих упаковок).

На практиці ці два способи не тільки конкурують, а й доповнюють один одного. У тому випадку, коли пакування піддонів з приблизно однаковими вантажами надходять з досить великими інтервалами, краща розтягується плівка. Коли важлива швидкість, а розміри вантажів дуже різні, краща пакування в термоусадкову плівку.

Асептична пакування

В області пакувальної технології найбільший розвиток в даний час отримало асептично пакування харчових продуктів. Ця технологія широко використовується для рідких продуктів (молоко та молочні продукти - більше 65%, різні соки - більше 25%, пасти, супи тощо -10%).

Найбільш поширена схема асептичного паковання харчових продуктів включає три стадії:

- стерилізація пакувального матеріалу;

- термічна обробка харчового продукту;

- розфасовка і запечатування упаковки.

При асептичному пакуванні продукт і паковання стерилізуються роздільно, потім паковання заповнюється і закупорюється в стерильних умовах. Найбільш широке поширення отримав хімічний метод стерилізації розчинами пероксиду водню, а також SO₂, озоном, сумішшю Н₂О₂і оцтової кислоти, використовують і фізичні методи: термічний, УФ-або ІЧ-опромінення. Стерилізація проводиться в спеціальній камері обробкою Н₂О₂паковання протягом певного часу. Після сушіння паковання надходить у зону заповнення стерилізованим продуктом. Заливка продукту відбувається з дна паковання, що дозволяє уникнути спінювання. Після заповнення верх паковання промивається струменем інертного газу, виробляється теплова зварювання низу (донної частини). Паковання перевертається і спрямовується на остаточне запаковування в плівку або в транспортну коробочну тару.

Основною вимогою до пакувального матеріалу, продукту, обладнання, газу чи води для промивки при цьому виді упаковки є "комерційна стерильність" (відповідність тривалості зберігання при нормальній температурі зазначеного терміну). Даний спосіб має безсумнівні переваги перед стерилізацією в автоклаві, характеризується меншими механічними та термічними навантаженнями, що дозволяє при асептичному пакуванні використовувати дешевші пакувальні матеріали.

В даний час є великий вибір матеріалів і різноманітної форми паковання для асептичної розфасовки, що відповідають високому рівню бар'єрних властивостей. Використовують банки з білої жерсті та алюмінію, скляні та пластмасові пляшки, різні пакети, паковання з комбінованих матеріалів "Bag-in-Box" (пакет у коробці).

Даним способом зазвичай паковуються молочні продукти. Для цих цілей служать прямокутні пакети типу "Тетра-Пак", "Брік-Пак", "Ультра-Пак" (з "золотим перетином") з комбінованих матеріалів, найпоширенішим з яких є картон-алюмінієва фольга-ПЕВТ.

Залежно від типу матеріалу (скло, папір, картон, пластмаса, комбіновані багатошарові матеріали), а також форми (стаканчик, пляшка, коробка і т.ін.) використовують різні методи обробки пероксидом: розпилення, занурення тощо.

Пакування під вакуумом

У процесі зберігання багатьох харчових продуктів відбуваються хімічні і мікробіологічні зміни, важливу роль в яких грають кисень, світло і температура в сукупності.

Особливо чутливі до окислення білки м'яса, риби та птиці, які в м'ясі з міоглобіну пурпурно-червоного кольору переходять у оксіформу яскраво-червоного кольору, а потім і метміоглобін - коричневого кольору. При переході більше 50% оксиміоглобін в метміоглобін м'ясо стає непридатним до застосування. Сипкі харчові продукти піддаються сильному окисленню внаслідок великої площі зіткнення з киснем. Для усунення шкідливого впливу кисню на продукти використовують різні прийоми: видалення кисню, застосування захисних газів, заморожування продуктів.

Найбільш доступним є паковування, при якому кисень видаляється за допомогою вакууму. Для цих цілей використовують, головним чином, полімерні плівки: ПВХ, ПВХД, ПП, Евал, ПА тощо, а також комбіновані матеріали з високими бар'єрними властивостями.

При вакуум-пакуванні м'яса найчастіше використовують саран, соекструдат ЕВА / саран, опромінений ЕВА, найлон тощо. М'ясо вміщують в полімерний пакет, горловину якого вводять в зазор між затискачами зварювального апарату, продувають повітря в зазор так, щоб повітряний потік охоплював з двох сторін зовнішню сторону горловин і здійснюють процес ежекції, в результаті якого повітря з пакету видаляється, після чого упаковку герметизують термозваркою. Для вакуумного паковування використовують частіше термоусадкові плівки, термоформувальні матеріали та skin-упаковки.

Поширені також термоформовані упаковки для свіжого м'яса у вигляді лотка з термопласту (ПЗ, ПВХ, ПС) або спіненого матеріалу, наприклад, пінополістирол, на якому розміщують продукт, а зверху приварюється плівка, з-під якої попередньо викачується повітря і створюється відповідний вакуум.

Деяким різновидом такої упаковки є паковання типу "skin" фірми Cryovac, що повторює після термообробки контури продукту за рахунок щільного облягання вмісту паковання ("друга шкіра").

Скін-пакованняє окремим випадком блістерного паковання. Її особливість полягає в тому, що пластикова оболонка щільно облягає товар. Виробляється таке паковання методом вакуумної обтягування. Для скін-паковання найкраще підходить некрейдований картон, обов'язково пропускає повітря. На ньому можна друкувати, але його не можна покривати лаком. На підкладці розташовують виріб і на всю площу аркуша накладають попередньо розігріту апаратом плівку. В якості підкладки (нижнього матеріалу) можна також використовувати термозварювальні плівки. Повітря з упакованого простору між плівкою і підкладкою відкачується. Після охолодження плівка міцно приклеюється до поверхні підкладки і щільно облягає упакований виріб. При необхідності з листа вирізають окремі упаковки.

Для пакування швидкопсувних продуктів (м'яса, м'ясних продуктів, риби, птиці, виробів з них, хлібобулочних тощо) доцільне застосування вакуумного паковання "multivac". Процес пакування відбувається за рахунок високого ступеня усадки полімерних плівок (скорочуються матеріали), підготовлених спеціальним чином. Застосовують також і багатошарові плівки, що володіють добрими облягаючими властивостями, яким додатково надаються ефективні бар'єрні властивості, що заважають проникненню кисню. Не рекомендується застосовувати при вакуумному пакуванні тонкі м'які плівки, цей спосіб не використовується для пакування крихких і легко деформуються продуктів і продуктів з гострими поверхнями, щоб не пошкодити плівку.

Упаковка в газовому середовищі

Для пакування свіжих овочів, фруктів, харчових продуктів, кулінарних, хлібобулочних, кондитерських виробів тощо використовують герметичне паковання з регульованим і модифікованим складом газового середовища.

Газоподібна суміш будь-якого складу всередині паковання призводить до різкого зниження швидкості процесу "дихання" продукту (газообмін з навколишнім середовищем), уповільнення росту мікроорганізмів і пригнічення процесу гниття, викликаного ензиматичними спорами, наслідком чого є збільшення терміну зберігання продукту в кілька разів. Розрізняють такі способи паковування в газовому середовищі:

- у середовищі інертного газу (N₂, СО₂, Аr);

- у регульованому газовому середовищі (РГС), коли склад газової суміші повинен змінюватися тільки в заданих межах, що вимагає значних капіталовкладень в устаткування і великих витрат на забезпечення оптимальних умов зберігання продукції;

- в модифікованому газовому середовищі (MAP), коли в початковий період в якості навколишнього середовища використовується звичайне повітря, а потім в залежності від природи зберігаються продуктів і фізичних умов навколишнього середовища, встановлюються модифіковані умови зберігання, але в досить широких межах за складом газу.

У технології паковування з міркувань технологічності, економічності та збереження продукту більшого поширення набуло упаковування в модифікованому газовому середовищі.

Основними газами, застосовуваними для пакування в MAP, є кисень, вуглекислий газ і азот, співвідношення яких, особливо О₂, залежить від типу упакованого продукту. Кисень є основним газом і його зміст для упаковування різних продуктів може коливатися від 0 до 80%.

Інертний газ азот використовується як наповнювач газової суміші всередині упаковки, так як він не змінює кольору м'яса і не пригнічує ріст мікроорганізмів. Очевидно, його можна використовувати замість вакуумування.

Вуглекислий газ пригнічує ріст бактерій, і при використанні його на ранніх стадіях розвитку мікроорганізмів термін зберігання упакованого продукту може значно збільшитися.

Захисні полімерні покриття на продуктах харчування

Значний внесок у вирішення проблеми збереження харчової продукції поряд з відомими і широко використовуваними прийомами може внести і вносить такий нетрадиційний спосіб упаковки як створення захисних покриттів на продуктах харчування.

Захисні покриття, що формуються безпосередньо на поверхні харчових продуктів, часто забезпечують більш надійний захист продукту харчування (у порівнянні з упаковкою в полімерну плівку) від окисної і мікробного псування за рахунок відсутності прошарку повітря між продуктом і плівкою, роблять технологію пакування та зберігання більш сучасною та раціональної. Перевагами такого способу захисту харчової продукції є використання екологічно безпечних водних систем (на основі полівінілового спирту, латексів синтетичних каучуків або сополімерів винилиденхлорида, природних полісахаридів), порівняльна простота технічних рішень, пов'язаних з нанесенням на поверхню продукту поліфункціональних покриттів без застосування високих температур, що негативно впливають на властивості продукту, забезпечення щільного і повсюдного облягання поверхні продукту, за рахунок чого гарантується відсутність мікропорожнин - областей потенційного розвитку небажаної мікрофлори. При цьому є можливість варіювання функцій утворюваного покриття шляхом введення добавок різної природи, що забезпечують формування антимікробних, водостійких, їстівних і інших покриттів.

Використання водних розчинів полівінілового спирту (ПВС) для отримання покриттів найефективніше при зберіганні морожених продуктів харчування, так як процес формування покриття при низькій температурі виключає стадію сушки і утворюється покриття поряд з низькотемпературної консервацією харчових продуктів сприяє скороченню втрат маси і збереженню їх харчової цінності.

Представляє інтерес застосування композицій, що містять ПВС або природні полісахариди, для покриття плодів і овочів, що дозволяють скоротити в 1,5 -2 рази втрати маси продукції в процесі зберігання, при цьому значно знижуючи кількість поверхневої мікрофлори. Мікробне псування носить в цьому випадку осередковий характер і локалізується тільки в місцях механічного пошкодження.

Великий інтерес представляють їстівні покриття, що формуються з природної відтвореної біосировини, зокрема, з полісахаридів (целюлози, крохмалю тощо) на деяких продуктах харчування (фрукти, хлібобулочні та кондитерські вироби, м'ясопродукти тощо).

Полісахариди виконують як захисну, так і інші функції, наприклад, фізіологічну, граючи роль баластних речовин і маючи здатність до ресорбції, а також беруть участь у формуванні органолептичних властивостей (смаку і запаху) харчового продукту. Полісахариди мають яскраво виражену здатність виводити з організму іони важких металів (цинку, свинцю, стронцію тощо), а також продукти радіоактивного розпаду.

В даний час отримали розвиток і практичне використання покриття з екологічно безпечних синтетичних полімерів (каучуків, сополімерів вініліденхлориду, вінілацетату у формі водних дисперсій), що формуються на м'ясних продуктах і твердих сичужних сирах. Зазначені покриття дозволяють за рахунок проведення інтенсивного дозрівання сиру в замкнутому об'ємі забезпечити спрямоване регулювання масообмінних і біохімічних процесів і, в кінцевому підсумку, отримати сир високої якості при одночасному зниженні втрат цінного білкового продукту та економії трудових витрат по догляду за сиром (виключається необхідність мийки головок сиру).