В середине XX века для сохранения свежих продуктов начали применять специальный газ, при помощи которого создавалась особая атмосфера вокруг продукта, препятствовавшая развитию бактерий и окислению жиров. Вначале такой способ использовали в основном при перевозке крупных партий продуктов, в частности мяса. Позднее эта технология сохранения продуктов была успешно перенесена на продукты в упаковке для розничной торговли.
Исходя из задач, которые возникают при хранении тех или иных пищевых продуктов, различают несколько разновидностей упаковки с измененной внутренней газовой атмосферой:
– упаковка с модифицированной газовой атмосферой (modified atmosphere packaging – MAP);
– вакуумированная упаковка (vacuum packaging– VP);
– изобарическая упаковка (isobaric packaging–IP);
– газонаполненная упаковка (gas packaging – GP);
– упаковка с контролируемой газовой атмосферой (controlled atmosphere packaging – CAP);
– упаковка с саморегулируемой газовой атмосферой (self- control gas atmosphere packaging – SGAP);
– упаковка с активно регулируемой газовой атмосферой (actively-control gas atmosphere packaging – AGAP).
Начиная с 90-х годов прошлого века, именно технология MAP стала самым часто применяемым способом сохранения качества и свежести продуктов питания. Она является формой активного упаковывания продукта, при которой воздух удаляется из упаковки и заменяется одним газом или смесью газов. Смесь газов выбирают в зависимости от типа продукта. Они призваны «оберегать» продукты от контакта с кислородом, который участвует в процессах окисления, а также необходим аэробным микроорганизмам для дыхания. Таким образом, использование защитных газов предохраняет пищевые продукты и от окислительной порчи, и от микробиологической.
Однако в пищевых продуктах, обработанных по МАР-технологии, угнетаются только аэробные микроорганизмы. На развитие патогенных анаэробных микроорганизмов, вызывающих инфекции и интоксикации, защитные газы не влияют.
Следует отметить, что на протяжении срока хранения продукта газообразная атмосфера внутри упаковки постоянно меняется. Это происходит вследствие таких факторов, как «дыхание» упакованного продукта (поглощение кислорода и выделение углекислого газа), биохимические изменения в продукте и связанные с ними выделения паров и газов, а также постепенное проникновение в свободное пространство над продуктом атмосферных газов и паров через стенки упаковки и через микроотверстия в сварных швах.
Основными газами, применяемыми для упаковки в MAP, являются кислород, углекислый газ и азот, при этом каждый из них практически не используется индивидуально, а только в смеси. Соотношение газов в смеси выбирается с учетом многих факторов, в том числе таких, как тип и количество микроорганизмов, активность воды, кислотность, дыхание клеток, состав продукта, температура и особенности технологического процесса изготовления.
Азот как инертный газ используется в MAP и других видах упаковки для пищевых продуктов для замещения атмосферного воздуха, особенно кислорода, что продлевает срок годности продуктов, сохраняет их вкус и аромат. Азот не оказывает прямого бактериостатического воздействия и не влияет непосредственно на стабильность упакованного продукта. Он используется в качестве «разбавителя» смеси как средство для вытеснения из упаковки кислорода, что позволяет максимально полно удалить остатки кислорода, а значит, ограничить развитие анаэробных бактерий. Азот предохраняет жиры от окисления и замедляет рост микроорганизмов анаэробного гниения. Тем самым он предотвращает разрушение пищевых продуктов. Из-за низкой растворимости N2 в воде и жировой составляющей продуктов он практически не изменяет их вкуса и запаха. Дешевизна азота и легкость поддержания его высокой концентрации в смеси газов внутри упаковки обеспечили широкое применение этого газа в МАР-упаковке. При высоком содержании азота в упаковке легче поддерживать постоянную консистенцию смеси газов в связи с тем, что молекулярное давление в упаковке и в атмосферном воздухе ближе к состоянию равновесия. Для упаковки сухих продуктов (например, кофе и всевозможных снэков – чипсов, орехов, сухариков и т. д.) используется чистый азот. Такой вариант близок к идеальному для арахиса и картофельных чипсов.
Диоксид углерода, или углекислый газ, обладает бактериостатическими свойствами, в частности он замедляет жизнедеятельность аэробных бактерий, которые вызывают изменение вкуса и запаха мяса, птицы и рыбы. Этот газ имеет высокий уровень растворимости в водной составляющей пищевых продуктов и таким образом снижает рН, подкисляя их вследствие образования угольной кислоты. При высоких концентрациях СО2 может происходить разрушение мясных продуктов, появляется посторонний привкус в жирах и маслах, изменяется естественный цвет свежих продуктов. Углекислый газ также имеет некоторое антибактериальное воздействие. Он препятствует «дыханию» фруктов и овощей при концентрациях выше 1%. Однако чрезмерная концентрация углекислого газа ведет к повреждению растительных тканей, снижению давления в упаковке (из-за растворимости СО2 в продукте) и усаживанию пленки. Этот эффект может быть уравновешен введением азота.
В состав газовых смесей очень часто входит и кислород, наличие которого позволяет сохранить свежесть и натуральный цвет охлажденного мяса, предотвратить развитие ботулизма при упаковке рыбы, а также поддержать процесс «дыхания» для фруктов и овощей и, наоборот, подавить рост анаэробных организмов в некоторых видах рыб и овощной продукции. С одной стороны, именно кислород является виновником процессов окисления и прогоркания жиров, порчи продуктов в результате роста аэробных бактерий. С другой стороны – без его помощи не обойтись, если вы хотите сохранить ярко-красный цвет говядины, который ассоциируется у потребителя с ее свежестью. В газовой смеси для упаковки свежего мяса содержание кислорода может доходить до 80%.
Однако для большинства продуктов используется двухкомпонентная газовая смесь, в состав которой входит азот и углекислый газ. Соотношение газов может быть различным, но следует помнить, что большое количество углекислого газа в упаковке может привести к появлению кислого привкуса в результате растворения СО2 во влаге, содержащейся в продукте.
Монооксид углерода эффективен для сохранения красного цвета свежего мяса вследствие образования карбоксимиоглобина. При концентрации, равной 1%, монооксид углерода препятствует образованию многих бактерий, замедляет процессы брожения и образования плесени, будучи эффективен в качестве фунгистата для фруктов. Однако этот газ практически не применяется в промышленности из-за его токсичности и взрывоопасности (при концентрации 12,5-74,2%).
| Газовые смеси, которые рекомендуется использовать в МГС | |||||
| Упаковываемый продукт | Концентрация газов в смеси, масс. % | Срок хранения, дней | Примечание, при °С | ||
| О2 | СО2 | N2 | |||
| Мясо и мясные продукты | |||||
| Свежее красное мясо | 60-85 | 15-40 | – | 10-15 | 0-2 |
| 60-70 | 20-25 | 5-10 | 12-15 | ||
| Свежий мясной фарш | 30-40 | 30-40 | 30-40 | 8-12 | 0-2 |
| Вареное/вяленое мясо, нарезка | – | 20-35 | 65-80 | 30-60 | 2-5 |
| Копченая колбаса/ветчина | – | 20-30 | 70-80 | 40-60 | 2-5 |
| Колбасы/салями | – | 10-20 | 80-90 | 60-80 | 2-5 |
| Жареная колбаса | – | 20-30 | 70-80 | 30-40 | 2-5 |
| Птица | – | 15-20 | 0-2 | ||
| 20-30 | 20-30 | 40-60 | 15-20 | ||
| 40-50 | 20-30 | 20-30 | 15-20 | ||
| Рыба, морепродукты | |||||
| Различные виды рыб | 10-30 | 40-60 | 10-30 | 10-20 | 0-2 |
| – | 40-50 | 50-60 | 10-20 | ||
| Селедка, жирная рыба | – | 20-30 | 0-2 | ||
| Лосось, камбала, карп | 10-20 | 0-2 | |||
| Форель | 15-30 | 15-20 | 50-65 | 10-20 | 0-2 |
| Копченая рыба | – | 10-20 | 80-90 | 20-40 | 2-5 |
| Креветки, ракообразные | 5-10 | 50-70 | 20-45 | 10-20 | 0-2 |
| Сыры, масло | |||||
| Мягкий сыр | – | 20-30 | 70-80 | 20-30 | 2-6 |
| Твердый сыр | – | 70-100 | 0-30 | 25-40 | 2-5 |
| Твердый сыр (нарезка) | – | 20-30 | 70-80 | 20-30 | 2-5 |
| Сливочное масло | – | 70-100 | 0-30 | 20-30 | 2-6 |
| Кулинарные изделия | |||||
| Пельмени, лазанья, изделия из теста | – | 70-100 | 0-30 | 30-40 | 2-5 |
| Пицца | – | 70-80 | 20-30 | 30-40 | 2-5 |
| – | 40-50 | 50-60 | 30-40 | 2-5 | |
| Пирожки с мясом, квашенной капустой, грибами и др. | – | 20-50 | 50-80 | 30-40 | 2-6 |
| Немолочные пирожные | – | 40-60 | |||
| Молочные пирожные | – | – | 30-60 | ||
| Вареники с творогом | – | 70-80 | 20-30 | 30-40 | 2-5 |
| Кондитерские изделия | |||||
| Бисквиты | – | – | 4-6 | ||
| Песочное печенье | – | – | 30-60 | ||
| Хлебобулочные изделия, изделия из теста | |||||
| Хлеб | – | 70-80 | 20-30 | 60-90 | |
| Хлеб для тостов | – | 80-100 | 0-20 | 60-100 | |
| Макаронные изделия (свежеприготовленные) | – | – | 40-50 | ||
| Изделия из свежего теста | – | 40-50 | |||
| Овощи, фрукты | |||||
| Клубника | 0-10 | 15-30 | 60-85 | неск. недель | 0-5 |
| Яблоки | 2-3 | 1-2 | 95-98 | неск. мес | 0-5 |
| Свежий салат, зеленый лук | 2-5 | 2-5 | 90-96 | 1-2 недели | 0-5 |
| Грибы | 10-15 | 85-90 | 2-3 недели | 0-5 | |
| Другие продукты | |||||
| Обезвоженные/жареные продукты питания | – | – | 6-12 мес | ||
| Кофе молотый | – | – | 6-12 мес | ||
| Сухое молоко | – | – | 12 мес | ||
| Фруктовые соки | – | – | 6-12 мес | ||
| Чипсы, снеки | – | – | 6-9 мес | ||
| Орехи, фисташки, семечки | – | – | 6-12 мес |
ЗАЩИТНЫЕ ГАЗЫ, РАЗРЕШЕННЫЕ К ПРИМЕНЕНИЮ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В РФ
ДИОКСИД УГЛЕРОДА (УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ)
ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. В нормальных условиях диоксид углерода – бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом.
ПОЛУЧЕНИЕ. Образуется как побочный продукт при обжиге известняка, сжигании кокса и спиртовом брожении.
ПРИМЕНЕНИЕ Углекислый газ применяется в бункерном хранении муки, чая, пряностей, круп. Широкое распространение получило его применение в составе защитной атмосферы (СО2 + О2 + N2) в потребительской упаковке, сыров, охлажденного свежего мяса и мясных продуктов, птицы, рыбы, овощей, фруктов, грибов, орехов, соков, безалкогольных напитков, хлебобулочных изделий, особенно нарезанного хлеба, полуфабрикатов из теста, жировых продуктов, сухих завтраков, макаронных изделий, яиц и др.
АЗОТ
ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Газ без цвета и запаха.
ПОЛУЧЕНИЕ Ректификацией жидкого воздуха.
ПРИМЕНЕНИЕ. Азот используется (часто в смеси с диоксидом углерода и/или с кислородом) в качестве защитного газа для упаковки хлебобулочных изделий, мяса, рыбы, жиров, орехов и других продуктов, особенно склонных к окислению, часто в потребительской упаковке.
Источники: https://www.mega-tray.ru/solutions/techno/map