Pobierz

18
maszyny i technologie
Innowacyjne technologie
pakowania - w zmodyfikowanej
atmosferze
Psucie się mięsa i wyrobów mięsnych to pogarszanie ich jakości. Skutki psucia są bardzo często oceniane subiektywnie. Pierwsze zmiany
zaczynają się już w momencie wyprodukowania wyrobu. Jednym z czynników ograniczających szybkość niekorzystnych zmian w żywności podczas przechowywania jest opakowanie.
Dążenie do przedłużenia trwałości produktów
spożywczych jest trwałą tendencją w produkcji
żywności i głównym motorem postępu w zakresie nowych opakowań i technik pakowania.
Wzrost udziału pakowanego mięsa surowego na rynku związany jest z trzema głównymi
trendami w zakresie pakowania mięsa. Pierwszym z nich jest konieczność ograniczenia pracy na zapleczach sklepów. Mięso zapakowane w postaci dużych elementów, zanim trafi
do lady chłodniczej, musi być wcześniej rozpakowane. Dodatkowo, istnieje konieczność
zatrudniania osób, które będą to mięso porcjować i pakować. Ponadto w przypadku sieci sprzedaży detalicznej, które pracują w systemie ciągłym 7 dni w tygodniu 24h/dobę, mogą
wystąpić okresy, w których mięso porcjowane
będzie niedostępne. Kolejny trend wynika ze
zmieniających się potrzeb konsumentów. Poszukują oni produktów zarówno wygodnych,
pozwalających zredukować czas przygotowywania posiłków jednocześnie świeżych i o wysokiej jakości. Ostatnim trendem jest zapewnienie wysokiego stopnia bezpieczeństwa
mikrobiologicznego zapakowanego mięsa.
Wobec rosnących wymagań konsumentów, ale
przede wszystkim dystrybutorów mięsa i jego
przetworów, zastosowanie znajdują innowacyjne techniki pakowania żywności:
• pakowanie próżniowe,
• pakowanie MAP (Modified Atmosphere
Packaging) - pakowanie w atmosferze modyfikowanej,
• CAP (Controlled Atmosphere Packaging) pakowanie w atmosferze kontrolowanej,
• pakowanie aseptyczne,
• pakowanie przy użyciu opakowań aktywnych.
Wybór właściwego sposobu pakowania uzależniony jest od wielu czynników, włączając w to
rodzaj mięsa (wołowina, baranina, wieprzowina, cielęcina), które ma być pakowane, przewidywanego okresu samego przechowywania
lub wydłużonego o czas dystrybucji oraz przeznaczenia mięsa do sprzedaży hurtowej lub detalicznej.
Producenci żywności najczęściej stosują metodę pakowania w MAP. Metoda ta, polega na zastąpieniu w opakowaniu powietrza mieszaniną
gazów. Najczęściej stosuje się następujące rodzaje gazów: dwutlenek węgla (CO2), tlen (O2)
i azot (N2). Każdy z gazów w opakowaniu pełni
określoną funkcję. Dwutlenek węgla (ditlenek
węgla) to podstawowy czynnik zabezpieczający przed rozwojem mikroorganizmów w MAP.
Efektywność ditlenku węgla zależy od początkowej i końcowej koncentracji gazu, od temperatury przechowywania i właściwości populacji mikroorganizmów. Wysoka koncentracja
ditlenku węgla redukuje wzrost mikroorganizmów, efekt ten wzrasta podczas obniżania
temperatury przechowywania.
Tlen w produktach pakowanych w atmosferze modyfikowanej stymuluje wzrost bakterii tlenowych i hamuje wzrost bakterii beztlecd. str. 20
20
maszyny i technologie
nowych. Niski poziom tlenu, <0,5%, powoduje
zmianę barwy mięsa i produktów mięsnych do
brązowej lub brązowo-szarej przez utlenianie
mioglobiny do metmioglobiny. Wysoka koncentracja tlenu może powodować, poprzez mechanizm podwójnej oksydacji, jełczenie produktów z wysoką zawartością tłuszczów.
Azot jest gazem obojętnym, pozbawionym
smaku, o małej zdolności do przenikania zarówno do wnętrza produktu, jak i przez materiał opakowaniowy. W przypadku produktów
mięsnych używany jest jako zamiennik tlenu
w celu zabezpieczenia produktu przed jełczeniem i wzrostem organizmów tlenowych.
Przykładowe proporcje gazów w opakowaniach MAP przedstawiono w tabeli 1.
Wśród czynników determinujących wybór
składu atmosfery modyfikowanej stosowanej
do pakowania produktów mięsnych znaczącą
rolę odgrywają zmiany biochemiczne powodujące obniżenie jakości pakowanych produktów:
• proces autooksydacji tłuszczów; wolnorodnikowa reakcja łańcuchowa utleniania
tłuszczów tlenem z powietrza; substratami
są nienasycone lipidy, głównie kwasy tłuszczowe; utlenianie tłuszczów może następować również pod wpływem drobnoustrojów i enzymów - w procesie tym powstają
związki zawierające grupy aldehydowe, ketonowe, wodorotlenowe, karboksylowe (powstają również związki cykliczne i oligomery); produkty autooksydacji tłuszczów mają
nieprzyjemny smak i zapach, charakteryzują się bardzo niskim progiem wyczuwalności sensorycznej,
• zmiany barwy mięsa; reakcje mioglobiny z tlenem mają istotny wpływ na zmiany barwy mięsa: ciemnoczerwona mioglobina przyłącza cząsteczkę tlenu - powstaje
jasnoczerwona oksymioglobina (reakcja odwracalna) utlenienie mioglobiny do metmioglobiny o barwie szarobrunatnej (zmiana wartościowości Fe z (II) na (III) - przy
małym dostępie tlenu, interakcje barwników hemowych z rodnikami nadtlenkowymi, powstającymi w procesie autooksydacji
tłuszczów, maja duży wpływ na jakość produktów mięsnych.
Pakowanie mięsa w modyfikowanej atmosferze, może być skuteczne tylko pod warunkiem utrzymania właściwego składu atmosfery w opakowaniu, a to wymaga, aby
opakowanie było wykonane z materiału o odpowiednio wysokiej barierowości, wyrażonej
w cm3/m 2 ·24 h · 0,1 MPa w określonej temperaturze i wilgotności względnej. Barierowość materiału opakowaniowego określa się
Tabela 1. Skład mieszaniny gazów przy pakowaniu produktów mięsnych w systemie MAP
cd. str. 22
22
maszyny i technologie
stopniem przenikalności tlenu (SPT), ditlenku węgla, azotu i pary wodnej (na ogół przenikalność CO2 jest 3-5 razy większa, a azotu 3-5
razy mniejsza niż tlenu). Do pakowania mięsa
i jego przetworów w MAP szeroko wykorzystywane są laminaty poliamidowo-polietylenowe (PA/PE). Aby zwiększyć barierowość laminatów, stosuje się m.in.: kopolimery etylenu
z alkoholem winylowym, polichlorek winylidenu, żywice poliamidowe, amorficzne. W celu
zabezpieczenia przed gromadzeniem się pary
wodnej wewnątrz opakowania oraz umożliwienia dobrej widoczności zapakowanego
produktu stosuje się warstwę anti-fog, określaną również jako warstwa antyroszeniowa.
Powszechnie stosowanym przez zakłady przetwórcze laminatem do pakowania mięsa i jego
przetworów w modyfikowanej atmosferze jest
laminat poliamidowo-polietylenowy (PA/PE)
o przenikalności tlenu wynoszącej do 100 cm3/
m2 24 h·0,1 MPa.
Popularność metody MAP wiąże się z szeregiem korzyści, jakie przynosi ona producentom żywności. Oto kilka z nich:
• możliwość zwiększenia sprzedaży przy stale rosnącym zapotrzebowaniu na żywność
wysokiej jakości, z naturalnie przedłużoną
trwałością bez udziału konserwantów,
• zwiększona dostępność świeżej żywności
dla konsumentów,
• redukcja kosztów transportu w związku
z mniejszą częstotliwością dostaw,
• higieniczne i hermetyczne opakowanie,
• zmniejszone zwroty popsutej żywności,
• możliwość lepszego planowania produkcji,
zwiększenie wydajności produkcji i dystrybucji, obniżenie kosztów, wzrost sprzedaży
dzięki możliwości oferowania nowych produktów na nowych rynkach.
Należy jednak pamiętać, że ze względu na szeroką gamę dostępnych na światowym rynku
produktów mięsnych, ich różny skład surowcowy, warunki i technologie produkcji, wyma-
gania co do składu chemicznego oraz temperatury podczas przechowywania i dystrybucji,
składy gazów proponowane do skutecznego
przedłużania okresu przydatności produktów mięsnych do spożycia w jednym kraju, nie
mogą być przyjmowane, że dadzą takie same
korzystne efekty w odniesieniu do produktów
w innym kraju. Skuteczność oddziaływania atmosfery gazów o różnym składzie w przedłużaniu okresu przydatności do spożycia, uwarunkowana jest również szeregiem innych
czynników, tj:
• kontrola temperatury w czasie wytwarzania produktu, jego pakowania, przechowywania, transportu, dystrybucji oraz u konsumenta,
• kontrola warunków sanitarno-higienicznych, przestrzeganie zasad dobrej praktyki produkcyjnej w procesie produkcji i pakowania, wprowadzenie procedur HACCP,
• jakość surowca użytego do produkcji, początkowe zanieczyszczenie mikrobiologiczne z uwzględnieniem fazy wzrostu oraz stan
chemiczny, np. liczba nadtlenkowa, zawartość aldehydu malonowego (liczba TBA),
wartości pH,
• jakość i skład końcowy produktu, inne
składniki produktu,
• okres czasu jaki upływa przed zapakowaniem produktu,
• objętość atmosfery gazów w stosunku do
objętości produktu,
• skład środowiska gazowego i zawartość gazów resztkowych w zależności od sposobu
pakowania w modyfikowanej atmosferze,
• stopień przepuszczalności materiałów opakowaniowych, gaz/para wodna w odpowiednich i nieodpowiednich warunkach
dla górnej warstwy, dolnej warstwy/tacka,
• forma zaprojektowanego opakowania, cyrkulacja gazów wokół powierzchni produktu,
• stosunek przenikalności takich gazów jak
CO2/O2/N2.
cd. str. 24
24
maszyny i technologie
W ostatnich latach technologia MAP została
wdrożona przez polskich producentów żywności, niezależnie od skali produkcji - w małych
zakładach produkujących np. wyroby garmażeryjne, po bardzo duże przedsiębiorstwa, znanych producentów żywności, zaopatrujących
rynek krajowy i zagraniczny. Mieszaniny gazowe dobierane są indywidualnie pod kątem pakowanego produktu, uwzględniając jego właściwości, skład chemiczny i sposób obróbki.
Wykorzystanie możliwości najnowszych metod pakowania wymaga jednak ciągłych badań. Dotyczy to szczególnie poszukiwania
zarówno doskonalszych materiałów opakowaniowych, jak i składu modyfikowanej atmosfery dobranej do produktu.
Producenci produktów mięsnych powinni dostarczyć konsumentom wyroby, które oprócz
wysokiej jakości mikrobiologicznej, będą charakteryzować się atrakcyjną pożądaną barwą,
co będzie możliwe dzięki zastosowaniu odpowiedniego rodzaju technologii pakowania.
Literatura dostępna u Autorki
mgr inż. Agnieszka Starek