ProPack

Една от най-важните задачи на съ­временното производство на храни­телни продукти е осигуряването на тяхната безопасност. В тази връз­ка се внедряват и системите, които обезпечават административно необ­ходимата организация на производ­ството. През последните години в предприятията от хранителната ин­дустрия бяха внедрени добрите про­изводствени практики като НАССР системите, а от 2005 г. в много от тях и стандартът ISO 22 000. Те са на­сочени към създаването на такива ус­ловия в предприятията, произвежда­щи хранителни продукти, при които и най-малкият риск от замърсяване на храните и напитките е изключен. След етапа на производството на хранителните продукти огромна роля за запазване на техните качества иг­раят опаковката и условията на съх­ранение. От правилния избор на опа­ковка и технологията за опаковане да голяма степен зависи в какъв вид и с какви показатели хранителните про­дукти ще достигнат до консуматора.

Непрекъснатият стремеж на про­изводителите да увеличават срока на съхранение на хранителните про­дукти и да запазват в по-пълна сте­пен техните първоначални качества до достигането им до крайния кли­ент е наложил прилагането на съвре­менни технологии. Характерно за тях е използването на най-новите дости­жения на науката и техниката.

Всеки хранителен продукт с те­чение на времето губи своите ка­чества вследствие на постоянни­те физически, химически и биологич­ни процеси, на които е изложен. За консервацията на хранителните про­дукти, предпазваща от разваляне, се използват различни способи за обра­ботка: стерилизация, пастьоризация, изсушаване, замразяване, обработ­ка с йонизиращи лъчения и др. Всеки един от тези начини има своите пре­имущества и е предпочитан за обра­ботката на един или друг вид храни­телни продукти, но нито един вид об­работка не позволява напълно да се неутрализират протичащите в са­мия продукт сложни биохимически процеси. В една или друга степен тези процеси се обуславят от въз­действието на околната среда, кое­то довежда до определени изменения в състава и свойствата на храните.

Сред най-съвременните и науко­емки технологии за опаковане на хра­нителни продукти и напитки през по­следните десетилетия са:

• Асептичното опаковане;
• Опаковането в модифицирана ат­мосфера;
• Използването на активни и инте­лигентни опаковки.

Асептично опаковане

Асептичното опаковане е сравни­телно нова технология. Съществе­ните му предимства пред остана­лите опаковъчни технологии обаче с право го поставят на първо място сред иновациите в сферата на хра­нителните технологии за последни­те 50 години. При асептичното опа­коване се комбинират най-добрите свойства на хартията, пластмаси­те и алуминия в една многослойна, ви­сокоиздръжлива асептична опаковка, предпазваща от влиянието на свет­лината и атмосферните условия. По този начин продуктът може да оста­не незамразен с месеци, без това да се отрази върху хранителните харак­теристики и вкусовите му качества. Асептичните опаковки са екологични от самото начало. Те изискват малко изходни материали и енергия за про­изводство, пълнене, транспорт. Съх­раняват се далеч по-лесно и за по-дълго време от множеството други видове опаковки.

Първият асептично опакован про­дукт е млякото, а опаковката, използ­вана за тази цел, е била метална ку­тия. Това забележително събитие се е случило в Дания в началото на мина­лия век. Патентът е с приоритет от 1913 г. на името на Нилсен (Nielsen). Технологичният процес на асептичното опаковане е бил патентован малко по-късно под наименование­то Termed Aseptic Conservation. Това е станало в далечната 1921 г. През 1917 г. компанията Dunkley (САЩ) па­тентова метода за опаковане на стерилизирани продукти в буркани, а така също и капачки, обработени с наситена пара. През 1923 г. асептич­но опаковано мляко от Южна Афри­ка е било представено на изложение в Лондон. Дългото пътешествие на млякото не било повлияло на качест­вото му.

Същността на асептичната тех­нология за опаковане се свежда до предварителна високотемпературна обработка на хранителния продукт за кратко време и стерилизиране на опаковката. След извършването на тези операции продуктът се пълни в стерилната опаковка при асептични условия — среда, освободена от вся­какви замърсители — механични, хи­мични и биологични.

Термичната обработка на храни­телните продукти е за кратко вре­ме, което не води до разрушаване на полезните вещества. Във връз­ка с това едно от наименования­та на тази технология е HTST „High Temperature — Short Time“. Температу­рата на загряване на продукта и вре­мето за това зависят преди всичко от продукта и най-вече от неговата киселинност.

Предимства на асептичното опаковане

Асептичното опаковане позволява опаковането на нетрайни продукти като мляко, сокове и нектари, за шест и повече месеца, запазвайки отлично вкусовите им качества и хранителна стойност без необходимост от зам­разяване или охлаждане. Асептични­те опаковки се произвеждат от ком­позитен опаковъчен материал, който е прието да се нарича ламинат. Със­тавен е от три основни материала, слепени помежду си с адхезиви. Това са висококачествен картон, полиети­лен и алуминий. Всеки един от тях иг­рае ключова роля за постигането на уникалните свойства на асептична­та опаковка. През последните години алуминиевото фолио успешно се заме­ня с етилен-винил алкохол (EVOH), кой­то има високи бариерни показатели по отношение на газовете.

Опаковане в модифицирана ат­мосфера (МАP)

Същността на технологията на опа­коване в модифицирана атмосфера се свежда до изместване на нормал­ната атмосфера от средата в опа­ковката. По този начин редица веще­ства от хранителния продукт не са изложени на промяна на състава им поради окисляването, което протича при наличието на кислород. Същест­вуват различни варианти на опако­ване в модифицирана атмосфера. На първо място е вакуум опаковането. При него в опаковката няма никак­во наличие на каквито и да било газо­ве. Нивото на кислорода е сведено до стойности, които не позволяват раз­витие на аеробни микроорганизми и окисляване на мазнините, витами­ните и други. Много често напосле­дък средата в опаковката се заменя с различни газове или смеси от тях. Така се получават оптимални условия на газовата среда, които забавят развитието на различни микроорга­низми в продукта и окисляването му.

Основните газове, използвани в хранителната индустрия и допусти­ми за контакт с храни, са кислород, въглероден двуокис, азот, хелий и аргон. Най-често се използват първите три газа, както и газови смеси от тях, или газови коктейли. Фирмите у нас предлагат доставка на газове и сме­си от тях в метални бутилки с различ­на вместимост. Някои опаковъчни ма­шини са снабдени със собствени сме­сителни системи, които позволяват постигането на оптимални за дадени продукти съотношения на отделни­те газове. При опаковането на плодо­ве и зеленчуци, както и на свежи чер­вени меса се използва и кислород.

Използван като газ, заместител в МАР, въглеродният двуокис намалява жизнеспособността на аеробните бактерии, които предизвикват изме­нение на вкуса и мириса на месото, птиците и рибите. СО2 има високо ниво на разтворимост във вода. По такъв начин след разтварянето му в хранителни продукти с висока влаж­ност той понижава рН и ги окислява вследствие образуването на въгле­нова киселина. При по-високи концен­трации на СО2 може да се получи раз­рушаване на месните продукти, поя­ва на страничен привкус в мазнините и маслата, промяна на естествения цвят на пресните продукти. Въгле­родният двуокис има известно анти­бактериално действие. Той възпре­пятства „дишането“ на плодовете и зеленчуците при концентрации, по-високи от 1%. Прекомерната му кон­центрация обаче довежда до повреж­дане на растителните тъкани, пони­жаване на налягането в опаковката (заради разтворимостта на СО2 във вода) и просмукването му през листа­та. Този ефект може да бъде уравно­весен с въвеждането на азот.

Азотът като инертен газ се из­ползва в МАР като заместител на атмосферния въздух, особено на кис­лорода, като по този начин увелича­ва срока на годност на храните и съхранява вкуса и аромата им. Азо­тът предпазва мазнините от окис­ляване и забавя растежа на микроор­ганизмите при анаеробното гниене, като по този начин предотвратя­ва разрушаването им. Поради ниска­та разтворимост на азота във вода и в мазнините, влизащи в състава на продуктите, газът практически не променя техния вкус и мирис. Ниска­та цена на азота и леката поддръж­ка на неговата висока концентрация в смеси с газове в опаковката обезпе­чават широкото му приложение. Азо­тът се използва и като баластен газ в МАР. При наличието на влажни про­дукти, опаковани в среда от въглеро­ден двуокис, вследствие на разтвори­мостта му се получава подналягане, а оттам и всмукнатини в опаковки­те, което им придава лош външен вид. Наличието на азот дава възмож­ност да се подържа налягане, близко до атмосферното, което не позволя­ва смачкването на опаковката.

При опаковането в модифицира­на атмосфера от съществено значе­ние е температурният режим на съх­ранение на опакования продукт. За различните хранителни продукти и при различните среди има оптимал­ни стойности на температурите. Обикновено те са в границите от 0° до 4–6°С, но при някои храни може да достигнат и по-високи стойности. Температурният режим се определя от вида на продукта, газовата сре­да, пропускливостта на опаковъчния материал и др.

МАР е сравнително евтина тех­нология за опаковане на храни. С ней­на помощ се запазва за по-дълъг срок свежият вид на хранителните про­дукти, плодове и зеленчуци. Удължа­ването на срока на годност допълни­телно подобрява редица показатели на логистичния процес.

Използване на активни и инте­лигентни опаковки

Перспективна област в развитие­то на опаковъчните материали е из­ползването на така наречените „ак­тивни“ и „интелигентни“ опаковки. Ролята им е да се запазят добрите качества на продуктите чрез регу­лиращи процеси, протичащи вътре в тях или съобщаващи за състоянието на храните. Те включват компоненти, които се въвеждат в опаковките, за да абсорбират вещества от храни­те и/или заобикалящата ги среда. Системата активна опаковка може да включва различни видове такива вещества в зависимост от предназ­начението си.

В исторически план още през 1920 г. се появяват първите съоб­щения за използването на вещества, които абсорбират кислорода в за­творени опаковки. Като такива се посочват железният сулфат, медта на прах, амониевият хлорид, солите на алкалните и алкалоземните мета­ли. Проведените впоследствие (око­ло 1943 г.) изследвания в тази насока се базират на промяната на степен­та на окисление на желязото. Въпре­ки появата на патенти, активните опаковки не намират пътя до тър­говските обекти и тяхното произ­водство не се комерсиализира още дълго време.

Години по късно няколко японски компании насърчават активно из­ползването на пакетчета с кислород­ни абсорбатори в опаковки с храни­телни продукти. И до днес водещи в областта на активните системи за опаковане на хранителни продукти са японските фирми, като най-голям дял в световната търговия прите­жава Mitsubishi Gas Chemical Company.

Областите на използване на „ак­тивните опаковки“ са многобройни. При тази технология се прилагат кон­серванти — регулатори на влажност­та, миризмите и вкуса на продукта, вещества, управляващи количество­то етилен в опаковките. Съществу­ват различни методи и вещества, чрез които се оказва определено въз­действие върху опакованите продук­ти. Например в опаковъчния матери­ал могат да се въведат химически или ензимни вещества, които впо­следствие се отделят във вътреш­ността на опаковката и абсорбират ненужния кислород. Други често из­ползвани активни вещества са:

• етанолът, който се отделя във вид на пари в опаковката и спо­собства за намаляване развитие­то на микроорганизми;
• абсорбатори на проникналата в опаковката светлина;
• съединения, чиято роля е създа­ването на допълнителни количе­ства въглероден двуокис;
• фолиа, отделящи минерални веще­ства, способстващи съхранение­то на цвета на храните;
• сусцептори — фолиа, управляващи степента на нагряване на проду­ктите в микровълнови фурни.

Активните и интелигентните опаковки създават условия за оси­гуряването на качествени опакова­ни продукти при минимален риск от използване на храни със съмнител­ни характеристики и предоставят възможност за подобряване на пока­зателите на технологията на опако­ване в модифицирана атмосфера.