Сегодня упаковка – конечный элемент единой цепи производства мясной продукции для ее хранения и последующей реализации. При этом упаковка обеспечивает безопасность и сохранение качества продуктов, чем вносит существенный вклад в эргономическую, экономическую целесообразность упакованного продукта и его продвижение на рынке.

Анализ современного рынка упаковки, средств и способов защиты мясного сырья и готовой продукции от потерь выявил рост спроса на упаковочные материалы и способы упаковки с повышенным и длительным защитным действием, экологической и гигиенической безопасностью, технико-экономической целесообразностью. Эти задачи можно решить путем использования упаковки из полимерных материалов с универсальными свойствами.

В настоящее время в России темпы роста и потребления полимерной упаковки, по разным оценкам, ежегодно опережают темпы роста и потребления упаковки из других материалов (бумага, стекло, картон и т. д.). Ускоренный рост полимерной упаковки связан с принципиально новыми показателями качества, к которым относятся барьерные свойства, возможность дозирования, запечатывания, в том числе повторной упаковки, длительная устойчивость к ударным нагрузкам, циклам «холод-тепло», эргономичность и многие другие.

Сегодня потребность рынка в полимерных пленочных материалах с длительным и повышенным защитным действием частично решается путем разработки и поставки на рынок многослойных полимерных материалов. Однако они не всегда устраивают по цене и функциональным свойствам производителей мясного сырья и готовой продукции.

При разработке новых инновационных решений следует принимать во внимание, что в процессе получения, хранения и реализации мясной продукции, в частности варено-копченых, сырокопченых колбас, сыровяленой продукции, в результате взаимодействия продукта с окружающей средой происходят массообменные процессы, а также воздействие посторонней микрофлоры на продукт, особенно на его поверхность. Вследствие этого наблюдается окисление жировых составляющих продукта, снижение массы влаги, контаминация нежелательной микрофлоры, особенно выраженной в поверхностных слоях продукции. Наиболее распространено снижение качества мясной продукции вследствие ее ми- кробиологической  порчи.

Известно, что микробиологическая порча сопровождается изменением химического состава липидной фракции продукции, ее «прогорканием». Образующиеся вторичные продукты окисления жиров интенсифицируют биопатологию мясной продукции в процессе ее хранения; следствие этого – пищевые отравления, дисбактериоз, аллергические реакции у потребителей.

В связи с вышеизложенным перспективным направлением является использование в качестве барьеров упаковки из одно- и многослойных полимерных пленок с антимикробным и антиокислительным действием, а также материалов из бумаги и картона со специальными защитными полимерными покрытиями. Предлагаемый подход базируется на концепции барьерной  технологии, основой которой является сочетание материалов и технологических приемов, улучшающих микробиологическую стабильность, качество пищевых продуктов и длительную безопасность. Эффективность упаковки может быть повышена путем придания ей нового свойства, в частности антимикробной активности.

Включение одно- и многослойных материалов с антимикробным и антиокислительным действием в систему современной вакуум-упаковки или упаковки в модифицированной газовой среде позволило бы существенно повысить уровень безопасности продукта. И в этом есть необходимость. Предложенные инновационные решения в области упаковки колбасной продукции, замороженных полуфабрикатов, изделий из мясного сырья могут привести к повышению срока их годности, расширить спектр используемых  упаковочных материалов из растительного сырья. Сегодня наблюдается повышенный интерес к традиционным упаковочным материалам из бумаги, картона, пергамента из растительного сырья. Эти материалы являются   экологически безопасными, биоразлагаемыми и легко утилизируются, при этом характеризуются низкой влагостойкостью и не подлежат термоформованию.

Особое внимание заслуживают жиростойкие материалы и пергаменты, производимые из целлюлозы. Однако в настоящее время область использования этих материалов ограничена в связи с невозможностью их термосваривания и образования герметичной упаковки (самостоятельной или в виде компонента стретч-упаковки).

Поэтому для преобразования этих уникальных по свойствам материалов в современную упаковку функционального действия необходимо использовать инновационные решения по их модернизации; обязательным условием является сохранение у новых материалов свойств, обеспечивающих экологическую и гигиеническую безопасность.

В настоящей статье приведены обобщенные результаты разработки инновационных полимерных и бумажно-полимерных упаковочных материалов, отличающихся длительным антимикробным и антиокислительным действием, и результаты их апробации для длительного сохранения качества мясной продукции.

Объектами исследований являлись однослойные и многослойные полимерные материалы на основе полиолефинов, бумага, картон и пергамент, используемые для упаковки пищевой продукции.

Способ получения новых упаковочных материалов предусматривает введение модифицирующих составов в виде концентратов в базовые, промышленно выпускаемые полимерные материалы.

Использованные антимикробные и антиокислительные добавки и комплексы на их основе отличаются гигиенической безопасностью, их количество и состав регламентированы действующей нормативной документацией на пищевые добавки и вспомогательные вещества.

Новые пленочные упаковочные материалы с повышенным защитным действием

Инновационные решения в области создания пленок и тары с повышенным защитным действием направлены на придание дополнительных признаков – антимикробной и антиокислительной активности упаковочным материалам для различных видов мясной продукции.

Для создания новых материалов использованы композиции из смесей пищевых добавок полифункционального действия. Они придают материалам длительную антиокислительную и антимикробную активность к различным видам микрофлоры, и не оказывают негативного влияния на комплекс барьерных, функционально-технологических свойств и безопасность самой упаковки.

Композиции используются для получения концентратов на полимерной основе (полиолефины, полистирол и его сополимеры и т. д.). Концентраты в виде гранул добавляются в полимерный материал при получении полимерных изделий (пленки, тара, покрывные материалы и т. д.).

При получении многослойных материалов концентраты вводятся в состав внутреннего слоя, контактирующего с продуктом питания.

Новые материалы на основе бумаги, картона, растительного пергамента, фольги были изготовлены их ламинированием слоем из полиолефинов, содержащих концентраты добавок на полимерной основе.

В настоящее время ООО НПФ «Барс-2» освоил и промышленно выпускает концентраты антимикробных добавок на полимерной основе «БАСКОТМ-АМД» (ТУ 2243-008-23122465 с изм. 1). Они используются для производства изделий из полиолефинов, полистирола, его сополимеров, отличающихся наличием защиты от развития плесневых, дрожжевых микроорганизмов, широкого спектра бактерий. В состав концентратов «БАСКОТМ-АМД» входят разрешенные пищевые добавки в виде комплекса, компоненты которого взаимодополняют и усиливают друг друга. Комплекс добавок обеспечивает антиокислительное и антифоговое действие модифицированных материалов.

Комплексный состав АМД (антимикробных добавок) представляет собой смесь органических кислот и солей антимикробного, антиокислительного и стабилизирующего действия. Для реализации синэргетического эффекта и усиления антимикробного, антиокислительного и бактерицидного действия базового состава в качестве дополнительного модификатора использовался дигидрокверцетин (ДКВ). ДКВ является представителем обширной группы природных флавоноидных соединений (токоферолы, каратиноиды, кверцетин, растительные экстракты и т. д.) и отличается широким спектром антимикробной и антиокислительной активности.

При оценке антимикробной активности составов установлено, что при оптимальном сочетании компонентов состава АМД + ДКВ наблюдается повышение антимикробной активности по отношению практически ко всем рассмотренным тест-культурам в 2–2,5 раза в зависимости от их вида. Антимикробная активность концентратов сохраняется и в модифицированных пленочных материалах. В табл. 1 приведены статистически обработанные данные для трех партий пленок, выпущенных в промышленных условиях.

Показатели качества новых материалов

На ряде промышленных предприятий были выпущены на серийном оборудовании одно- и многослойные пленки на основе полиолефинов и концентратов, их комбинаций с полиамидными слоями и бумажно-полимерные материалы. Проведены их испытания по стандартным методикам в сертифицированных центрах. Статистические результаты испытаний одно- и многослойных пленок промышленного выпуска (период наблюдений 2 года) показали следующее:

• введение концентратов в базовые полимерные материалы на основе полиолефинов придает им длительную противодрожжевую и противоплесневую активность; эффективность антимикробного действия по отношению к кишечной палочке

E. coli, золотистому стафилококку, дрожжам примерно 99 %, достигнутый эффект антимикробного действия к широкому спектру микрофлоры сохраняется в течение гарантированного срока хранения пленок в стандартных условиях;

• введение концентрата не оказывает негативного влияния на свойства пленок; показатели качества (проницаемость по О2, СО2, воздуху, парам воды, водостойкость, прочность сварного шва, усадка, деформационно-прочностные показатели) за период хранения почти не изменились (табл. 2); 
• санитарно-гигиенические показатели пленок соответствуют нормативным для систем, контактирующих с продуктами питания; миграция санитарно-показательных компонентов пленок в модельные среды и пищевые продукты (колбасная продукция, твердые сыры, творог, копченая рыба, полуфабрикаты из овощей, паштеты) отсутствует.

Защитные действия разработанных полимерных материалов

Промышленные образцы многослойных пленок были использованы для упаковки различных видов колбасной продукции (сосиски, порци- онная упаковка, вареные, полукопченые, варено-копченые колбасы), сухих кормов для животных, копченых и деликатесных изделий из рыбы, мясных полуфабрикатов, твердых сыров и т. д.

Установлено, что после хранения в течение 20 и 30 сут показатели безопасности и качества опытной продукции соответствовали нормативным, а показатели контроля (упаковка без добавок) были на 1–2 порядка хуже.

Микробиологические показатели сухих кормов для животных после 3 мес хранения в опытной упаковке соответствовали нормативным и были на несколько порядков ниже по сравнению с контрольными. Таким образом, хранение в опытной упаковке обеспечивает длительную стабилизацию качества кормов и предотвращает окислительную и микробиологическую порчу продукции.

Новые материалы на основе бумаги, картона

Разработанная авторами инновационная технология придания материалам антимикробной активности была использована для получения антимикробных материалов на основе бумаги, картона и пергамента. На них наносили ламинированием дополнительные слои из полиолефинов, модифицированных концентратом «БАСКОТМ-АМД».

Проведенные исследования показали, что опытные материалы обладают длительной и стабильной антимикробной активностью к широкому спектру негативной микрофлоры, влагоустойчивы, паро- и ароматонепроницаемы, термоформуются и термозапечатываются. Такие материалы были использованы для упаковки порционных твердых сыров, мягкого сыра Адыгейский, ряда мясных продуктов и полуфабрикатов.

Установлено, что новые материалы целесообразно применять для упаковки замороженных, охлажденных мясных полуфабрикатов, пельменей, для которых ранее использовалась картонная, бумажная или бумажно-полимерная  упаковка.

Самостоятельный сегмент рынка может занять также новый упаковочный жиростойкий материал на основе уникального отечественного материала – растительного пергамента, модифицированного слоем полимера, содержащего концентрат «БАСКОТМ-АМД». Это перспективный путь создания универсального термосвариваемого, экологически безопасного материала с повышенными защитными характеристиками. Таким  образом,  дополнительное введение концентратов «БАСКОТМ- АМД» в базовые упаковочные полимерные материалы придает им длительную антимикробную активность в отношении широкого спектра микрофлоры и повышает защитное действие материалов.

Однако в современных условиях полимерная упаковка с повышенными защитными свойствами (антимикробной и противоокислитенльной активностью) является лишь локальным и необходимым средством защиты и обеспечения пищевой безопасности продукции. Всегда остается опасность вторичной кон- таминации продукции и упаковочных материалов нежелательной микрофлорой из окружающей среды рабочей зоны.

Упаковка в составе комплексной технологии антимикробной защиты мясного сырья и готовой продукции

Упаковка в современных условиях играет уникальную роль в вопросах безопасности и сохранения качества мясного сырья и готовой продукции.

Однако для обеспечения выпуска безопасной продукции высокого качества следует сочетать использование инновационной полимерной упаковки с профилактикой и борьбой с нежелательной микрофлорой, обеспечением микробиологической безопасности путем реализации на предприятии комплексной технологии антимикробной защиты мясного сырья и готовой продукции,
включающей:

• поддержание оптимального санитарного состояния рабочей и бытовой зон предприятия путем проведения мероприятий по профилактике и борьбе с неблагоприятными воздействиями микробиологического происхождения;
• использование полимерных материалов и упаковки с антимикробным действием для длительного сохранения качества мясного сырья и готовой продукции.

Авторами предлагается для поддержания оптимального санитарного состояния рабочей и бытовой зон предприятия использовать отечественные препараты пролонгированного действия – полигуанидины (ПГ).

ПГ – это катионно-активные полимерные субстанции, отличающиеся широким спектром антимикробного действия, в том числе к бактериям, плесневым грибам, дрожжевым культурам, они безопасны, универсальны и нелетучи.

Институт эколого-технологических проблем разработал и производит ряд препаратов – полигуанидинов нового поколения с улучшенными показателями безопасности и антимикробного действия. По многолетним наблюдениям, препарат ДС «Биопаг-Д» зарекомендовал себя как один из лучших на рынке при борьбе с плесенью, дрожжеподобными культурами, кишечной палочкой.

Материалы об этих эффективных и качественных инновационных средствах и их уникальных возможностях опубликованы в журнале «Мясные технологии» в №№ 7, 8, 11, 2015 г.

Таким образом, выбор упаковочных материалов и оборудования для фасовки и упаковки мясной продукции в первую очередь определяется видами продукции, условиями ее хранения и реализации, контингентом покупателей, объемом производства, затратами на производство, их эффективностью.

Разработанный прием расширения ресурсных характеристик таро-упаковочных материалов особенно целесообразен для упаковки продукции, содержащей липидную составляющую, продуктов премиум-класса, порционной мясной деликатесной продукции и других ее видов, нуждающихся в упаковке пролонгированного и полифункционального действия.

Приглашаем к сотрудничеству заинтересованных специалистов.