Упаковка продуктов в газомодифицированной среде

Технология сохранения продуктов с помощью Модифицированной Газовой Среды (МГС) успешно используется в потребительской упаковке и получила общепринятое англоязычное название МАР (Modified Atmosphere Packaging).

Это самый современный способ сохранения качества и свежести продуктов питания, он позволяет в несколько раз увеличить срок хранения без замораживания, а также исключить применение химических добавок и консервантов. Суть упаковки в МГС – в замещении атмосферного воздуха смесью атмосферных газов, которая подавляет размножение микроорганизмов. Газы, составляющие атмосферный воздух – азот, кислород и двуокись углерода, в необходимых пропорциях используются для производства газовой смеси, в которой великолепно сохраняются свежие продукты питания.

При создании данной упаковки на снижение роста бактерий влияет содержание двуокиси углерода. Но при этом концентрация углекислого газа не должна превышать 35%.

Преимущества использования технологии:

• сохранение свежести продукта в течение длительного срока

• увеличение срока хранения в 2-7 раз по сравнению с упаковкой в воздухе

• увеличение срока хранения продуктов дает возможность вводить экономичные схемы организации производства, упрощает транспортное и складское управление, помогает в продвижении на удаленные рынки сбыта, увеличивает доходы и сокращает потери

• натуральный внешний вид продукта в сочетании с презентабельной формой упаковки

• натуральный и свежий вкус продукта, достигаемый за счет применения комбинаций натуральных составляющих атмосферного воздуха

• максимально ограниченное использование консервантов

• сохранение органолептических свойств и внешнего вида
  
                                           
                                            Таблица по срокам хранения продуктов: 
   

 В основе данной технологии упаковки лежат основные взаимосвязанные элементы:
 

• термо-запаечное оборудование

• газовая смесь

• плёнка с барьерным слоем

• контейнер с барьерным слоем

Термо-запаечное оборудование

При применении технологии упаковки продукта в контейнер под запайку плёнкой используют оборудование, получившее название трейсиллер (от trey - контейнер, seal  - запаивать).

Основной принцип работы запайщика контейнеров – трэйсиллера – заключается в следующем:

Контейнер или несколько контейнеров с продуктом помещаются в специально разработанное под них посадочное место в блоке запайки.

Перемещаясь в рабочую зону, контейнер закрывается верхним блоком сварного узла, оказываясь в металлической герметичной камере.

Контейнер в камере по команде компьютера вакуумируется (из него откачивается атмосферный воздух), затем в него нагнетается смесь инертных газов согласно заданной  рецептуре. Некоторые машины не имеют функции вакуумирования перед подачей газа. В таком случае газовая смесь подается сразу, частично выдувая атмосферный воздух изнутри контейнера.

После завершения цикла газирования контейнер запаивается барьерной пленкой, которая натянута над ним, машина автоматически приваривает ее и вырубает по контуру контейнера.

В зависимости от целей применения и необходимых функций оборудование можно разделить на следующие классы:

Ручные запайщики контейнеров:

Ручные запайщики контейнеров, как правило, настольные, и применяются в торговых сетях, супермаркетах, обычных магазинах, на небольших производствах полуфабрикатов, горячих обедов, работая при этом от стандартной розетки.

Комплектация ручного запайщика состоит из стального/нержавеющего корпуса, устройства крепления рулона с пленкой, матрицы для контейнеров, крышки с тефлоновым покрытием и устройства регулировки температуры сварки.

Контейнер с продуктом помещается в матрицу, пленка протягивается вручную на длину контейнера, закрывается  крышка, происходит процесс сварки верхней пленки с контейнером, после чего запаянный контейнер с продуктом извлекается из матрицы.

Смена формата контейнера обеспечивается путем смены матрицы.

Производительность такого оборудования зависит от навыков оператора и составляет, в среднем, 3-6 упаковок в минуту. Достоинствами ручных запайщиков контейнеров являются низкая энергоемкость, малые габариты, быстрая смена матрицы (формата контейнера), оперативная смена верхней пленки, экономичность.

Полуавтоматические запайщики контейнеров:

Полуавтоматические запайщики контейнеров более технологичны и универсальны. Комплектация может быть различной. Например, такое оборудование может комплектоваться специальным модулем для создания в упаковке модифицированной газовой среды.

Стандартная комплектация полуавтомата в целом состоит из стального корпуса, включающего выдвижную матрицу на один или несколько контейнеров, автоматической сварки и обрезки пленки по контуру контейнера, цифрового блока управления для регулировки температуры сварки, продолжительности времени теплового контакта при запайке, подсчета производительности и регулирования цикла вакуумирования или режима подачи инертного газа, а также автоматического устройства перемотки пленки и может быть опция фотометки (работа на цветной пленке).

Для эксплуатации полуавтомата необходим один оператор, функции которого сводятся к размещению на рабочем столе контейнеров с продуктом и задвижке матрицы в рабочую область машины с последующей выемкой запаянных контейнеров. Функции размотки пленки, ее обрезки по контуру контейнера и намотки отработанного материала осуществляет машина. Производительность такого запайщика контейнеров зависит от исходного размера и объема контейнера, и, соответственно, от количества контейнеров, размещаемых в рабочей зоне устройства, а также от наличия функции упаковки в МГС. На производительность при использовании функции упаковки в МГС решающее значение оказывает мощность вакуумного насоса. Средняя производительность полуавтомата составляет 6-8 циклов в минуту, с функцией упаковки в МГС – до 4 циклов в минуту.

Полуавтоматические запайщики контейнеров используются на предприятиях со сравнительно небольшими объемами производства. Габариты достаточно компактные, даже при условии использования за прилавком стандартного супермаркета.

Автоматические запайщики контейнеров:

Существуют различные варианты автоматического оборудования:

-запайка с ручной укладкой контейнеров с предварительно уложенным в него продуктом,

-автоматическая подача контейнеров с ручной укладкой продуктов в контейнер,

-автоматы и комплектные линии с автоматической подачей контейнеров и полным или частичным дозированием и укладкой продукта в контейнер.

Производительность увеличена по сравнению с полуавтоматами до 20 циклов в минуту, используется конвейерный тип подачи продукта, возможно использование пленок со сложной многоцветной печатью (опция фотометки), могут присутствовать опции ультрафиолетовой обработки продукции и автоматической подачи контейнеров на конвейер, непосредственная встраиваемость в замкнутый технологический цикл, и многое другое.

Автоматизированные системы запайки контейнеров уже нашли свое эффективное применение на многих крупных и средних российских мясных комбинатах, птицефабриках, кондитерских фабриках, предприятиях системы быстрого и бортового питания и в торговых сетях.

Газовая смесь

Основные газы, применяемые для упаковки в МГС:
 

• двуокись углерода СО2 – подавляет рост патогенных микроорганизмов

• кислород О2 – позволяет сохранить красный цвет свежего мяса

• Азот N2 – инертный газ, используется в качестве газа – «разбавителя» и газа – «наполнителя»

Соотношение газов в смеси выбирается с учетом многих факторов, таких, как тип и количество микроорганизмов, активность воды, кислотность, дыхание клеток, состав продукта, температура и особенности технологического процесса изготовления.

Оптимальная газовая смесь зависит от продукта и подбирается в зависимости от конкретного продукта. Например, чистый азот значительно увеличивает срок хранения бифштексов по сравнению с упаковкой в обычной среде. С другой стороны, лучший срок хранения и качество мясных продуктов можно получить при упаковке в смесь 20% СО2 + 80% N2. В этом случае нельзя увеличивать концентрацию СО2, так как из продукта будет выделяться жидкость. Для того чтобы достичь желаемой сохранности продукта при газовой упаковке, он должен быть изначально свежим и с низкой начальной концентрацией микроорганизмов. Сохранность продукта тем выше, чем меньше начальная концентрация бактерий. В противном случае влияние газа минимально и сохранность продукта не гарантирована. Кроме того, на срок годности  продукта влияют общие гигиенические условия участка упаковки. Поэтому, если изначально в продукте, (например, в мясо-колбасных изделиях) состав начальной бактериологической флоры превышен, вряд ли поможет даже создание при упаковке дорогостоящей «clean zone».

Из практики применения УГМС: углекислый газ обладает свойствами длительного воздействия -  качественные изменения продукта в течение нескольких дней после открытия упаковки идут значительно медленнее по сравнению с обычной упаковкой. Например, влияние газовой среды на бифштексы продолжалось в течение 2-3 суток после вскрытия газовой упаковки. Но такое воздействие газа длится всего несколько дней. В упаковках, где происходит утечка газа, сохранность бифштекса была хуже, чем при обычной упаковке в воздушной среде.

Взятые по отдельности полимерные плёнки не обладают универсальными свойствами, способными обеспечить всю палитру потребительских свойств. Некоторые из них имеют неплохие барьерные свойства по отношению к кислороду, азоту, углекислому газу, но  хорошо проницаемы для водяного пара. К тому же далеко не все из них хорошо привариваются к материалу упаковочной подложки.

Поэтому используются многослойные плёнки. Именно они в состоянии обеспечить максимум  потребительских свойств упаковки, позволяющих длительно сохранять продукт без потери качества.

Многослойные плёнки состоят из 3-7 слоев. Наружные слои изготовлены из полипропилена или полиэтилена  – материалов с высокой влагопроницаемостью. Главным средним слоем является сополимер этилена и винилового спирта - материал с низкой газопроницаемостью, значительно ограничивающий доступ кислорода к продукту и испарение из продукта ароматических составляющих. Он хорошо поддается формованию, а во время совместного литья и последующего выдувания, основные и связывающие слои создают совершенную структуру, которая обеспечивает упаковкам соответствующую жесткость и прочность.

Пленка может быть прозрачной или любых цветов; наиболее используемые параметры: толщина от 0,2 до 2 мм, ширина от200 до 1000 мм, газопроницаемость 2-20см3

Контейнеры под запайку

Контейнеры предназначены для упаковки мяса и мясных полуфабрикатов, готовых блюд, салатов и деликатесов, продаваемых в супермаркетах, торговых точках, кулинариях, кафе и т.д. Идеально подходят для торговли готовыми блюдами и продуктами быстрого приготовления «через прилавок», в системе самообслуживания.

Обладают рядом преимуществ:

• легко открываются и закрываются;

• устойчивы к воздействию масел и жиров;

• выдерживают низкие температуры при шоковой заморозке;

• пригодны для приготовления пищи в СВЧ;

• безопасны в использовании и легко утилизируются;

• транспортабельны.

Основной функциональной особенностью контейнера под запайку является наличие конструктивных элементов, позволяющих контейнеру герметично спаиваться с верхней покрывной плёнкой посредством термосклеивания на специализированном запаечном

Контейнеры под запайку применяются для упаковки так называемых «дышащих» продуктов в МГС, а также для фасовки замороженной продукции: мяса, птицы, полуфабрикатов.

В случае упаковки «дышащих продуктов» (при условии изготовления контейнера и верхней плёнки из специальных барьерных материалов) на первое место выходит способность контейнера под запайку совместно с верхней покрывной плёнкой обеспечивать стабильный состав газовой смеси внутри контейнера. При фасовке замороженных продуктов основными являются такие свойства, как морозостойкость, возможность заданной выкладки продукта внутри контейнера, технологичность и новизна данной упаковки.

Именно благодаря этим свойствам подавляющая доля продуктов, упакованных в контейнер под запайку, автоматически переходит в «Премиум»-сегмент ассортиментных линеек продукции пищевых предприятий.

В заключение хотелось бы отметить, что упаковка на сегодняшнем рынке является одним из основных средств достижения максимальных продаж. Инновационная упаковка вне конкуренции среди прочих средств продвижения товара. Она позволяет продавать товар значительно дороже, ничего в нем не меняя. На сегодняшний день ситуация на рынке такова, что основным фактором успеха становится не столько наращивание объемов производства, сколько эффективность технологий продвижения товара. При перенасыщении рынка красивая современная упаковка подсознательно связывается у покупателя с получением положительных эмоций, ожиданием лучшего качества продукта. При системе самообслуживания в розничных торговых точках упаковка практически принимает на себя функции продавца в условиях жесткой конкуренции аналогичных товаров других производителей.

Необходимо понимать, что есть прямая зависимость между типом упаковки и ценовым сегментом, в котором позиционируется товар. Дешевая упаковка автоматически относит даже дорогой продукт к нижнему ценовому сегменту. В себестоимости премиальных продуктов доля упаковки достигает 40%, а то и более. Инвестируя средства в модернизацию упаковки, можно перемещать в более высокий ценовой сегмент продукты, себестоимость которых изначально невысокая.