Перейти к содержимому
Chinkopack
Статья

Активная упаковка

9. АКТИВНАЯ УПАКОВКА

9.1. Введение

Активная упаковка подразумевает включение определенных вспомогательных ве­ществ в состав упаковочной пленки или помещение их в первичную упаковку в целях обеспечения и увеличения срока годности упакованного продукта [13]. Упа­ковку можно назвать «активной» тогда, когда она не только обеспечивает продукту защиту от воздействия внешней среды, но и выполняет определенную роль в со­хранении свойств пищевого продукта [25,34]. Для сохранения свежести в активной упаковке используют специальные добавки — так называемые «усилители свеже­сти» {freshness enhancers), способные поглощать кислород; абсорбенты СО,, влаги, этилена и/или запахи/привкусы; добавки, выделяющие этанол, сорбаты, антиоксиданты и/или другие консерванты, а также способные регулировать температуру. Примеры систем активной упаковки, некоторые из которых позволяют продлевать срок годности новых видов пищевых продуктов, приведены в табл. 9.1 [13, 16, 34].

Активная упаковка уже используется для многих пищевых продуктов, а для дру­гих проводятся ее испытания. В вышеприведенной таблице перечислены некото­рые из продуктов, активная упаковка которых доказала ее преимущества. Следует отметить, однако, что у каждого пищевого продукта действует свой собственный уникальный механизм порчи, и перед применением новой технологии упаковки его следует тщательно изучить (о микробиологической порче пищевых продуктов см. главу 2, а об их качестве — главу 3.) Срок годности фасованной продукции за­висит от действия самых разных факторов — как внутренне присущих продукту (в частности, от типа продукта, его значений рН и активности воды aw, от содержа­ния нутриентов, присутствия антибиотиков, от окислительно-восстановительного потенциала, интенсивности дыхания и биологической структуры), так и внешних (температуры, относительной влажности, состава газовой среды в упаковке и окру­жающей ее атмосферы). Все эти факторы непосредственно влияют на механизмы химической, биохимической, микробиологической порчи того или иного пищевого продукта и возможный срок его годности. Тщательное изучение указанных факторов позволяет оценить эффективность использования имеющихся и инновацион­ных технологий активной упаковки и правильно применять их в целях обеспечения качества и увеличения срока годности различных видов пищевых продуктов [13].

Таблица 9.1 Примеры систем активной упаковки

Система

активной

Механизм действия

Применяется в упаковке

упаковки

Поглотители

1. На основе железа

Хлебобулочных и мучных

кислорода

2. Железо и кислота

кондитерских изделий, пропа­

3. Металлический катализатор (напри­

ренного риса, печенья, пиццы,

мер, платина)

маринованных мяса и рыбы,

4. Аскорбаты или соли металлов

кофе, снэков, обезвоженных

5. Ферментативный

продуктов, напитков

Поглотители/

1. Оксида железа или гидроксид кальция

Кофе, свежих мяса и рыбы,

выделители

2. Карбонат железа или металлогалоген-

орехов и прочих снэков, муч­

со2

ными соединения

ных кондитерских изделий

3. Оксид кальция или активированный

уголь

4. Аскорбаты или бикарбонат натрия

Поглотители

1. На основе перманганата калия

Плодоовощной и иной сель­

этилена

2. На основе активированного угля

скохозяйственной продукции

3. На основе активированных глин (цео­

литов)

Выделители

1. Органические кислоты

Зерновых завтраков и круп,

консервантов

2. Серебряный цеолит

мяса, рыбы, хлебобулочных

3. Растительные экстракты

изделий, сыра, снэков, овощей

4. Антиоксиданты на основе ВНА/ВНТ

и фруктов

(бутилоксианизола и бутилокситолуола)

5. Витамин Е

6. Летучие диоксиды хлора или серы

Выделители

1. Спиртовые аэрозоли

Теста для пиццы, мучных кон­

этанола

2. Инкапсулированный этанол

дитерских и хлебобулочных

изделий, рыбы

Поглотители

1. Покрытие на основе ПВС

Рыбы, мяса, птицы, снэков,

влаги

2. Активированные глины и минеральные

зерновых завтраков и круп,

вещества

обезвоженных продуктов,

3. Силикагель

сэндвичей, овощей и фруктов

Поглотители

1. Триацетат целлюлозы

Фруктовых соков, обжарен­

привкусов/за­

2. Ацетилированная бумага

ных снэков, рыбы, зерновых

пахов

3. Лимонная кислота

завтраков и круп, мяса птицы,

4. Соли железа или аскорбаты

молочных продуктов, фруктов

5. Активированные уголь, глины, цеолиты

Регулирование

1. Нетканые полимерные материалы

Готовых блюд, мяса, рыбы,

температуры

2. Контейнеры с двойными стенками

птицы, напитков

3. Газообразные гидрофторуглеродные

соединения

4. Известь или вода

5. Нитрат аммония или вода

Термин «активная упаковка» не является синонимом «интеллектуальной» или «умной» упаковки — последняя может «ощущать и информировать». Специаль­ные приспособления в интеллектуальной упаковке реагируют на происходящие в упакованном продукте изменения и информируют о его состоянии и свойствах, а также о неповрежденное упаковки, степени безопасности и качества продукта. Эти приспособления используют для определения подлинности продукта, предот­вращения несанкционированного вскрытия упаковки и для отслеживания партий продукции [16, 39]. К подобным приспособлениям относятся индикаторы времени и температуры, специальные красящие вещества, чувствительные к содержанию газа, индикаторы роста микроорганизмов, индикаторы механических воздействий, а также разнообразные средства контроля несанкционированного доступа, возмож­ных фальсификации и мелкого воровства пищевых продуктов. Подробнее вопросы интеллектуальной упаковки освещены в работах [14, 16, 39].

В задачи данной главы не входит полный обзор всех существующих технологий активной упаковки. Мы лишь кратко опишем различные приспособления и науч­ные основы их действия, основные области их применения в пищевой промышлен­ности, а также коснемся вопросов пищевой безопасности и нормативно-правовой базы. Основное внимание мы уделим поглотителям кислорода, но рассмотрим и другие технологии активной упаковки, в том числе последние достижения в этой области. Для более подробного знакомства с вопросами и проблемами активной упаковки в конце главы приведен список литературы.

9.2. Поглотители кислорода

Кислород оказывает сильное негативное воздействие на пищевые продукты, и его поглотители позволяют сохранить качество продукта путем замедления реакций, происходящих в продукте, в том числе окислительных, которые приводят к прогорканию, путем ингибирования нежелательного окисления нестабильных пигментов и витаминов, роста анаэробных микроорганизмов, а также с помощью регулирова­ния ферментативного обесцвечивания [13, 16, 34].

Безусловно, поглотители кислорода — наиболее важные для торговли средства, применяемые в активной упаковке. Мировой рынок поглотителей кислорода в 1996 г. составлял: в Японии —10 млрд шт., в США — несколько сотен миллионов шт., а в Европе — десятки миллионов шт. [7, 35]. Общая стоимость поглотителей кислорода в 1996 г. превысила 200 млн долларов США, а в 2002 г. достигла 1 млрд долларов. Способствовало этому и начало коммерческого применения кислород- поглощающего полиэтилентерефталата (ПЭТ) в качестве сырья для изготовления бутылок, колпачков и крышек для пива и других напитков [7, 16, 35].

Наиболее известные поглотители кислорода выпускаются в форме порошков на основе железа, смешанных с тем или иным катализатором и упакованных в малень­кие пакетики — «саше». Подобные химические системы часто взаимодействуют с влагой, содержащейся в пищевом продукте, образуя в результате химически актив­ный водо- и металлосодержащий восстановитель, который поглощает кислород из газовой среды в упаковке, необратимо связывая его в стабильный оксид. Такое же­лезосодержащий порошок отделяют от пищевого продукта путем помещения его в небольшой пакетик из проницаемого для кислорода материала (на пакетике должно быть размещено предупреждение «Не съедобно!», «Do not eat»). Основным преи­муществом использования подобных поглотителей кислорода является их способ­ность снижать содержание кислорода в газовой среде упаковки до менее чем 0,01%, что значительно ниже обычных 0,3-3% кислорода при упаковке в модифицирован­ной газовой среде (МГС). Поглотители кислорода можно использовать как в соче­тании с МГС-упаковкой, так и независимо от нее. В последнем случае исключается необходимость в оборудовании для МГС-упаковывания и повышается скорость фасовочно-упаковочных операций. Вместе с тем шире применяется способ, при котором из упаковки сначала удаляется большая часть атмосферного кислорода (с использованием технологий МГС-упаковывания), после чего в нее помещается относительно небольшой и недорогой поглотитель кислорода, связывающий остав­шийся в упаковке кислород [27].

Применение неметаллических поглотителей кислорода позволяют избежать появ­ления в продукте металлического привкуса. При этом решается проблема срабатыва­ния детекторов металла на производственных линиях, хотя некоторые современное детекторы можно настроить так, чтобы они не реагировали на железосодержащий поглотитель кислорода, обладая при этом достаточно высокой чувствительностью к железосодержащим и иным примесям [4]. К неметаллическим поглотителям кисло­рода относятся такие восстановители органического происхождения, как аскорбино­вая кислота, ее соли (аскорбаты) и катехол. Кроме того, применяются ферментатив­ные системы поглощения кислорода на основе либо глюкозо-, либо этанолоксидазы. Такие системы применяют в форме различных саше, наклеек, а также путем иммоби­лизации соответствующих веществ на поверхности упаковочной пленки [26].

Впервые поглотители кислорода были выпущены в 1976 г. японской фирмой Mitsubishi Gas Chemical Co. Ltd. под торговой маркой Ageless™. Позже они стали выпускаться и другими японскими фирмами, в том числе Торрап Printing Co. Ltd и То у о Seikan Kaisha Ltd, но и в настоящее время Mitsubishi остается в Японии лиде­ром в производстве поглотителей кислорода, занимая 73% рынка [34]. Поглотители кислорода получили широкое распространение прежде всего в Японии по разным причинам, в том числе и потому, что японский потребитель легко принимает ин­новации в упаковке и что были учтены особенности японского климата (влажного и жаркого летом, а это ускоряет порчу пищевых продуктов). В отличие от япон­ского рынка в Северной Америке и Европе использование поглотителей кислорода оказалось не столь популярным среди потребителей, хотя и здесь появились свои фирмы-производители, а продажи растут ежегодно примерно на 20% [34]. Некото­рые производители и торговые марки поглотителей кислорода, в том числе только разрабатываемые в настоящее время или ожидающие принятия регламентирующих их использование документов, приведены в табл. 9.2.

Необходимо отметить, что помещение в упаковку отдельного пакетика-саше с поглотителем кислорода связано с риском случайного его употребления в пищу, что сдерживает коммерческое распространение этой технологии, особенно в Север­ной Америке и Европе.

Таблица 9.2. Некоторые распространенные системы поглотителей кислорода. По материалам [8,12,19, 34, 35]

Фирма- производитель

Страна

Торговая марка

Механизм действия

Тип размещения в упаковке

Mitsubishi Gas

Япония

Ageless

С участием железа

Саше и наклейки

Chemical Co. Ltd

Toppan Printing Co.

Япония

Freshilizer

То же

Саше

Ltd

Toagosei Chem.

Япония

Vitalon

— " —

То же

Industry Co. Ltd

Nippon Soda Co. Ltd

Япония

Seagul

— " —

Fine tec Co. Ltd

Япония

Sanso-Cut

— "-

Toyo Seikan Kaisha

Япония

Oxyguard

- " -

Лоток из поли­

Ltd.

мерных материа­лов

Multisorb

США

FreshMax

— " —

Этикетки

Technologies Inc.

FreshPax

— " —

То же

Fresh Pack

-"-

Ciba Speciality

США

Shelf-plus

Сополиэфирный ПЭТ

Полимерная

Chemicals

пленка

Chevron Chemicab

США

Нет дан­ных

Бензилакрилат

То же

W.R. Grace Co. Ltd

США

PureSeal

Аскорбат/соли метал­

Кронен-пробки

лов

бутылок

Food Science

Австралия

ZER02

Светочувствительная

Полимерная

Austmlia/ Visy

краска/органическое

пленка

Industries

соединение

CMB Technologies

Франция

Oxbar

Кобальтовый катали­

Пластиковые бу­

затор

тылки

Standa Industrie

Франция

ATCO

С участием железа

Саше

Oxycap

То же

Кронен-пробка

бутылок

EMCO Packaging

Великобри­

ATCO

— " —

Наклейки

Systems

тания

Johnson Matthey Pic

Великобри­

Нет дан­

Катализатор платино­

То же

тания

ных

вой группы

Bioka Ltd

Финляндия

Bioka

Ферментативный

Саше

Alcoa CSI Europe

Великобри­

o2-

Неизвестен

Кронен-пробки

тания

Displacer

бутылок

Система

В последние несколько лет стали популярными наклейки с поглотителем кислорода, которые апплицируются на внутреннюю поверхность упаковки, а также включение веществ-поглотителей кислорода в состав лотков из полимерных материалов и упаковочных пленок. Благодаря этим разработкам ис­пользование поглотителей кислорода находит большее распространение. Напри­мер, сеть магазинов Marks & Spencer Ltd стала первым британским представителем ритейла, которая применила наклейки с поглотителем кислорода в упаковке мяс­ной нарезки и изделий из мяса птицы, особо чувствительных к воздействию света и кислорода, приводящему к изменению цвета [16]. Другие представители розничной торговли, общественного питания и дистрибьюторы пищевых продуктов исполь­зуют такие наклейки в упаковке готовых блюд, а также в упаковке кофе, пиццы, деликатесных кондитерских изделий и обезвоженных ингредиентов для пищевых продуктов [24]. Наклейки с поглотителями кислорода и саше активно используют для упаковки тортов и пирожных, хлебобулочных изделий, печенья, круассанов, макаронных изделий, копченой и маринованной рыбы, чая, сухого молока, яичного порошка, специй и пряностей, кондитерских изделий и снэков [16]. Японская фир­ма ToyoSeikan Kaisha Ltd разработала ламинат с поглотителем кислорода на основе железа, из которого методом термоформования можно получить лоток Oxyguard™, используемый при реализации блюд на основе риса (рис. 9.1).

Использование поглотителей кислорода в упаковке пива, вина и других напит­ков открывает широкие рыночные возможности. Наклейки и саше с поглотителями кислорода на основе железа, однако, нельзя использовать для напитков и продуктов с высоким значением активности воды (аю), поскольку при абсорбции влаги они бы­стро теряют свою способность поглощать кислород. В этом случае используют раз­личные неметаллические реагенты и металлоорганические вещества, обладающие сродством к кислороду, которые или включают в состав кронен-пробок и колпачков бутылок, или непосредственно в упаковочный полимерный материал, и они погло­щают кислород из свободного пространства в горлышке бутылки и кислород, про­никающий извне. Кислородпоглощающие колпачки для бутылок марки PureSeal™ (производимые американскими фирмами W.R. Grace Co. Ltd и ZapatA Technologies Inc.), ПЭТ-бутылок для пива (производства фирмы Continental PET Technologies, г. Толедо, США) и активируемые на свету поглотители кислорода фирмы Food Sci­enceAustralia, г. Норт-Райд, штат Новый Южный Уэльс, Австралия (в настоящее время частично принадлежащей фирме Visy Industries, г. Мельбурн, штат Виктория, Австралия) — это лишь три типа поглотителей кислорода для индустрии напитков, но пригодных к использованию и в других секторах пищевой промышленности [12, 34-36]. Следует отметить, что скорость и эффективность поглощения кислорода у полимерных пленок и ламинированных лотков существенно ниже, чем у саше и на­клеек, использующих для поглощения кислорода железо [24].

Более подробные сведения о свойствах различных поглотителей кислорода (воз­можность их применения для пищевых продуктов и напитков с низким, среднем и высоким значением активности воды, скорость реакции, температура хранения, интенсивность поглощения кислорода и требования к упаковке поглотителя) при­ведены в работах [26, 27, 29, 34-36].

Рис. 9.1. Структура лотка Oxyguard™ (с разрешения фирмы Toyo Seikan Kaisha Ltd)

9.2.1. Поглощающие кислород материалы ZER02™

В качестве примера активной упаковки ниже мы подробнее рассмотрим разработ­ку поглотителя кислорода ZER02™ [34]. ZER02™ — торговая марка ряда поли­мерных материалов, поглощающих кислород, в которых вступающие в реакцию компоненты активируются УФ-излучением или аналогичным высокоэнергетиче­скими процессами. Свойства этих полимерных материалов относительно погло­щения кислорода никак не проявляются до тех пор, пока они не будут активиро­ваны соответствующим стимулом, так что обрабатывать эти материалы можно с помощью традиционных экструзионных технологий, используемых в производ­стве полимерных пленок, жесткого пластика, покрытий, адгезивов, лаков, буты­лок, прокладок для кронен-пробок и колпачков, а также покрытий внутренних по­верхностей металлических банок. Эта запатентованная технология основывается на результатах научных исследований организации Food Science Australia (г. Норт- Райд, штат Новый Южный Уэльс, Австралия), которые в настоящее время про­должаются совместно с фирмойVisy Industries (г. Мельбурн, штат Виктория, Ав­стралия).

Проблемы с упаковкой, требующие использования поглотителей кислорода, мож­но разделить на две группы в зависимости от происхождения подлежащего удале­нию кислорода. В момент укупоривания упаковки кислород в большинстве случаев присутствует в свободном пространстве между продуктом и пробкой (крышкой), а также в растворенном в продукте виде. Удаление кислорода, полное или частич­ное, должно происходить со скоростью, превышающей скорость реакций процессов порчи пищевого продукте. В этом случае возникает необходимость в применении поглотителя кислорода. Кислород же, проникающий в упаковку из-за проницаемо­сти упаковочного материала или негерметичной укупорки, желательно удалить еще до того, как он вступит в контакт с пищевым продуктом. В этом случае требуется поглотитель кислорода с химически усиленными барьерными свойствами. Чтобы отвечать этим двум требованиям, первые полимерные композиции ZER02™ для по­глощения кислорода в свободном пространстве над продуктом на стадии пилотных испытаний составляли из известных полимеров, допущенных к использованию в пищевой промышленности, и экструдировали в пленку. Поглощение газообразного кислорода происходило в течение нескольких минут при температурах автоклавирования и в течение нескольких часов или 1-2 сут - при комнатной температуре. В условиях холодильного хранения поглощение кислорода до очень низких уров­ней происходит в течение 2 и более сут, что объясняется замедлением диффузии газа в полимерный материал.

Особенно подвержены снижению качества из-за процессов окисления (а ино­гда — и от размножения микроорганизмов) напитки. В некоторых случаях система дистрибьюции и сбыта требует, чтобы срок их годности при комнатной температуре составлял не менее года, а это требует увеличения барьерных свойств полимерных материалов. В сотрудничестве с научно-исследовательским институтом TNO Food Science andNutrition (г. Зейст, Нидерланды) были исследованы процессы, проис­ходящие в картонных и ламинированных пакетах, а также в бутылках для жидких пищевых продуктов с несколькими защитными слоями [36]. Были подобраны экс­периментальные условия для ламинированных пакетов, когда одним из слоев был этиленвиниловый спирт EVOH, а с внутренней стороны упаковки располагался экс­периментальный слой материалаZER02™ (в качестве контроля служил ламинат ТОЯ/полиэтилен). В качестве экспериментального пищевого продукта использо­вался апельсиновый сок. В результате реакции с аскорбиновой кислотой (витами­ном С) содержание растворенного кислорода в контрольных образцах снизилось с 8 до 0 мг/л за 1 мес. хранения сока при температуре 25 °С и за 75 сут при темпера­туре 4 "С. И в том и в другом случае ламинат ZER02™ связывал весь кислород в течение 3 сут и вдвое снижал потери витамина С по сравнению с его потерями в первый год хранения. Неферментативное потемнение при хранении в течение года при температуре 25 °С снизилось на треть. Предполагается, что степень защиты от окислительной порчи можно еще более повысить благодаря снижению в упаковке отношения площади ее поверхности к объему.

Алкогольные напитки, в частности, пиво и белые вина, также подвержены уско­ренной окислительной порче под воздействием кислорода. Благодаря материа­лам ZER02™ срок их годности в упаковке типа «пакет-в-коробке» (для вин) и в многослойных ПЭТ-бутылках (для пива) удается увеличить не менее чем на треть. Сыры и переработанные мясопродукты обычно реализуют в охлажденном виде и в МГС-упаковке, причем именно кислород в свободном пространстве над продуктом в такой упаковке существенно сокращает срок их годности. Для сыра, как правило, требуется применение С02 и содержание кислорода не более 1%. Благодаря упако­выванию в полимерные материалы, ламинированные слоем ZER02™, рост плесеней полностью прекращается даже при очень малом содержании С02или полном его отсутствии. Обесцвечивание нарезанного копченого окорока в условиях подсвечен­ной холодильной витрины-прилавка исключается благодаря поглощению кислоро­да ламинированным упаковочным материалом (от первоначальной концентрации 4% до очень низких уровней). Разработка материалов на основе ZER02™ и высо­кая рыночная конкуренция способствуют поиску новых способов предотвращения окислительной порчи пищевых продуктов. Имеющиеся данные свидетельствуют, что уже в настоящее время можно успешно предотвращать некоторые реакции пор­чи, хотя в этой области осталось еще много нерешенных проблем [36].

9.3. Поглотители и выделители С02

Существует много разновидностей пакетиков-саше и наклеек, в которых использу­ется свойство некоторых веществ поглощать или выделять СО,. Использование по­глотителей С02 особенно эффективно в упаковках с молотым кофе и кофе в зернах, который выделяет большое количество диоксида углерода. Упаковки с кофе нельзя держать незакрытыми, поскольку кофе легко впитывает влагу и поглощает кисло­род, утрачивая при этом свой аромат и вкус. Вместе с тем, если кофе герметично укупорить сразу же после обжарки, то выделяемый С02 будет накапливаться вну­три упаковки, что может впоследствии привести к ее разрушению [38]. В настоящее время эту проблему решают двумя способами. В первом случае кофе фасуют в упа­ковку с односторонним клапаном, через который СО, выпускается наружу, а во вто­ром используют поглотитель СО, или систему «двойного действия», поглощающую как С02, так и 02. Для поглощения СО, в полиэтиленовых пакетах с кофе использу­ют смесь оксида кальция и активированного угля. В Японии и США более популяр­ны системы «двойного действия» в виде саше и наклеек, поглощающих кислород и углекислый газ в банках и пакетах, металлизированных фольгой [5, 13, 34].

В таких саше и наклейках обычно присутствует железный порошок, поглощаю­щий кислород, и диоксид кальция, поглощающий С02 и превращающийся в услови­ях достаточного содержания влаги в карбонат кальция [34]. Широкое распростра­нение получили поглотители двойного действия японского производства — фирм Mitsubishi Gas Chemical Co. Ltd {Ageless™ тип E и Fresh Lock™) и Toppan Printing Co. Ltd{Freshilizer™ тип CV)).

Саше и наклейки, выделяющие С02, применяют как в сочетании с поглотителя­ми кислорода, так и независимо от них. Примером независимого использования служит упаковка Veri-frais™, производимая французской фирмой SARL Codimer (Париж) и увеличивающая срок годности мяса и рыбы. Это инновационная МГС- упаковка состоит из стандартного лотка с перфорированным фалып-дном, под ко­торым размещен пористый пакетик с аскорбатом или бикарбонатом натрия. При контакте экссудата из модифицированной газовой среды с содержимым пакетика начинает выделяться С02, обладающий антибактериальным действием, который заменяет С02, уже поглощенный упакованным продуктом (благодаря этому удает­ся также воспрепятствовать сжатию упаковки) [34].

Сжатие упаковки или образование частичного вакуума может представлять со­бой проблему и при использовании поглотителей кислорода. Для ее решения были разработаны средства «двойного действия», производимые как в форме пакетиков- саше, так и наклеек; они поглощают кислород и выделяют равный объем С02. Как правило, в таких средствах используют карбонат железа и металлогалогенный ка­тализатор, но известны и варианты без железа. Крупнейшими производителями таких средств являются фирмы Mitsubishi Gas Chemical Co. Ltd (Ageless™ тип G) и Multisorb Technologies Inc. (Freshpax™ тип M). Основной областью применения этих средств двойного действия является упаковка снэков (прежде всего орехов и вы­печки) [30, 34].

9.4. Поглотители этилена

Этилен (С2Н4) — регулятор роста растений, ускоряющий их дыхание и, следова­тельно, увядание овощей, фруктов и цветов. В некоторых случаях этилен бывает не­обходим — он инициирует цветение ананасов, развитие цвета цитрусовых, бананов и томатов, стимулирует развитие корневой системы карликовой моркови и горечи у огурцов при их бестарной транспортировке. Тем не менее в большинстве случаев желательно удалять этилен из упаковки или подавить его негативное воздействие на упакованный продукт. В настоящее время с разной степенью успеха проводятся исследования по включению поглотителей этилена в упаковку свежей плодоовощ­ной продукции и их использованию на складах [1, 34].

Некоторые применяемые системы поглощения этилена представлены в табл. 3. Эффективным является использование в них марганцевокислого калия (КМп04), иммобилизованного на инертном минеральном носителе, например, на алюмо- или силикагеле. КМпО,окисляет этилен до ацетата и этанола, меняя свой цвет с фиоле­тового на коричневый (по степени изменениия цвета можно судить об оставшихся возможностях поглощения). Поглотители этилена на основе КМи04 выпускают в форме пакетиков, помещаемых внутрь упаковки с фруктами и овощами или под за­щитные покрывала, которыми закрывают хранящуюся на овощных базах продук­цию [1, 29, 34].

Эффективно удалять этилен позволят также поглотители на основе активирован­ного угля с использованием различных металлических катализаторов. Их исполь­зуют на складах, вкладывают в пакетиках в упаковки с плодоовощной продукцией, пришивают к бумажным мешкам и пакетам, а также прикрепляют к коробкам из гофрокартона, используемым для хранения овощей и фруктов. В Японии фирмой Sekisui Jushi Limitedразработано средство двойного действия - поглотитель этилена и влаги Neupalon ™, в пакетике с которым содержатся активированный уголь, ме-

Таблица 9.3. Некоторые применяемые системы поглощения этилена

Фирма-производитель

Страна

Торговая марка

Механизм действия

Форма

Air Repair Products Inc.

США

Нет данных.

KMnO,

4

Саше/по­крывала

Ethylene Control Inc.

США

То же

KMnO,

4

То же

Extenda Life Systems

США

__» _

KMnO,

-"-

Kes Irrigations Systems

США

Bio-Kleen

Катализатор на основе диок­сида титана

Нет дан­ных

Sekisui Jushi Ltd

Япония

Neupalon

Активированный уголь

Саше

Honshu Paper Ltd

Япония

Hatofresh

То же

Бумага или кар­тон

Mitsubishi Gas Chemical

Япония

Sendo-Mate

— " —

Саше

Co. Ltd

Cho Yang Heung San Co.

Корея

Orega

Активированные глины или

Поли­

Ltd

цеолиты

мерная пленка

Evert-Fresh Corporation

США

Evert-Fresh

Активированные цеолиты

То же

Odja Shoji Co. Ltd

Япония

Плёнка BO

Крисбуритная керамика

PEAKfresh Products Ltd

Австра­лия

PEAKfresh

Активированные глины или цеолиты

таллический катализатор и силнкагель. Такое средство поглощает этилен и одно­временно впитывает влагу [1,34].

В последние годы на рынке появились многочисленные упаковочные пленки и мешки, в которых использована потенциальная способность некоторых мелко из­мельченных минералов поглощать этилен и быть источником излучения в дальне- инфракрасном спектре, обладающего антимикробным действием (следует отме­тить, что убедительных публикаций в пользу последнего в авторитетных научных журналах не выявлено). К подобным природным минеральным веществам относят­ся глины, пемза, цеолиты, кораллы, керамика и даже японский камень «ойа». Эти вещества включают в состав полиэтиленовой пленки для пакетов, в которые затем будет фасоваться свежая плодоовощная продукция. Производители таких пакетов утверждают, что благодаря поглощению этилена минеральными веществами срок годности свежей продукции увеличивается. В доказательство они приводят увели­ченный срок годности продукции и сокращение содержания этилена в свободном пространстве продуктом в пакете с включенными минералами (по сравнению с обычными полиэтиленовыми пакетами). Вместе с тем независимое исследование показало, что газопроницаемость полиэтиленовых пакетов с включением минераль­ных веществ значительно выше, чем обычных, и поэтому этилен из таких пакетов выходит быстрее. То же относится и к использованию пакетов из микроперфорированной пленки. Кроме того, в таких пакетах создается более благоприятная сба­лансированная газовая среда, чем в обычных полиэтиленовых пакетах, особенно в случае фасования плодов с высокой респирационной активностью. Благодаря это­му удается обеспечить более длительный срок годности и сократить содержание этилена в свободном пространстве над продуктом без применения поглотителя эти­лена. Фактически всякий порошкообразный минерал может обеспечить подобный эффект, так что нет необходимости применять для этого такие экзотические мине­ралы, как камень «ойа» и т. п. [1, 34].

9.5. Выделители этанола

Применение этанола в качестве антимикробного средства хорошо задокументиро­вано. Особенно эффективно этанол препятствует развитию плесеней, но он спосо­бен также ингибировать рост и размножение дрожжей и бактерий. Этанолом можно опрыскивать пищевые продукты непосредственно перед их упаковыванием. Име­ются данные, что срок годности хлебобулочных изделий благодаря опрыскиванию их 95%-ным этиловым спиртом и достижению его концентрации в продукте 0,5­1,5% масс./масс. может быть существенно увеличен без развития плесеней. Вместе с тем более практичным и безопасным считается использование выделяющих этанол пленок и саше [34].

Запатентован целый ряд выделяющих этанол пленок и саше, в основном япон­скими фирмами. К ним относятся Ethicap™, Antimold 102™ и Negamould™ фирмы Freund Industrial Co. Ltd Oitech™ фирмы Nippon Kayaku Co. Ltd, ET Pack™ фирмы Ueno Seiyaku Co. Ltd, а также Ageless™-mm SE фирмы Mitsubishi Gas Chemical Co. Ltd. Во всех этих пленках и саше присутствует этанол, абсорбированный или инкапсу­лированный на носителе, отвечающем за регулируемое высвобождение паров эти­лового спирта. Например, в состав Ethicap™, наиболее распространенного в Японии выделителя этанола, входит пищевой спирт (55%) и вода (10%), абсорбированные порошкообразным диоксидом кремния (35%), а сам выделитель представляет собой саше, изготовленное из бумаги, ламинированной сополимером этилвинилацетата (ЭВА). Чтобы замаскировать запах спирта в саше иногда добавляют немного ва­нильного или иного ароматизатора. Все подобные саше должны быть маркированы предупредительной надписью «Не съедобно! {Do not eat)» с соответствующим ри­сунком. Другие выделителям этанола - Negamould™ и Ageless™ типа SE представ­ляют собой саше двойного действия, поглощающие кислород и выделяющие пары этанола [34].

Размеры и эффективность действия выделителя этанола определяются массой пищевого продукта, его значением аю и желаемым сроком годности. При упаковке продукта с таким саше оно впитывает влагу с выделением паров этилового спирта, которые распределяются в пространстве над продуктом. Выделители этанола широ­ко применяются в Японии, где их используют для предотвращения роста плесеней в тортах, пирожных и других кондитерских изделиях с высоким содержанием влаги, благодаря чему срок их годности увеличивается в 20 раз [23, 34]. Исследования по­казали, что в кондитерских изделиях, упакованных с использованием этанолвыделяющих саше, черствение замедляется (по сравнению с контрольными образцами), а общие результаты оказались лучше, чем при использовании в целях предотвраще­ния развития плесени одного поглотителя кислорода. Таким образом, пары этанола препятствуют не только развитию плесеней, но и черствению пищевых продуктов. Этанолвыделяющие саше, кроме того, широко используются в Японии и для увели­чения срока годности сушеной и частично дегидратированной рыбы [34].

9.6. Выделители консервирующих соединений

В последнее время возрос интерес к использования упаковочных пленок с антими­кробным и антиокислительным действием, которые обладают определенными кон­сервирующими свойствами и позволяют увеличить срок годности пищевых продук­тов. В этой области, как и в других сферах активной упаковки, запатентовано немало изобретений, но большинство из них так и осталось не внедренными из-за сомнений в их эффективности, цены и/или отсутствия нормативно-правовой базы [34].

Тем не менее некоторые такие пленки и упаковочные материалы получили рас­пространение, прежде всего, в Японии. Например, один из наиболее известных подобных материалов — это синтетически полученный цеолит серебра, который включают в состав упаковочной пленки, контактирующей с пищевым продуктом. Очевидной целью использования цеолита является медленное высвобождение на поверхность пищевого продукта ионов серебра, обладающих антимикробным дей­ствием. Для использования в полимерных и съедобных пленках предложены и дру­гие синтетические и натуральные консерванты [3, 22, 34, 41] — соли органических кислот (пропионаты, бензоаты, сорбаты), а также бактерициды (например, низин[1]), экстракты специй и пряностей (розмарина, чеснока, хрена, горчицы, корицы и ти­мьяна), ферменты (пероксидаза, лизоцим и глюкозооксидаза), хелирующие аген­ты (например, ЭДТК, этилендиаминтетрауксусная кислота), соли неорганических кислот (диоксиды серы и хлора), противогрибковые вещества (в частности, имазалил и беномил). Наиболее перспективными областями применения являются упа­ковка мяса, рыбы, хлеба, сыра, овощей и фруктов. Схема регулируемого высвобож­дения летучего диоксида хлора, разрешенного в США к использованию в пищевой промышленности и получивший статус GRAS (Generally Recognized As Safe, «при­знанный в целом безопасным), приведена на рис. 9.2 [22].

Интересной коммерческой разработкой в Великобритании стало применение ма­териала Microban™ (фирмы Microban International, г. Хантерсвилл, США) компани­ей J. Sainsbury Pic для изготовления кухонной утвари (разделочных досок, клеенок и мешков для мусора). Изделия, выпускаемые под маркой Microban™, содержат триклозан и антибактериальное ароматическое хлорорганическое соединение, исполь­зуемое в производстве мыла, шампуней, лосьонов, зубных паст и ополаскивателей для рта [20, 28, 37]. Еще одной интересной инновацией стало включение метилсалицилата (метилового эфира салициловой кислоты, синтетической разновидности винтергреневого масла) в состав картонных коробок RepelKote™ фирмы Теппесо Packaging (т. Лэйк Форест, штат Иллинойс, США). Метилсалицилат обладает анти-

Рис. 9.2. Высвобождение диоксида хлора в антимикробиальных наклейках Microatmo­sphere™

(с разрешения фирмы Bernard Technologies Inc., США)

бактериальным действием, однако средство RepelKote™ рекламируется, прежде все­го, как средство от насекомых и в пищевой промышленности используется главным образом для защиты от насекомых сухих продуктов, подверженных контаминации ими [10].

Рост интереса к упаковочным пленкам с антибактериальным действием стиму­лировали две тенденции. Первая связана с повышением спроса на продукты с по­ниженным содержанием антиоксидантов и других пищевых добавок, а вторая - с ростом интереса производителей к натуральным антиоксидантам, в частности, к витамину Е, применяющемуся для стабилизации полимеров вместо синтетических антиоксидантов, разработанных специально для полимерных материалов [34]. Спо­собность антиоксидантов к миграции в пищевые продукты путем их выделения из упаковочных пленок хорошо изучена и в некоторых случаях применяется на про­изводстве. Например, в США в индустрии зерновых завтраков эта способность антиоксидантов используется для высвобождения и миграции из вощеной про­кладочной бумаги на зерновые завтраки и снеки антиоксидантов ВНТ и ВНА [29]. В последнее время производители проявляют интерес и к применению токоферола (витамина Е) в качестве полноценной альтернативы упаковочным пленкам с ВНТ и ВНА [31]. Безусловно, и производители пленок, и пищевая промышленность толь­ко выиграют от использования упаковочных пленок с натуральным витамином Е Безопасность применения ВНТ и ВНА не раз подвергалась сомнению, и витамин Е является прекрасной и безопасной для здоровья альтернативой им. Исследования свидетельствуют, что в качестве антиоксиданта витамин Е так же эффективен, как ВИТ, ВНА и любой другой синтетический полимерный антиоксидант, предотвра­щая деструкцию упаковочной пленки при экструзии и литье под давлением. Кроме того, витамин Е является безопасным и эффективным антиоксидантом для упаков­ки круп и снэков с низкими и средними значениями а, срок годности которых за­частую ограничен появлением прогорклого запаха и вкуса [29,31, 34].

9.7. Поглотители влаги

Избыточное содержание влаги является основной причиной порчи пищевых про­дуктов, и применение различных поглотителей влаги и осушителей является весьма эффективным средством обеспечения качества продуктов и увеличения срока их годности путем ингибирования роста микроорганизмов и предотвращения ухудше­ния текстуры, вкуса и аромата. Некоторые фирмы выпускают поглотители влаги в форме саше, подложек и покровных листов. Для фасованных сухих продуктов фирмой Dupont Chemicals (г. Уилмингтон, штат Иллинойс, США) разработаны де­сиканты на основе силикагеля, оксида кальция, активированной глины и минералов с материалом Tyvek™, выпускаемые в форме проницаемых прочных на разрыв пла­стиковых саше. Для обеспечения двойного действия саше могут содержать также впитывающий запахи активированный уголь, а также железный порошок, погло­щающий кислород [33, 34]. Саше с поглотителями влаги нашли широкое примене­ние на японском рынке, где очень популярны обезвоженные продукты, требующие особой защиты от влаги, и в США. Основными производителями поглотителей влаги являются американские фирмы Multisorb Technologies Inc. (г. Буффало, штат Нью-Йорк), United Desiccants (г. Луисвилль, штат Кентукки) иBaltimore Chemicals (г. Балтимор, штат Мэриленд). Такие саше используют не только в упаковке снэ­ков и зерновых завтраков, но и в упаковке широкого спектра фармацевтических, электротехнических товаров и электроники. В Великобритании в сети магазинов Marks & Spencer Pic саше с поглотителем влаги на основе силикагеля используются для обеспечения хрустящих свойств лепешек «чиабата» с начинкой.

Помимо саше для регулирования содержания влаги в фасованных обезвоженных продуктах некоторыми фирмами применяются абсорбирующих влагу прокладки, подложки и салфетки, которые используются в основном для пищевых продуктов с высоким значением aw — мяса, рыбы, птицы, овощей и фруктов. Как правило, они состоят из двух слоев микропористой нетканой полимерной пленки, например, из полиэтилена или полипропилена, между которыми располагают полимер с высоки­ми впитывающими свойствами (на основе полиакрилатных солей, КМЦ и сополи­меров крахмала с высоким сродством с водой), который способен впитать в 500 раз больше влаги, чем его собственная масса. Такие впитывающие влагу листы обычно помещают под фасованное мясо, рыбу, птицу, и они впитывают выделяющийся экс­судат. Большие по размеру листы и салфетки используют для впитывания влаги, образующейся при таянии льда из упаковки морепродуктов при их авиаперевозке, а также для регулирования поглощения и выделения влаги плодоовощной продук­цией [34]. Наиболее известны влагопоглощающие листы, лотки и салфетки Торрап Sheet™ (фирмы Торрап Printing Co. Ltd, Япония), Therrnarite™(фирмы Thermarite Pty Ltd, Австралия) и Fresh-R-Pax™ (фирмы Maxwell Chase Inc.,г. Дугласвилль, штат Джорджия, США).

Еще одним способом регулирования избыточного содержания влаги в пищевых продуктах с высоким значением аж является связывание влаги в фазе водяного пара. Этот способ позволяет упаковщикам и домашним хозяйкам снизить актив­ность воды на поверхности пищевых продуктов путем уменьшения относительной влажности в упаковке. Для этого между двумя слоями влагопроницаемой поли­мерной пленки помещают один или два слоя увлажнителя. Так, японская фирма Showa Denko Co. Ltd разработала пленку Pichit™, состоящую из слоя увлажняющего углеводорода и пропиленгликоля, расположенного между двумя слоями пленки из поливинилового спирта (ПВС). Бытовая пленка Pichit™ выпускается в рулонном или листовом виде и предназначена для обертывания свежего мяса, рыбы и мяса птицы. Поверхность обернутых такой пленкой пищевых продуктов осушается под действием осмотического давления, в результате чего прекращается рост микро­организмов, а срок годности продукта в холодильных условиях увеличивается на 3-4 сут [29,34]. Еще одно применение эта технология нашла в дистрибьюции и реа­лизации плодоовощной продукции. В последние годы в США при транспортировке томатов активно применяют осушители на основе неорганических солей — в част­ности, хлорида натрия, помещенных в микропористые саше [34]. Кроме того, можно упомянуть инновационные коробки из гофрокартона со впитывающим влагу про­межуточным слоем, благодаря чему отпадает необходимость в десикантах. Внутрен­няя поверхность такого гофрокартона состоит из слоя с повышенными барьерными свойствами по отношению к водяному пару, с ней соседствует бумагоподобный ма­териал, действующий наподобие тампона, а затем следует слой несмачиваемого, но проницаемого для водяного пара материала, который соседствует непосредственно с фруктами или овощами. Такая многослойная коробка позволяет связывать влагу в состоянии водяного пара, образующего при понижении температуры и увеличении относительной влажности. При повышении температуры и снижении относитель­ной влажности такая многослойная коробка, наоборот, выделяет водяной пар и воз­вращает его в упаковку [32].

9.8. Поглотители запахов

Взаимодействие упаковочного материала с запахом и ароматом пищевого продукта традиционно являлось объектом внимательного изучения, в частности, применительно к появлению нежелательных побочных запахов или утрате желаемого вкуса и арома­та. Например, после хранения апельсинового сока в асептической упаковке в течение двух недель из него улетучилось существенное количество лимонена, обусловливаю­щего запах и аромат цитрусовых [34]. В настоящее время лишь некоторые технологии активной упаковки позволяют селективно удалять нежелательные побочные запахи и привкусы, однако в этом направлении имеются широкие перспективы. В качестве при­мера можно привести удаление горечи из пастеризованных апельсиновых соков. Не­которые сорта апельсинов, в частности, «Навель» {Navel), особенно предрасположены к появлению горького привкуса, обусловленного лимоненом (тетратерпеноидом, оста­ющимся в соке после прессования и последующей пастеризации). Удаление горечи осуществляется путем пропускания сока через колонны из триацетатцеллюлозы или через найлоновые шарики [34]. Возможным решением в области активной упаковки апельсиновых соков может стать включение в упаковочный материал поглотителей лимонена (триацетатцеллюлозы или ацетилированной бумаги).

Существуют два типа нежелательных посторонних соединений, которые следу­ет удалять с помощью активной упаковки. Это амины, образующиеся в результате расщепления белка мышечных тканей рыб, и альдегиды, образующиеся в резуль­тате самоокисления жиров и масел. Неприятно пахнущие летучие амины (в част­ности, триметиламин), ассоциирующиеся с расщеплением белка, имеют щелочную природу и могут быть нейтрализованы различными кислыми соединениями [18]. Японская фирма Anico Co. Ltd выпустила под торговой маркой Лпгсо ™ пакеты из полимерной пленки с включением в ее состав солей железа и органических кислот (в частности, лимонной или аскорбиновой); утверждается, что такие пакеты способ­ствуют окислению аминов по мере их поглощения полимерной пленкой [34].

Концерн Dupont объявил о разработке технологии удаления из свободного про­странства над продуктом в упаковке таких альдегидов, как гексаналь и гептаналь. Эта технология основана на использовании «молекулярного сита» с порами раз­мером около 5 нм. Утверждается, что это позволяет удалять или нейтрализовать альдегиды, хотя убедительных данных в пользу этого не представлено. Подобная технология может применяться в упаковке таких продуктов, как снэки, хлопья или сухие завтраки, молочные продукты, мясо и рыба [6]. Имеются сведения и об анало­гичных технологиях — так, шведская фирма ЕКА Noble в сотрудничестве с голланд­ской компанией Akzo разработала ряд алюмосиликатных цеолитов. Утверждается, что эти цеолиты поглощают пахучие летучие соединения благодаря своей пористой структуре. Предлагаемый указанными фирмами порошок ВМН™ можно включать в состав упаковочных материалов (особенно на основе бумаги), и дурно пахнущие альдегиды с неприятным запахом будут поглощаться порами этого порошка [21].

9.9. Упаковка с температурным контролем

К активной упаковке с температурным контролем относят применение новейших теплоизоляционных материалов, саморазогревающиеся и самоохлаждающиеся контейнеры. Разработаны специальные теплоизоляционные материалы для защиты охлажденных продуктов при хранении и транспортировке, примером которых мо­жет служить Thinsulate™ фирмы ЗМ{США), представляющий собой особый микро­пористый нетканый полимерный материал. Другим способом поддержания низких температур является увеличение теплоаккумулирующей способности контейнеров для пищевых продуктов, что позволяет им противостоять перепадам температур. Японская фирма Adenko разработала и представила упаковку под названием Cool Bowl™ (дословно «холодная миска»), которая состоит из ПЭТ-контейнера с двой­ными стенками, между которыми помещен теплоизолирующий гель [29].

Саморазогревающиеся банки и контейнеры выпускаются уже в течение не­скольких десятков лет. Особенно популярны они в Японии. Нагрев саморазогре­вающихся алюминиевых и стальных банок (для сакэ, кофе, чая и готовых блюд) происходит за счет экзотермической реакции, начинающейся после смешивания помещенных в днище извести и воды. В Великобритании фирма Nestle не так давно представила несколько видов кофе Nescafe в саморазогревающихся бан­ках, в которых использована экзотермическая реакция между известью и водой. Самоохлаждающиеся банки появились также в Японии, где их применяют для хранения сакэ. Охлаждение напитка в таких банках происходит за счет эндотер­мической реакции растворения нитрата и хлорида аммония в воде. Другой вари­ант самоохлаждающейся банки — это разработка американской фирмы TheJoseph Company под названием Chill Сап™ (буквально «охлаждаемая банка»), В каче­стве хладагента в этой банке использован гидрофторуглерод (ГФУ), поступление которого осуществляется нажатием кнопки в основании банки. В течение 2 мин напиток охлаждается до 10 °С, но опасения по поводу воздействия ГФУ на окру­жающую среду могут значительно снизить коммерческий эффект использования таких банок [9].

9.10. Безопасность пищевых продуктов, приемлемость их для потребителя и регламентирующие аспекты

К тематике активной упаковки относятся по крайней мере четыре правила пище­вой безопасности и соответствующих регламентирующих моментов. Во-первых, перед использованием любого вида активной упаковки необходимо удостовериться в наличии разрешения на использование данного типа упаковочных материалов в контакте с пищевыми продуктами. Во-вторых, следует убедиться в том, что в при­меняемых упаковочных материалах соблюдены нормативные акты по защите окру­жающей среды. В-третьих, активная упаковка может потребовать особой марки­ровки и предупредительных надписей для потребителя, а в-четвертых, необходимо учитывать влияние активной упаковки на микробиологические аспекты и безопас­ность пищевых продуктов [34]. Все этим вопросы рассматриваются в рамках про­екта «Актипак» (Actipack), финансируемом Европейской Комиссией (ЕК) и имею­щего целью оценить безопасность активной и «умной» упаковки, ее эффективность, экономические аспекты, влияние на окружающую среду и приемлемость для по­требителей [17].

Разрешение («допуск») на использование того или иного материала в контакте с пищевыми продуктами необходимо потому, что активная упаковка может двояко влиять на упакованный продукт. Вещества, входящие в состав упаковочного мате­риала, могут мигрировать в продукт и наоборот, причем процесс такой миграции может быть как желательным, так и вредным. К «желаемым» мигрантам относят антиоксиданты, этанол и консерванты, оказывающие противомикробное действие. В этом случае требуется официальное подтверждение их идентичности, концентра­ции и возможной токсичности. К «вредным» мигрантам относят различные соеди­нения металлов, которые выполняют необходимые функции в составе активной упаковки, но в пищевой продукт переходить не должны. Согласно нормативным актам по пищевым добавкам необходимо идентифицировать такую нежелательную миграцию и количественно определять содержание мигрирующих соединений.

Что касается экологических аспектов, то необходимо уделять повышенное вни­мание вопросам возможности повторного использования, вторичной переработ­ки, сортирования и получения энергии из отходов активной упаковки. Продукция фирм-производителей активной упаковки в странах ЕС должна соответствовать требованиям Директивы ЕС по отходам упаковки 1994 г. (Packaging Waste Directive, 1994), а сами предприятия должны постоянно оценивать влияние их деятельности на состояние окружающей среды.

В настоящее время для активной упаковки требуется особое этикетирование, чтобы потребитель случайно не съел содержимое пакетика-саше с поглотителем кислорода или иные несъедобные ее компоненты. Некоторые типы активной упа­ковки могут выглядеть совершенно иначе, чем ее отдельные компоненты, так что вполне разумно информировать потребителя о ее особенностях даже в отсутствие специальных нормативных актов.

Наконец, предприятия, выпускающие пищевые продукты в активной упаковке, должны учитывать ее воздействие на рост и размножение микроорганизмов и без­опасность пищевых продуктов. Например, удаление всего кислорода из упаковки с охлажденными скоропортящихся продуктами, имеющими высокое значение aw, может стимулировать рост таких анаэробных патогенных бактерий, как Clostridium botulinum. Существуют соответствующие рекомендации по минимизации микро­биологических рисков при упаковке продуктов в газовой среде с пониженным со­держанием кислорода [И]. Что касается применения особых противомикробных полимерных пленок, то в этом случае важно учитывать конкретные роды и виды микроорганизмов, против которых направлено соответствующее ингибирующее воздействие. Например, применение противомикробных пленок, ингибирующих развитие только микроорганизмов порчи и не сдерживающих рост патогенных бактерий, может вызвать серьезные опасения относительно безопасности данного продукта.

Активная упаковка уже с успехом применяется в США, Японии и Австралии, но в Европе разработка и применение активной упаковки до сих пор сдержива­лись отсутствием необходимых нормативных документов, опасениями по поводу возможного неприятия такой упаковки потребителями, а также отсутствием уве­ренности в ее эффективности и экологичности [40]. Четких нормативных актов относительно активной упаковки в Европе нет до сих пор. Активная упаковка ре­гламентируется теми же нормативными актами, что и традиционная, а это требует, чтобы все компоненты упаковочных материалов были указаны в спецификациях и соблюдались предельно допустимые показатели по миграции как отдельных веществ, так и в их совокупности. Это противоречит самой сути систем активной упаковки, которые обеспечивают увеличение срока годности и повышают качество пищевых продуктов именно за счет миграции в продукт сторонних для него соединений [17]. Многие предприятия пищевой промышленности опасаются, что использование в активной упаковке мигрирующих в продукт веществ вызовет у потребителей активное неприятие. В Финляндии, например, был проведен опрос потребителей на предмет выяснения их отношения к применению в упаковке по­глотителей кислорода. Этот опрос показал, что они будут приняты потребителями только в том случае, если надежные информационные источники смогут убедить потребителей в необходимости данной инновации [2]. В настоящее время необхо­димо собрать дополнительную информацию о химическом, микробиологическом и психологическом воздействии различных инноваций в области активной упаковки пищевых продуктов (особенно на их качество и безопасность). До сих пор основное внимание ученых уделялось разработке различных экспериментальных методик и моделированию пищевых систем, а не эффективности систем консервирования в реальных условиях пищевых продуктов. Все преимущества активной упаковки необходимо оценивать в общем контексте воздействия упаковки на окружающую среду, а оно будет разным в зависимости от природы расфасованного продукта и использованных упаковочных полимерных материалов, а также применяемых до­бавок [40].

9.11. Краткое резюме

Активная упаковка представляет собой бурно развивающееся и многообещающее направление пищевых технологий, сулящее многие выгоды в деле хранения пище­вых продуктов. Благодаря последним достижениям в технологиях упаковывания, материаловедения, биотехнологий и с учетом новых потребностей потребителей ак­тивная упаковка может увеличить доверие к пищевой промышленности, поскольку основными ее задачами являются обеспечение стабильности органолептических свойств продуктов и пищевой ценности продуктов, продление их срока годности и увеличение микробиологической безопасности.

Можно смело утверждать, что основными средствами активной упаковки явля­ются поглотители кислорода. В последние 10 лет их рынок стабильно развивался. Относительно недавнее появление поглощающих кислород полимерных пленок и колпачков для бутылок послужит стимулом для последующих разработок и позво­лит снизить их себестоимость. Ожидается, что в будущем большее распространение получат и другие технологии активной упаковки, — в частности, применение по­глотителей и выделителей С02, поглотителей влаги, а также упаковки с активным температурным контролем. Стоящие перед странами ЕС проблемы безопасности пищевых продуктов и задачи разработки нормативной базы будут, скорее всего, ре­шаться путем некоторого ограничения применения выделителей консервирующих веществ и поглотителей посторонних привкусов и запаха. Несмотря на это, попу­лярность активной упаковки будет расти, что сулит новые возможности использо­вания этой технологии в будущем, причем как в пищевой промышленности, так и в других отраслях.

[1] России низин допущен для консервирования молочных и овощных продуктов. — Примеч. ред.

Обсудить задачу

Остались вопросы по теме статьи?

Для того, чтобы подобрать Вам то оборудование, нам надо понять, какую продукцию оно должно изготавливать.
Просим Вас подробно рассказать про материал, его параметры, вид продукции, выпуск которой Вы планируете начать, и размеры тиражей.
От этих параметров зависит какое конкретно оборудование лучше всего подойдёт под Вашу задачу.
Расскажите подробно про Вашу задачу и мы поможем подобрать технику для её выполнения!