Упаковка в атмосфере инертного газа. При этом способе воздух удаляют из тары и замещают инертным газом, азотом или углекислым газом. Поскольку при этом уравновешивается давление, натяжения вдоль стенок упаковки не возникает. Это позволяет использовать для упаковки сублимированных продуктов жесткие металлические банки или эластичные упаковки в виде контейнеров, заполняемых в атмосфере газа.
Компрессия. Свободное пространство в контейнере уменьшается, если объемная масса продукта увеличивается компрессией. При этом необходимость в упаковке в атмосфере газа или под вакуумом может отпасть.
Контроль за качеством упаковки. Если высушенный продукт упаковывают не в металлические банки, то возникают проблемы контроля за качеством. Определенная часть бракованных упаковок неизбежна и их необходимо удалять. Однако обнаружить бракованные упаковки, наполненные в атмосфере газа, не разрушив их, очень трудно.
Проблемы контроля за качеством, а также разработка автоматического оборудования для транспортировки и упаковки заслуживают наибольшего внимания при рассмотрении вопросов упаковки пищевых продуктов, высушенных сублимацией.
Металлическая тара. Как указывалось выше, наиболее эффективную защиту сублимированных пищевых продуктов от воздействия влаги и газов, а также от механического повреждения обеспечивают металлические контейнеры. Металлические банки давно используются в пищевой промышленности, выпускаются разнообразных форм и размеров; кроме того, при упаковке сублимированных продуктов, вероятно, нет необходимости во внутреннем покрытии тары лаком, как для свежих продуктов, которые из-за высокой влажности могут вызвать коррозию металла банки.
Цельнотянутая консервная банка с гигиенической крышкой, например, пригодна для упаковки продукта под вакуумом и в атмосфере газа. Выпускаются также легкооткрывающиеся банки и банки с диафрагменной рычажной крышкой. Крупные контейнеры, емкостью до 22,7 л, для упаковки высушенных продуктов могут иметь высоту 500 мм. Жестяные банки используют для упаковки под вакуумом фармацевтических препаратов и табака. Контейнеры с термосвариваемыми перегородками, не пригодные для упаковки в атмосфере газа или под вакуумом, могут быть использованы для упаковки более устойчивых к действию кислорода и влаги продуктов.
Сублимированные предварительно сваренные пищевые продукты можно укладывать в лотки из алюминиевой фольги с крышками. При изготовлении таких лотков следует предусмотреть возможность восстановления в них продукта.
Большим достижением в области металлической тары является создание легкой белой жести. В настоящее время разрабатываются способы скоростного изготовления тары для пищевых продуктов из этого материала. Наряду со снижением стоимости такой тары достигается увеличение отношения массы продукта к массе контейнера.
Неметаллические упаковочные материалы. Пластмассовая и картонная тара. Пленочные материалы бывают двух видов – одинарные, такие, как полиэтилен, полипропилен, найлон, саран [низкой и высокой плотности и другие пленки и ламинаты (сочетания пленок). Пленки первого вида имеют ограниченное применение в связи с их относительно высокой влаго- и газопроницаемостью. Однако для материалов, стойких к воздействию кислорода и влаги, их можно успешно применять как с технической, так и экономической точки зрения.
Изготовление слоистых материалов – самостоятельная отрасль производства: здесь представляется возможность рассмотреть только основы их получения и привести несколько примеров типичных сочетаний пленок. В широком смысле цель создания слоистого пластика из двух или более пленок состоит в том, чтобы получить материал с требуемыми свойствами. Например, тонкая алюминиевая пленка является хорошим барьером для влаги, газа и света. Однако она очень подвержена разрушению и поэтому наносится на поддерживающий (укрепляющий) материал (часто бумагу). Когда для упаковки требуется также и термосвариваемость.
Картон может придать эластичной упаковке важные свойства – жесткость и механическую прочность.
Стеклянная тара. Использование стекла для упаковки сублимированных пищевых продуктов ограничено тем, что обычно оно не является барьером для света, но отвечает требованиям непроницаемости для воды и газа. Примером успешного использования этого материала является упаковка быстрорастворимого чая («Scottea») ускоренной сублимационной сушки в банки из коричневого стекла с навинчивающейся крышкой.
Упаковочные системы. Существует несколько упаковочных систем, в которых используются рассмотренные материалы. При использовании металлической тары капитальные затраты, вероятно, будут значительно ниже, так как укупорочное оборудование может быть получено в аренду, что не всегда возможно при упаковке продуктов в неметаллическую тару.
Эластичные упаковочные материалы для пищевых продуктов, высушенных сублимацией
Из эластичных материалов, по-видимому, только алюминиевая фольга эффективно защищает продукт от действия влаги и кислорода, так как проницаемость ее при толщине 0,03 мм равна нулю. Кроме того, фольга для заданной степени проницаемости дешевле других эластичных материалов.
Для формования упаковки из фольги последняя должна иметь термосвариваемую пленку или покрытие, с одной стороны, и усиливающий материал – с другой
В качестве заменителя пленки может быть использовано покрытие из винилхлоридацетатного сополимера (винилового), которое легко поддается термосвариванию.
Из этих трех пленочных слоистых материалов полиэтилен, вероятно, самый дешевый, но при длительном контакте с жирными пищевыми продуктами он отслаивается от пленки. Для жирных продуктов лучше использовать плайофильм или поливинилхлорид, которые устойчивы к жирам.
Поскольку толщина винилового покрытия составляет только 20% от толщины пленки, то покрытая фольга обычно дешевле в пересчете на покрываемую площадь, чем материал из пленки и фольги. Виниловые покрытия устойчивы к действию жиров. Прочность сварного шва винилового покрытия, хотя и уступает пластической пленке, но вполне удовлетворяет требованиям промышленного использования. Однако при упаковке продуктов с острыми краями или содержащих твердые частицы лучше использовать пластическую пленку.
С одной стороны фольга может быть укреплена бумагой или пластмассовой пленкой. Степень требуемого упрочнения зависит от формы упаковки (например, прямоугольник с острыми углами для блока мяса или пакет для суповых смесей), а также от того, нуждается ли продукт во внешней картонной таре.
Для пакетов, вкладываемых во внешнюю тару, бумага, соединенная с фольгой, обеспечит достаточное упрочнение. Для блоков с острыми углами (без внешней упаковки) полиэфирная пленка мелинекс оказалась наиболее надежной. Целлофановая пленка по свойствам и по цене занимает промежуточное положение между бумагой и пленкой мелинекс.
Поскольку наслоение пластической пленки на фольгу приводит к закупориванию мельчайших отверстий в пленках толщиной менее 0,03 мм, пленочные слоистые материалы могут включать еще более тонкую фольгу и тем не менее обеспечить требуемую защиту продукта. Трехслойный материал из фольги толщиной 0,018 мм и пластмассовой пленки, наслаиваемой по обеим ее сторонам, сказался вполне пригодным для упаковки под вакуумом.
На металлическую тару одевается этикетка с наименованием блюда.
Сублимированные продукты хранятся при температуре от 10–20, при влажности до 30%, в алюминиевом контейнере.
Сублимированные продукты упаковываются в особый трехслойный материал на основе алюминиевой фольги, внутри – газообразный азот. При этом срок годности, например, сублимированных плодов, ягод и овощей – 2 года, молочных продуктов – 13 месяцев.
Основные причины порчи пищевых продуктов
Срок хранения высушенного продукта зависит от нескольких факторов: количества поглощенных продуктом влаги и кислорода; изменения ароматических и вкусовых веществ; наличия механических повреждений. Многие причины порчи не зависят от упаковки, но некоторые из них можно устранить или уменьшить их действие путем применения специальной упаковки.
Поглощение влаги. В процессе сублимационной сушки испарение происходит из твердой фазы, так что усадка или деформация исключается, а готовый сухой продукт представляет собой прочный пористый материал с исключительно развитой поверхностью. Влажность сублимированных продуктов обычно находится в пределах 2–4%, а очень низкая относительная влажность вместе с большой площадью поверхности делает эти пищевые продукты исключительно гигроскопичными, поэтому их необходимо максимально изолировать от окружающей среды. Абсорбция влаги усиливает ее покоричневение, что сокращает срок хранения; кроме того, повышенная влажность способствует развитию микроорганизмов.
Каждый продукт характеризуется определенным соотношением содержания влаги и равновесной относительной влажности, которое очень важно знать. Более того, включение различных высушенных компонентов в один контейнер может привести к влагообмену между ними и к снижению качества продукта в результате покоричневения наиболее чувствительных составных элементов.
Поглощение кислорода. Большинство обезвоженных пищевых продуктов портится под действием кислорода. Кислород вызывает прогоркание мяса и других продуктов, содержащих жиры. В процессе хранения высушенных овощей они приобретают посторонние запахи и вкус, а интенсивность их окраски часто уменьшается. Действие кислорода на фрукты изучено мало, но предполагают, что фрукты в этом отношении менее чувствительны, чем овощи. Свет, очевидно, ускоряет некоторые окислительные реакции, и способствует изменению окраски, особенно зеленых овощей. Таким образом, в некоторых случаях необходимо предохранять продукты не только от кислорода, но и от света.