|
Продлеваем жизнь
Summary:
Все продукты питания имеют животное или растительное происхождение и поэтому не могут долго храниться в натуральном виде. Для решения этой проблемы уже разработаны определенные методы упаковки.
Чтобы научиться продлевать срок хранения продуктов питания в упаковке, необходимо понять механизмы их порчи. Продукт может испортиться по трем причинам.
1. Внутреннее биологическое (биотическое) ухудшение качества связано с биологическими функциями, которые продолжают действовать даже после снятия урожая. Фрукты и овощи продолжают созревать и "дышать". В свежем мясе продолжают протекать процессы, связанные с живой тканью. Например, миоглобин, придающий мясу красный цвет, продолжает взаимодействовать с атмосферным кислородом.
В ряде случаев внутренние биологические факторы используются во благо. Например, фрукты часто срывают зелеными или твердыми; окончательное созревание - контролируемый процесс, допустимый на пути к рынку. Однако после перехода определенной критической точки вся биологическая активность приводит к порче и утрате продукта.
2. Внешнее биологическое (биотическое) ухудшение качества - это результат работы микроорганизмов. То, что едим мы, является пищей и для других организмов. В большинстве продуктов питания есть плесень, бактерии и дрожжи. Как правило, они безвредны или даже полезны, однако в некоторых случаях могут быть смертельными.
3. Абиотическое ухудшение качества обусловлено изменениями химического или физического характера, которые не зависят от биологического агента. Например, атмосферный кислород вступает в химические реакции (окисления) со многими веществами. Витамин С окисляется и теряет свои питательные свойства. Окисленные растительные и животные масла имеют прогорклый вкус - частично из-за наличия продукта окисления в виде масляной кислоты.
Запахи, влага, температура
Восприятие вкуса тесно связано с чувством обоняния. То, что мы воспринимаем как запах или аромат, обусловлено наличием сложных летучих соединений, часто называемых "эфирными маслами" или "сенсорно-активными агентами". Будучи летучими, они легко утрачиваются. Необходимо прилагать все усилия, чтобы эфирные масла, характерные для данного продукта, не улетучивались в результате испарения или окисления.
Неприятные запахи могут проникнуть в продукты извне. Некоторые продукты, например, шоколад, сахар, являются настоящими "промокашками" для любых рассеянных летучих частиц в атмосфере. Поглощение нежелательных частиц даже в микроколичествах может вызвать неприятный запах или привкус. Источником нежелательного запаха нередко становятся плохо высушенные или затвердевшие краски и клеи. Летучие газы могут проникнуть в упаковочные материалы и сделать проблему загрязнения еще более серьезной.
Пары влаги, подобно эфирному маслу, легко проникают во многие упаковочные материалы. Недостаток или излишек влаги также может стать ухудшающим фактором. Например, сухие завтраки теряют свои свойства при избытке влаги, а пирожное - при ее потере.
Создание упаковочных систем с высокими барьерными свойствами является частичным ответом на возрастающий спрос на упаковку, которая либо удерживает необходимые газы и летучие вещества, либо препятствует проникновению нежелательных летучих частиц.
Температура может стать источником изменений абсолютного характера. Чаще всего - необратимых изменений при замораживании некоторых фруктов. Хрупкая оболочка клеток фруктов пробивается при образовании кристаллов льда, и фрукты теряют полезные свойства.
Микроорганизмы
Сохранение продуктов питания чаще всего зависит от контроля над микроорганизмами, существующими в различной форме. Бактерии - это одноклеточные микроскопические организмы, которые размножаются делением на две идентичные клетки. Бактерии растут экспоненциально и могут делиться каждые 20 минут. Некоторые особи могут образовывать споры, которые очень трудно убить.
Плесень или грибки - это многоклеточные и одноклеточные организмы, похожие на растения. Они не способны вырабатывать хлорофилл или углеводороды. Наоборот, они зависят от внешних источников питания. Плесень образует нитевидную разветвленную культуру, называемую "мицелием", и размножается спорами. Дрожжи - это одноклеточные микроорганизмы, которые размножаются почкованием. Распространение плесени и дрожжей (грибков) происходит медленнее, чем рост бактерий из-за различия в способах размножения.
Подобно любому другому живому существу, все микроорганизмы имеют наиболее благоприятную среду для своего обитания и распространения, и существуют среды, в которых они не могут обитать. Микроорганизмы могут контролироваться или устраняться путем изменения четырех основных экологических факторов, регулирующих их рост, а именно: температуры, влажности, кислотности (рН) и источника питания.
Микроорганизмы часто классифицируются по наиболее благоприятной для них среде размножения. Наиболее важными группами являются:
1) мезофильные организмы (предпочитают обычные условия окружающей среды, 20-45° С;
2) психрофильные микроорганизмы (предпочитают прохладу: 0-20° С);
3) термофильные микроорганизмы (предпочитают высокие температуры: 40-65° С);
4) аэробные микроорганизмы (распространяются лишь в присутствии кислорода);
5) анаэробные микроорганизмы (распространяются при отсутствии кислорода).
Некоторые микроорганизмы влияют только на продукты питания. Они и их побочные продукты могут изменять характер (природу) пищи в положительную или отрицательную сторону, но не приносят большого вреда при ее потреблении. Вместе с тем существуют патогенные организмы, вызывающие серьезные заболевания. Они делятся на два основных класса.
1) патогены, вырабатывающие вредные токсины в виде побочных продуктов в пище, в которую они попадают.
2) патогены, попадающие в пищу и растущие в организме человека, вызывая заболевания, - сальмонелла (Salmonella), дизентерийная палочка (Shegella dysenteria), стафилококк (Staphylococcus aureus), кишечная палочка (Escherichia coli) и др.
Увеличение срока хранения продуктов
Существует шесть основных методов увеличение срока хранения продуктов, которые могут использоваться по отдельности или в сочетании друг с другом:
1) снижение температуры;
2) термообработка;
3) уменьшение содержания воды;
4) химические консерванты;
5) изменение атмосферы (освобождение от кислорода);
6) облучение.
Каждый метод может заменить естественное биологическое созревание и порчу продукта питания, ослабить биологическую активность или не допустить химической активности, приводящей к абиотической порче. Для каждого метода требуются свои комбинации упаковочных материалов и технологии.
Холод для мяса, рыбы и птицы
Снижение температуры ниже температуры окружающей среды дает много положительных эффектов, приводящих к удлинению срока годности продуктов питания. Подобный метод замедляет химическую активность, движение летучих частиц и ослабляет или приостанавливает биологическую активность.
Наибольший эффект достигается при замораживании. Бактерии и грибки прекращают рост примерно при -8° С, а при -18° С прекращается химическая активность и деятельность микроорганизмов. Кристаллы льда образуются при диапазоне температур от 0 до -5° С. Они могут пробивать стенки клеток, разрушая ткань многих фруктов и овощей. Быстрое замораживание уменьшает риск этого разрушения.
Мясо - идеальная для микроорганизмов среда, поскольку оно содержит все необходимые питательные вещества для их роста. Кроме того, жировая ткань восприимчива к окислению, и вся масса может обезвоживаться.
Снижение температуры замедляет активность микроорганизмов, процесс испарения и химические реакции, связанные с окислением. При температуре 0° С и относительной влажности 85 % говяжьи туши могут храниться примерно 21 день. Свинина и баранина сохраняются лишь 14 дней. Говядина в виде нарубленных кусков на витрине, имеющей температуру 5° С, хранится один-два дня. Правильный выбор упаковки и условий хранения нарубленных кусков мяса в точке розничной торговли может увеличить срок хранения до 10 дней.
Очень важным фактором маркетинга является ярко-красный цвет мяса, ассоциирующийся со свежестью. Различные оттенки красного связаны с состоянием окисления миоглобина. Свеженарезанная говядина обычно имеет пурпурно-красный цвет благодаря небольшому дефициту кислорода. Обработка контролируемым количеством кислорода придает оксимиоглобину ярко-вишневый цвет, столь любимый потребителями. Это значит, что в действительности оба состояния окисления безвредны, но потребителям больше нравится ярко-красный цвет. Поэтому упаковщики используют полимерные пленки, которые допускают проникновение безвредного количества кислорода, для создания привлекательного внешнего вида свежего мяса.
Сохранение рыбы - очень сложная задача. Здесь возникают следующие проблемы.
1. В рыбе могут присутствовать психрофильные бактерии.
2. Рыбий жир чаще всего не насыщен и легко окисляется.
3. Обычные рыбные протеины не являются настолько стабильными, как протеин красного мяса.
Охлаждение не влияет на активность психрофильных бактерий в такой степени, как на мезофильные типы, и поэтому возможности сохранения качества свежей рыбы являются ограниченными. В целях обеспечения контроля за психрофильными бактериями замороженная рыба обычно хранится при более низких температурах (-30° С), чем другие замороженные продукты питания.
Условия хранения в холодильнике могут вызвать сублимацию льда и серьезное обезвоживание продукта питания, называемое "холодильным ожогом". Плотно прилегающая упаковка с хорошим барьером влажности и минимальным свободным воздушным пространством уменьшит обезвоживание при хранении в холодильнике. Во избежание образования льда внутри упаковки и обезвоживания продукта желательно полное заполнение упаковки.Упаковки для замороженных продуктов питания должны изготавливаться из материалов, которые сохраняют гибкость при температурах замерзания, обеспечивают защиту от влаги и плотно прилегают к продукту. Когда в качестве элемента упаковки используется картон, он должен быть обильно парафинирован или покрыт полиэтиленом в целях защиты от влаги, неизбежно присутствующей в процессе замораживания.
Хорошим примером упаковки замороженных продуктов служат ПВХ-пакеты с высокими барьерными свойствами, использующиеся для птицы. Разделанная птица упаковывается в пакеты и проходит через вакуумную машину. В результате пленка облегает продукт, как вторая кожа. Непроницаемый барьер предотвращает потерю воды и холодильный ожог в течение длительного времени, а также препятствует прохождению кислорода, окисляющего животные и растительные жиры.
Плодово-овощная продукция
Как мы говорили выше, после сбора урожая фрукты и овощи продолжают "дышать" и созревать. Кроме того, они содержат большое количество воды и вянут при излишнем обезвоживании. Нет двух похожих друг на друга плодов и овощей, и скорость биологических и абиотических изменений зависит от конкретного экземпляра. Горошек, зеленые бобы и овощи, имеющие листья, "дышат" гораздо быстрее, чем яблоки, апельсины и груши. Картофель, свекла и морковь "дышат" медленно, и поэтому их легко хранить. Салат гораздо быстрее теряет влагу, чем свекла, - из-за большой площади поверхности.
Большинство фруктов имеют оптимальную температуру созревания (обычно около 20° С) и пороговую температуру, препятствующую ему. Очень немногие фрукты будут созревать при температуре ниже 5° С. В соответствии с эмпирическим правилом, снижение температуры на 10° С втрое увеличит срок хранения продукта (при условии недопущения замораживания). Замораживание некоторых овощей и фруктов приводит к разрушению структуры клеток, и после размораживания они очень быстро портятся.
Рост и созревание фруктов и овощей контролируются различными гормонами и газами. Скорость "дыхания" может быть снижена за счет увеличения количества углерода и уменьшения количества кислорода, но тем не менее какое-то количество кислорода должно всегда присутствовать для сохранения жизни плода. Эти технологии используются при упаковке в измененной атмосфере.
Этилен, выделяемый растительными тканями, связан с созреванием многих видов фруктов, и контроль его содержания в упаковке эффективно используется для замедления или ускорения процесса созревания. Бананы являются особенно чувствительными фруктами и сохраняются в зрелом, но зеленом состоянии в течение шести месяцев в атмосфере, содержащей 5 % кислорода и 3 % углерода, но при отсутствии этилена (остальные 92 % приходятся на азот). Бананы будут нормально дозревать, если их поместить в условия, содержащие этилен в доле порядка нескольких частей на миллион.
Контроль за атмосферой и температурой является ключевым условием для увеличения срока хранения свежего продукта. Упаковка овощей и фруктов должна создаваться с учетом конкретных потребностей, и здесь необходимо идти на компромисс. Идеальная влажность для этих продуктов составляет около 90 %. При таком уровне влажности усиливается рост бактерий и грибков. Кроме того, заваренные пластиковые пакеты (мешки) подвергаются конденсации и увлажнению. Эти факторы лишь усугубляют проблему. Компромиссом во многих случаях может стать использование перфорированных пластиковых оберток или оберток с отверстиями. Это позволяет продукту "дышать", но при известном риске загрязнения и потери влаги. Другим решением является выбор пленочных упаковочных материалов с высокой газопроницаемостью.
Термообработка
Микроорганизмы могут быть убиты теплом. Степень обработки зависит от:
1) вида микроорганизма, который подлежит уничтожению;
2) активности (рН) продукта питания;
3) физической природы продукта питания;
4) тепловых допусков для данного продукта;
5) типа упаковки и ее размеров.
Во многих случаях нет необходимости убивать все микроорганизмы. Пастеризация при температурах от 60° до 70° С используется для уничтожения большинства, но не всех микроорганизмов. Пастеризация используется в случаях, когда:
1) более сильное нагревание может повредить продукту;
2) опасные организмы имеют не очень высокую теплостойкость;
3) оставшиеся в живых организмы могут контролироваться другими средствами;
4) оставшиеся в живых организмы не представляют собой угрозы для здоровья.
Горячий розлив обычно проводится при температурах, не превышающих 100° С. Он используется для сохранения стерильности варенья, сиропов, соусов и т. п. продуктов.
Ряд продуктов могут выдерживать высокие температуры в течение коротких периодов времени. Ультравысокотемпературная обработка молока и фруктовых соков нагревание до 135-150° С, но лишь в течение нескольких секунд. Высокая температура способна убить большую часть патогенов. Ультравысокотемпературная обработка - основной метод обработки большинства асептических упаковок для напитков. Термин "асептическая" относится к любой системе, где продукт и тара стерилизуются отдельно (например, при помощи перекиси водорода), а затем объединяются и герметически запечатываются в асептических условиях.
Асептическая упаковка часто рассматривается как недавняя разработка и ассоциируется со всем известной ламинированной картонной коробкой. Однако она существует уже несколько десятилетий. Металлические банки стерилизовались и наполнялись пудингами, соусами и супами еще в 1940-е гг. В 1970-е гг. асептическая упаковка стала применяться в системах bag-in-box и в системах с использованием ламинированных картонных коробок типа Tetra Pak.
Некоторые асептические системы используют тепло от формования пластмассы в качестве "свободного" стерилизатора. Термоформованные пластмассовые контейнеры могут быть сохранены стерильными до тех пор, пока они не будут заполнены и запечатаны (сварены). Пищевые массы разливаются в пластмассовые бутылки, изготовленные методом роздува, непосредственно на раздувной машине, что гарантирует сохранение их стерильности.
В отличие от асептической упаковки, обычное консервирование сохраняет лишь номинальную чистоту в продукте питания и упаковке. После того как продукт питания герметически закрыт в упаковке, он подвергается температурному воздействию (обычно 110-130° С), необходимому для уничтожения патогенов и обеспечения коммерческой стерильности. Длительность нагревания зависит от многих факторов, которые просчитываются заранее в целях обеспечения коммерческой стерильности. Одним из наиболее важных факторов является скорость проникновения тепла в самый удаленный и самый изолированный участок продукта (обычно это геометрический центр упаковки).
Закатанные консервные банки не содержат кислорода. При уровнях рН, превышающих 4,5, создаются условия для роста особенно опасной анаэробной бактерии Clostridium botulinium, вырабатывающей теплостойкие токсины. В общем, чем меньше кислоты в продукте питания, тем длительнее становятся периоды нагревания, необходимые для уничтожения бактерии Clostridium botulinium. Продукты питания, содержащие достаточное количество кислот, чтобы препятствовать распространению вредных патогенов, могут обрабатываться путем простого погружения в кипящую воду.
Чаще всего термо-обработка консервированных продуктов производится в больших варочных автоклавах или ретортах, которые допускают температуры, значительно превышающие точку кипения. Обработка продуктов питания при этих температурах в течение длительного времени приводит к перевариванию и придает некоторым продуктам вкус или структуру "консервов". Многие продукты питания нельзя хорошо законсервировать, поскольку цикл варки вызывает нежелательные изменения вкуса или структуры.
Консервные банки подвергаются попеременно положительным и отрицательным эффектам давления в процессе нагревания и охлаждения, а также отрицательным механическим нагрузкам. Поскольку для обеспечения коммерческой стерильности требуются очень суровые условия обработки в плане температуры и давления, в течение многих лет в ретортах обрабатывались лишь жесткие металлические и стеклянные банки. Приемлемой альтернативой жестким упаковкам стали гибкие материалы, которые являются теплостойкими и прочными. В реторте могут обрабатываться мешочки, представляющие собой ламинат, состоящий из полиэфира (для вязкости), фольги (для создания кислородного барьера) и термосвариваемого полиолефина. Поскольку толщина наполненного мешочка составляет лишь 15 мк, время термообработки может быть сокращено, а это, в свою очередь, приводит к улучшению структуры продукта питания и его питательных свойств. Создаются также хорошие перспективы для удаления отходов за счет уменьшения веса и объема используемой упаковки. Несмотря на эти преимущества, потребители с трудом принимают технологию изготовления ретортных гибких упаковок. Самым крупным заказчиком являются вооруженные силы.
Уменьшение содержания воды
Сушка - старый и испытанный метод сохранения продуктов питания. В процессе сушки происходит уменьшение содержания воды в продукте до уровня ниже необходимого для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов. Вместе с тем обеспечивается уменьшение объема продукта и ослабление химической активности. Имеющаяся влага может быть уменьшена путем простой горячей сушки или, что менее эффективно, путем добавления соли или сахара. Концентрированные растворы соли и сахара связывают воду и делают ее недоступной для микроорганизмов. По этой причине джемы и мармелады, имеющие высокое содержание сахара, не нуждаются в замораживании.
Многие продукты питания являются гигроскопичными и находятся в состоянии равновесия с относительной влажностью в окружающей атмосфере. С повышением относительной влажности увеличивается содержание влаги в пищевом продукте, а с понижением относительной влажности уменьшается и количество влаги. Можно построить сорбции, чтобы показать содержание влаги в продукте питания для каждого значения относительной влажности.
Если продукт питания находится в герметически закрытом контейнере, то он будет либо получать влагу, либо терять ее до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие с воздушным пространством. Равновесная относительная влажность - это атмосферная влажность, при которой влажность продукта сохраняется неизменной. Это значение часто обозначается как Aw (водная активность). Пищевой продукт с Aw = 0,5 имеет равновесную относительную влажность равную 50 %. В таблице 2 приведены проценты содержания влаги и значения равновесной относительной влажности для ряда пищевых продуктов.
Aw для сахара составляет 0,85, и поэтому мы редко сталкиваемся с проблемой слеживания сахара. Значение Aw для соли несколько ниже (0,75), поэтому в особенно влажные дни соль несколько увлажняется. Для обоих продуктов проблемы возникают при влажности порядка 90 %. При выборе упаковки следует знать значения Aw и равновесной относительной влажности продукта. Продукты питания с низкими значениями равновесной относительной влажности являются гигроскопичными и будут поглощать влагу из воздуха. Такие продукты следует затаривать в барьерную упаковку, которая не допустит попадания влаги из атмосферы.
Сухие продукты, например, хрустящий картофель и растворимый кофе, имеют низкое содержание влаги (3 % и меньше) и равновесную относительную влажность от 10 до 20 %. Поскольку относительная влажность окружающей среды редко бывает низкой, эти продукты имеют тенденцию впитывать в себя воду. Их необходимо упаковывать в материалы, имеющие высокие барьерные свойства. Богатый жирами хрустящий картофель требует к тому же наличия высокого кислородного барьера. Иногда используются осушители и кислородные рафинирующие добавки.
Сухие продукты питания с равновесной относительной влажностью от 20 до 30 % предъявляют менее строгие требования к барьеру влажности, и их легче упаковать. Многие виды печенья и сухие каши относятся к этой категории продуктов.
Продукты питания с равновесной относительной влажностью от 30 до 60 % могут храниться в течение длительного периода времени в упаковке, не имеющей барьерных свойств или имеющей низкие барьерные свойства, поскольку их равновесная относительная влажность соответствует типичным атмосферным условиям. Крупы, орехи и сушеные фрукты относятся к этой группе. Но если пищевой продукт питания имеет высокое содержание растительного масла, может потребоваться кислородный барьер. Бактериологическая активность редко создает проблемы для пищевых продуктов с низким или пониженным содержанием влаги, поскольку устранен один из главных факторов роста бактерий.
Продукты с высокой равновесной относительной влажностью теряют влагу в обычных атмосферных условиях. На первый взгляд может показаться, что эффективная упаковка может прекратить потерю влаги; однако кекс с равновесной относительной влажностью порядка 90 % создаст вскоре относительную влажность порядка 90 % внутри герметично закрытой упаковки, создавая идеальные условия для роста плесени (грибков). Задача упаковки состоит в том, чтобы контролировать потерю влаги, максимально замедляя ее, но не до такой степени, чтобы внутри упаковки устанавливалась высокая влажность.
Химические консерванты
Чтобы дольше сохранить качество продуктов применяют различные натуральные и синтетические химические агенты и антиокислители. Для большей эффективности они чаще всего используются в сочетании с другими методами сохранения. Применение большинства из них строго регламентируется законом, хотя каждая страна устанавливает свои запреты и допуски.
Химические консерванты действуют по-разному. Одни - молочная, уксусная, пропионовая, сорбиновая и бензойная кислоты - создают кислотную среду. Другие, такие как спирт, являются специфическими антисептиками. Углекислый газ, содержащийся в пиве и газированных напитках, создает кислотную среду и одновременно является антисептиком.
Копчение и вяление мяса и рыбы является частично процессом высушивания и частично - химическим консервированием. Алифатические и ароматические продукты перегонки древесины (многие из них относятся к креозотам) являются кислотными и имеют различные антисептические эффекты. Чаще всего копчению предшествует предварительная обработка солью. Использование антиокислителей и поглотителей кислорода может снизить степень окисления. Поглощение кислорода используется как бы косвенно: поглотители кладут в отдельные мешочки внутри герметично закрытой упаковки. В качестве поглотителя обычно используется тонко измельченный порошок железа, который улавливает весь кислород, оставшийся в закрытой упаковке.
Упаковка в измененной атмосфере
Многие процессы разрушения пищевых продуктов связаны с эффектами окружающей среды. Если продукт, склонный к окислению, упаковывается в среде, свободной от кислорода, то устраняется хотя бы одна причина порчи. Упаковка в измененной атмосфере (Modified Atmosphere Packaging, МАР) предполагает введение в упаковку газовой смеси, заменяющей воздух, которая должна поддерживать равновесие или производить изменения - в зависимости от природы продукта.
Вакуумная упаковка является разновидностью МАР. Она устраняет весь кислород или его часть во избежание порчи. Однако этот метод не является универсальным. Например, фрукты и овощи нуждаются в воздухе, чтобы "дышать". Красное мясо в отсутствии кислорода становится коричневым или пурпурно-красным. Давление, создаваемое внешней атмосферой, окружающей вакуумно упакованный продукт, может физически разрушать мягкие и нежные продукты или "выдавливать" воду из влажных.
Окружающий нас воздух состоит на 20 % из кислорода и на 80 % из азота со следами углекислого газа. Изменение процентного соотношения этих составляющих приводит к изменению реакции продукта. Этот факт и обуславливает необходимость применения метода МАР для увеличения срока хранения продукта. В таблице 3 приведены возможные комбинации атмосферных составляющих для некоторых наиболее часто употребляемых продуктов питания.
Процесс упаковки в измененной атмосфере связан с кислородом, углекислым газом и азотом.
Кислород - биологически активный газ для большинства продуктов. Обычно содержание кислорода снижают в целях замедления скорости "дыхания" овощей и фруктов и ослабления окислительной деятельности. Единственным исключением является красное мясо, при упаковке которого используются высокие уровни содержания кислорода для сохранения яркого красного цвета, ассоциирующегося со свежестью. При упаковке других видах мяса, хлебобулочных изделий, макарон и молочных продуктах, содержание кислорода сводится к абсолютному минимуму, т.е. создается среда, исключающая окисление и рост анаэробных бактерий. Овощи и фрукты нуждаются в небольшом количестве кислорода для поддержания естественного "дыхания".
Углекислый газ в высоких концентрациях является натуральным антисептиком. Уровни содержания порядка 20 % и выше используются для создания условий, неблагоприятных для большинства микроорганизмов. Углекислый газ хорошо растворяется в воде, образую слабую кислоту, и влажные продукты могут настолько раствориться в этой среде, что образуется частичный вакуум. В некоторых случаях нежелательным эффектом становится внешнее давление.
Азот, в отличие от двух предыдущих газов, является биологически инертным. Он ничтожно мало растворяется в воде и не имеет вкуса. Азот используется в качестве газа-наполнителя или заменителя кислорода.
Большинство упаковочных материалов, используемых при затаривании в МАР любых продуктов, кроме фруктов и овощей, должны иметь хорошие барьерные свойства по отношению ко всем трем газам. Это относится даже к случаям, когда упаковка не содержит газа. Если упаковка содержит только углекислый газ и азот, атмосферный кислород стремится проникнуть внутрь и установить равновесное частичное давление. Особое значение приобретает полная герметичность швов.
МАР увеличивает естественный срок жизни продукта в 2-10 раз. Сваренные макароны, например, будут храниться в течение 21 дня в газовой среде, состоящей на 50 % из углекислого газа и на 50 % из азота. Атмосфера должна регулироваться с учетом конкретного продукта питания и конкретного типа упаковки. Следует отметить, что упаковка в измененной атмосфере нисколько не избавляет от необходимости хранения, распределения и выставления на витринах продуктов в условиях низких температур, если эти продукты обычно подвергаются замораживанию. Упаковки мяса, рыбы, сыра, полуфабрикатов и т. д. должны храниться в охлажденном виде - в противном случае они могут испортиться.
Облучение
Радиация - это энергия, характеризующаяся длиной волны и представляющая собой радиоволны, микроволны (СВЧ), инфракрасное излучение (ИК), видимый и ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи. Эти виды излучения перечислены в порядке возрастания энергии: чем короче длина волны, тем больше энергия. При наличии достаточной энергии волны могут проникать в вещество, а при ее усилении - взаимодействовать с молекулами этого вещества.
Коротковолновые излучения имеют достаточно энергии, достаточные для того, чтобы вызвать ионизацию молекул, главным образом, молекул воды. Ионизация может разрушить сложные молекулы и приводить к гибели живые организмы. Могут быть также разрушены ферменты, витамины и другие сложные молекулы. Излишнее облучение может привести к химическим и вкусовым изменениям продукта питания и структуры упаковки.
Облучение используется для сохранения качества различных продуктов питания в течение длительного времени. Кобальт 60, радиоактивный изотоп, является основным источником ионизирующего излучения (гамма-лучи). Поскольку источник излучения (кобальт) является радиоактивным, он должен быть защищен 1,8-метровым бетонным экраном и погружен в бассейн с водой на период отсутствия работ. Необходимо соблюдать все меры безопасности во избежание радиоактивного заражения. Следует особо отметить, что хотя источник энергии является радиоактивным, гамма-лучи не могут "заразить" радиоактивностью другие вещества. Облучение - уникальный процесс в том отношении, что он осуществляется в условиях окружающей среды и может влиять на упаковочные материалы или продукты.
Низкие дозы облучения используются для уменьшения популяции микробов и насекомых. Кроме того, было установлено, что облучение может препятствовать прорастанию лука, картофеля и отделению шляпок от грибов. Чаще всего облучение используется для ослабления воздействия микробов на чувствительные к теплу продукты - лекарственные растения и пряности. Гамма-лучи используются также для стерилизации упаковочных материалов. Еще один пример применения гамма-лучей - это создание поперечных связей в некоторых полимерах для увеличения вязкости пленок, причем некоторые из них обладают хорошими термоусадочными свойствами.
Облучение потребляемых продуктов питания - вопрос, который еще не разрешен до конца, и в большинстве стран этот процесс тщательно контролируется. Критики аргументируют свою точку зрения тем, что облучение вызывает в продукте химические изменения, и мы не знаем точно, какие долговременные последствия может иметь потребление облученных продуктов. Защитники метода заявляют в ответ, что обычная термическая обработка также вызывает в продуктах питания значительные изменения, последствия которых нам также до конца неизвестны, но никто никогда не считал это проблемой.
В большинстве стран облучение продуктов имеет ограниченное применение, а в некоторых просто запрещено. Если содержание облученных ингредиентов в готовом продукте составляет 10 и более процентов, на упаковку должна быть нанесена этикетка с соответствующей информацией. Однако облучение является полезной технологией в области упаковочных материалов, стерилизации медицинских инструментов и предметов личной гигиены.
Проблемы и решения
С функцией сохранения связывают удлинение срока хранения продукта или поддержание стерильности в продуктах питания. Чтобы обеспечить сохранение, необходимо не только знать возможные причины порчи продукта, но и точно описать условия, при которых появляются признаки неприемлемых химических и/или биологических изменений. Функция сохранения должна быть определена и рассчитана.
Александр Зилонов,
генеральный
директор
ассоциации
"Союзупак"
2004 #7
|
