Состав газа для упаковки в газомодифицированной атмосфере (МГС)

В середине XX века для сохранения свежих продуктов начали применять специальный газ, при помощи которого создавалась особая атмосфера вокруг товара, препятствовавшая развитию бактерий и окислению жиров. Вначале такой способ использовали в основном при перевозке крупных партий, в частности мяса. Позднее эта технология сохранения была успешно перенесена на продукты для розничной торговли.

Исходя из задач, которые возникают при хранении тех или иных пищевых продуктов, различают несколько разновидностей упаковки с измененной внутренней газовой атмосферой:

• с модифицированной атмосферой (modified atmosphere packaging — MAP);
• вакуумированная (vacuum packaging— VP);
• изобарическая (isobaric packaging—IP);
• газонаполненная (gas packaging — GP);
• с контролируемой атмосферой (controlled atmosphere packaging — CAP);
• с саморегулируемой атмосферой ( self- control gas atmosphere packaging — SGAP);
• с активно регулируемой 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 еды. Она является формой активного упаковывания, при которой воздух удаляется из упаковки и заменяется одним газом или смесью. Смесь выбирают в зависимости от типа товара. 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 еду и от окислительной порчи, и от микробиологической. Однако в еде, обработанной по МАР-технологии, угнетаются только аэробные микроорганизмы. На развитие патогенных анаэробных микроорганизмов, вызывающих инфекции и интоксикации, защитные газы не влияют.

Газообразная смесь любого состава внутри упаковки приводит к резкому снижению скорости процесса "дыхания" (газообмен с окружающей средой), замедлению роста микроорганизмов и подавлению процесса гниения, вызванного энзиматическими спорами, следствием чего является увеличение срока хранения в несколько раз. Различают следующие способы упаковывания в газовой среде:

• в среде инертного газа (N2, СО2, Аr);
• в регулируемой газовой среде (РГС), когда состав смеси должен изменяться только в заданных пределах, что требует значительных капиталовложений в оборудование и больших расходов на обеспечение оптимальных условий хранения;
• в модифицированной газовой среде (МТС), когда в начальный период в качестве окружающей среды используется обычный воздух, а затем в зависимости от природы хранящихся продуктов и физических условий окружающей среды, устанавливаются модифицированные условия хранения, но в довольно широких пределах по составу газа.

В технологии упаковывания из соображений технологичности, экономичности и сохранности большее распространение получило упаковывание в МТС.

Основными газами, применяемыми в МТС, являются кислород, углекислый газ и азот, соотношение которых, особенно О2, зависит от типа продукта. Кислород является основным газом и его содержание может колебаться от 0 до 80% (см. табл. 6.4.).

Пищевые продукты можно условно разделить на две группы: "дышащие" (с биохимической метаболической активностью) и "не дышащие" (приготовленные блюда, пасты и др.). В зависимости от этого рекомендуют условия хранения и состав МГС.

При упаковке "дышащих" и "не дышащих" продуктов состав газовой среды существенно отличается: для свежих мясных продуктов с целью сохранения исходного красного цвета в смеси указанных, газов должно быть повышенное содержание О2 и СО2; (например, 80-90% и 20-10% соответственно), а для свежих фруктов и овощей пониженное содержание О2 (до 3-8%) и повышенное содержание СО2 (до 15-20%), так как снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислого газа замедляют созревание фруктов, задерживают появление мягкости и снижают скорость химических реакций, сопровождающих созревание. Однако при сверхнизком содержании O2 может появиться анаэробное дыхание и нежелательный аромат (вследствие накапливания молекул этанола и ацетальдегида), а повышенное содержание O2 приводит к появлению ожогов на фруктах и коричневых пятен на другом растительном сырье.

Опыты показали, что оптимальный состав среды для разной свежей продукции индивидуален, но необходимо соблюдать соотношение Рсо2 : Ро2 > 1,6, которое зависит от сорта. Для этого упаковочный материал должен обладать некоторой кислородопроницаемостью для проникновения О2 внутрь со скоростью, обеспечивающей концентрацию O2 внутри значительно ниже, чем снаружи, во избежание анаэробного заражения и порчи. При этом проницаемость упаковки по отношению СО2 не имеет существенного значения, поскольку оптимальная концентрация углекислого газа поддерживается внутри за счет процесса "дыхания".

Задачу более высокой проницаемости материала по отношению к О2 при его поступлении и более низкой по отношению к СО2 при его отводе путем подбора индивидуального материала решить очень сложно. Для сохранения газовой среды при хранении свежих плодов используют селективно-проницаемые мембраны с высокой проницаемостью (из силоксановых каучуков), поглотители СО2 и паров воды, перфорированные пленочные материалы, мембранные приспособления различной конструкции (в виде окошек разной площади, клапанов, патрубков и т.д.).

Таким образом, выбор материала для хранения овощей и фруктов в МГС определяется скоростью "дыхания" продукта и его проницаемостью по отношению к атмосферным газам, а также температурой хранения.