газомодифицированная среда что это
Упаковка продуктов в МГА: преимущества и недостатки
Упаковка продуктов в модифицированной газовой атмосфере (МГА) или модифицированной газовой среде (МГС) хорошо зарекомендовала себя в пищевой промышленности и продолжает набирать популярность. МГС означает, что природный окружающий воздух в упаковке заменяется моногазом или смесью газов, чаще на основании азота и углекислого газа. Упаковка в защитной атмосфере сохраняет качество свежих продуктов в течение более длительного периода времени, продлевает срок годности и дает производителям продуктов питания доступ к большей географии поставок скоропортящихся продуктов.
Упаковка продуктов в МГА
Модифицированная газовая среда подходит для:
МГС используются не только в упаковке. Она может быть использована как часть производственного процесса, например, в случае рубленого мяса или хранения и транспортировки, например, фруктов и овощей в производстве.
Стандарты, предъявляемые упаковке в модифицированной атмосфере, сравнительно высоки и контролируется для обеспечения безопасности. Поэтому производители продуктов питания полагаются на современные МГС технологии и различные уровни обеспечения качества для максимальной безопасности процесса.
Преимущества модифицированной атмосферы
Дольше срок годности без снижения качества
Пища, упакованная в защитной атмосфере, портится намного медленнее. В сочетании с постоянным охлаждением упаковка в модифицированной атмосфере может значительно продлить свежесть и срок годности. Этот эффект варьируется в зависимости от типа продукта. Однако удвоение срока годности обычно вполне реально. Продукты, упакованные в МГС, сохраняют высокое качество в течение более длительного периода времени и доставляются потребителю в лучшем виде.
Увеличенный срок службы часто связан с меньшим количеством проблем при транспортировке на большие расстояния и более длительным сроком хранения. В результате затраты на утилизацию отходов из-за испорченных продуктов значительно снижаются.
Больше возможностей для продаж
Из-за более длительного срока годности упаковка в модифицированной атмосфере обычно открывает новые географические рынки для производителей продуктов питания.
Упаковка в защитной атмосфере продлевает срок годности пищевых продуктов, при этом снижая использование консервантов или даже полностью исключая их. Потребители получают продукты, которые не содержат искусственные добавки, что однозначно повышает имидж производителя, тем более на волне эко-популярности.
Привлекательный дизайн упаковки
Помимо функциональных преимуществ дизайн упаковки играет важную роль в конкуренции за потребителей. Внешний вид и качество восприятия влияют на покупательское поведение. Упаковка в МГС очень хорошо подходит для самого привлекательного дизайна упаковки и качественной презентации продуктов, при этом не влияя на внешний вид самого продукта в отличие от вакуумного способа.
Недостатки модифицированной газовой атмосферы
Сравнительно высокая сложность
Процесс упаковки в модифицированной атмосфере предъявляет сравнительно высокие требования к организации процесса. Возможные проблемы при упаковке: неправильный состав газа или утечки из-за неправильного распределения температуры или давления, изношенный инструмент, загрязненные уплотнения или дефектный материал. Риски будут сведены к нулю при грамотно выстроенной технологии на всех этапах производства продукции.
Относительно высокая стоимость
Закупка высококачественных пленок, расходы на газ и работа и обучение персонала для контроля качества упаковки – это особенно дорогая статья затрат, но они могут быть минимизированы при эффективном использовании ресурсов.
Влияние на качество продукции
В отличие от использования консервантов в большинстве случаев защитные газы не поглощаются пищей и поэтому не изменяют характер или вкус продукта. Но есть исключения из этого правила. Например, чрезмерно высокая концентрация CO2 может быть поглощена продуктами и сделать ее кислой. Однако эти эффекты могут быть исключены с помощью адаптированных газовых смесей. Влияние очень высокой концентрации кислорода на качество мяса спорно. Предполагается, что модифицированная атмосфера сделает мясо более мягким. Данные, подтверждающие это, редки и не систематизированы.
Факторы, влияющие на срок годности продуктов, а также влияние модифицированных атмосфер
Уже с момента сбора фруктов и овощей или забоя животных начинается процесс порчи. Этот процесс часто ускоряется, чем больше продукт обрабатывается, например, нарезка фруктов или производство фарша из мяса.Насколько долго продукты сохраняют свою свежесть, что означает пригодность к употреблению, сильно отличается и зависит от различных факторов. Например, содержание воды и соли, значение рН, гигиенические условия при производстве, условия хранения, такие как температура или влажность, состояние упаковки. В зависимости от характеристик и комбинаций этих факторов пищевые продукты по-разному чувствительны к микробной, химической или биохимической порче.
Химическая и биохимическая порча
Непосредственно после сбора урожая растений или убоя животного химические процессы начинают сразу изменять структуру или качество. Иногда это полезно, например, сухое старение мяса, которое можно рассматривать как созревание, — это улучшение качества. Однако в принципе качество органического материала снижается. Например, окисление жиров быстро приводит к прогорклости продукта.
Микроорганизмы представляют собой серьезную угрозу для срока годности и качества пищи. С одной стороны, они влияют на цвет и запах, но они также могут привести к опасности для здоровья человека и сделать продукты непригодными для употребления. Источником микроорганизмов выступает сама пища, либо примесь, которая не может быть полностью исключена при производстве и процессе упаковки. Модифицированная газовая среда в сочетании с непрерывным охлаждением может значительно замедлить изменения, связанные с химической, биохимической или микробной порчей. Газы и смеси с различными свойствами используются для максимального замедления процесса порчи.
Типичные газы для упаковки в модифицированной среде
Упаковочный газ — пищевая добавка — газ (кроме воздуха), вводимая в емкость (контейнер) до, во время или после помещения пищевого продукта в емкость (контейнер) согласно Техническому регламенту Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС — 029 — 2012)
Основными газами, используемыми в качестве защитных при упаковке пищевых продуктов, являются двуокись углерода (CO2 ) и азот (N2 ). Кислород (O2 ) также используется в некоторых случаях.
Кислород / Oxygen / O2
Кислород (O2 ) по существу вызывает порчу пищи из-за окисления и создает идеальные условия для роста анаэробных микроорганизмов. В результате кислород часто исключается из упаковки с модифицированной атмосферой. В некоторых случаях — как правило, красное мясо – преднамеренно обрабатывается МГС с высокими концентрациями кислорода, для того, чтобы красный цвет не стал бледным, а также для подавления роста анаэробных организмов.
O2 в МГС для поддержания красного цвета мяса
Двуокись углерода / carbon dioxide/ CO2 / углекислый газ
Двуокись углерода (CO2 ) не имеет цвета, запаха и вкуса, оказывает ингибирующее окисление и имеет подавляющий эффект на рост большинства аэробных бактерий и плесени. Газ часто используется для увеличения срока годности еды. Срок хранения упакованных или хранимых пищевых продуктов, как правило, тем дольше, чем выше содержание CO2, тем не менее, многие продукты могут стать кислыми, если дозировка слишком высока. Кроме того, газ может диффундировать из упаковки или поглощаться продуктом — и, таким образом, упаковка разрушается. Использование заполняющего газа (азота) могут замедлить этот эффект.
Азот / Nitrogen / N2
Азот (N2 ) является инертным газом и, благодаря процессу его производства, имеет относительно высокую чистоту. Обычно используется для вытеснения воздуха, особенно атмосферного кислорода, в пищевой упаковке. Это предотвращает окисление пищи и тормозит рост аэробных микроорганизмов. Часто используется в качестве поддерживающего или наполняющего газа, поскольку он очень медленно диффундирует через пластиковые пленки и, следовательно, дольше остается в упаковке.
Аргон / argon / Ar
Аргон (Ar) является инертным, бесцветным, без запаха и вкуса. Вследствие сходства его свойств со свойствами азота аргон может заменить азот во многих применениях. Считается, что определенные ферментативные активности ингибируются и аргон замедляет метаболические реакции у некоторых видов овощей. Из-за незначительного эффекта и более высокой цены по сравнению с азотом его используют довольно редко.
упаковка овощей в МГА
Угарный газ / Carbon monoxide / CO
Угарный газ (CO) не имеет цвета, запаха и вкуса. Подобно кислороду окись углерода иногда используется для сохранения красного цвета, прежде всего, мяса. Требуемые концентрации очень низкие. Тем не менее, в некоторых странах, в том числе в ЕС, использование окиси углерода в измененной атмосфере запрещено в пищевых продуктах.
Водород / Hydrogen / H2
Гелий / helium / He
Водород (H2) и гелий (He) не используются для продления срока годности, а применяются для проверки на гермитичность упаковки. Относительно небольшой молекулярный размер газов позволяет достаточно быстро им выходить через малейшие не плотности упаковки. Так как водород и гелий являются достаточно дорогими и не простыми в обращении, их использование встречается редко. Наиболее распространенным методом проверки герметичности является тест на обнаружение CO2.
Также могут применяться закись азота, бутан, изобутан и пропан.
Резюме
Если продукты упакованы в защитной атмосфере, это должно быть указано на этикетке. В России наиболее часто встречающиеся формулировки упаковано в: газ, МГС, модифицированную газовую среду, МГА, модифицированную газовую атмосферу, защитный газ, ГМС, газовую модифицированную среду, Биогон (Biogon, ТМ Linde), Алигал (Aligal, TM Air Liquide) и т.д.
Согласно Правилами ЕС 95/2 / EC, используемые газы должны быть указаны с соответствующим номером E.
Общая система E-кодов такова:
Буква ‘Е’ — это Европа, а цифровой код — характеристика пищевой добавки к продукту.
на 1, означает красители,
на 3 — антиокислители (они предотвращают разрушение продукта от взаимодействия с кислородом),
на 4 — стабилизаторы (сохраняют его консистенцию),
на 5 — эмульгаторы (поддерживают структуру),
на 6 — усилители вкуса и аромата,
на 9 — противопенные вещества.
Наиболее распространённые газы имеют следующие кодировки:
Название | Е код | Формула |
Аргон | E 938 | Ar |
Гелий | Е 939 | He |
Углекислый газ | E 290 | CO2 |
Кислород | Е 948 | O2 |
Азот | Е 941 | N2 |
Водород | Е 949 | H2 |
На российских продуктах такая маркировка упаковочного газа встречается крайне редко.
Модифицированная газовая атмосфера – что это такое?
Модифицированная газовая атмосфера — развивающаяся технология, которая осуществляет замещение воздуха в упаковке для удаления кислорода из высокопроницаемой или проницаемой упаковки, тем самым защищает и продляет срок хранения продуктов питания без использования стабилизаторов и консервантов. Это достигается за счет использования инертных газов (в т.ч. азота, диоксида углерода) и других газов, таких как аргон, гелий, моноксид углерода при многократном или однократном впрыскивании модифицированной газовой среды до тех пор, пока не будет удален кислород. Этот способ известен как упаковка с модифицированной атмосферой, упаковка с защитной атмосферой, упаковка с пониженным содержанием кислорода, упаковка в газовую модифицированную среду (ГМС).
Ягоды в упаковке с МГА
Обзор модифицированной газовой среды
Одним из основных преимуществ модифицированной газовой среды (МГС) является сохранение пищевых продуктов как можно дольше без добавок. Это происходит благодаря смеси газам, которые значительно замедляют процесс порчи продуктов питания, подавляя рост микробов и процессы окисления. С упаковкой в модифицированную газовую атмосферу производитель может предотвратить использование химических добавок для сохранения скоропортящихся товаров.
Модифицированная газовая упаковка может использоваться для хранения продуктов в свежем виде в мешках, банках, коробках, бутылках, картоне или пластике.
У упаковки в модифицированную газовую среду есть множество преимуществ:
Сроки хранения при упаковки в вакуум и МГС
В МГС используются разные газы, такие как диоксид углерода и аргон, наиболее часто используемый газ — азот. Тип и доля газа, используемого в упаковке, зависит от того, какой продукт находится в упаковке, и от того, как быстро продукт теряет свои свойства без упаковки. Компании используют сложное оборудование для удаления газа из так называемой упаковочной камеры и замены его другими точно измеренными и подготовленными газами. Это очень высокотехнологичный процесс подачи газов, позволяющий получить правильную формулу и исключить риск утечки газа. Благодаря этим технологиям
Рынок МГС
Согласно отчету о рынке, опубликованному компанией «Persistence Market Research», «Рынок упаковки в активной и измененной атмосфере: глобальный анализ отрасли и прогноз на 2016–2024 годы», прогнозируется, что в отрасли упаковки с модифицированной газовой атмосферой для мяса, птицы и морепродуктов значительно увеличиться рост выручки между 2016 и 2026 гг., и прогнозируется доминирование на рынке в течение всего этого периода и замещение других видов упаковки.
Ожидается, что в следующем десятилетии упаковка в модифицированную газовую атмосферу будет становиться все более прибыльной, поскольку она является предпочтительным вариантом упаковки для свежих пищевых продуктов, которые пользуются серьезным спросом среди потребителей. Компании, которые производят молочные продукты, мясо, птицу, фрукты, овощи и замороженные продукты, предпочитают газовую упаковку другим вариантам. По оценкам, в настоящее время на долю упакованных в модифицированную газовую среду пищевых продуктов приходится 15% общей доли рынка упаковки, и ожидается, что она будет только расти по мере увеличения потребительского спроса. Применения защитных газов достигли большого объема в некоторых пищевых продуктах, включая кофе, закуски и мясные полуфабрикаты, но они также надежны для охлажденных, приготовленных полуфабрикатов, к которым потребители все более требовательны. Самые быстрорастущие категории включают свежесрезанные продукты, сырные продукты и расфасованные бутерброды. Упаковка в модифицированную газовую среду особенно актуальна, когда упаковывают продукты, которые разработаны, чтобы быть «естественными» или с уменьшенной долей консервантов.
По данным MicroMarketMonitor в Северной Америке и Европе самые сильные из существующих рынков упаковки с модифицированной атмосферой, а в остальном мире — растущие. Северная Америка имеет самую большую долю упаковки с модифицированной газовой средой и составляет 32,2% доли рынка. Рынок Азиатско-Тихоокеанского региона также является многообещающим, поскольку, согласно прогнозам, он будет расти с самыми высокими показателями совокупного годового роста (CAGR) среди всех регионов мира.
Возможности для поставщиков газов
Для поставщиков газа расширяющийся рынок упаковки в модифицированную газовую среду предоставляет отличные возможности для бизнеса. Компании в этой области постоянно ищут надежные поставки азота, чтобы поддерживать свою компанию в работе, так как поиск таких постоянных поставщиков может быть проблемой.
Технология МГС: как пищевой газ влияет на срок годности продуктов питания
Упаковка в модифицированной газовой среде обладает высоким потенциалом для увеличения срока хранения основных продуктов: молока, мяса, рыбы, овощей и фруктов. В основе технологии находится специальный пищевой газ, являющийся смесью азота (N2) и двуокиси углерода (CO2). Ниже рассмотрим степень эффективности МГС для каждой группы продуктов питания. Также вы можете прочитать о данной технологии в статье: пищевые смеси как альтернатива вакуумной упаковке.
Молочные продукты
Модифицированная газовая среда увеличивает срок годности целого ряда молочных продуктов, среди которых:
Данные молокопродукты портятся в результате окислительных процессов или роста микроорганизмов, таких как дрожжи, плесень и т.п. Например, в цельном сухом молоке может появляться горечь вследствие окисления жиров. В случае применения пищевого газа воздух замещается азотом либо смесью N2/CO2, благодаря чему уровень кислорода в упаковке уменьшается до 1%, что соответствует требованиям современного рынка.
Таблица сроков хранения молочных продуктов
Многие сыры традиционно упаковываются по технологии МГС. Высокая концентрация двуокиси углерода в пищевой смеси позволяет существенно снизить остаточное содержание кислорода. Углекислый газ хорошо растворяется во влаге, которая содержится в сырах, вытесняя оттуда O2. Чтобы избежать чрезмерного давления внутри упаковки, в смесь добавляется азот, благодаря чему удается сбалансировать процесс.
Для увеличения срока хранения творога, содержащего большое количество влаги и обладающего низким уровнем жирности, применение смеси N2/CO2 имеет большое значение. Дело в том, что творог очень восприимчив к псевдомонадам и родственным бактериям, которые способствуют появлению прогорклости. Углекислый газ, сбалансированный азотом, нейтрализует действие микроорганизмов и, тем самым, существенно увеличивает срок, на протяжении которого данный молокопродукт пригоден к употреблению.
Мясные продукты
Основным фактором, ограничивающим срок годности мяса, является действие аэробных бактерий, которые развиваются при поддержке O2. Технолог-упаковщик должен следить за уровнем содержания кислорода, регулируя его с помощью добавления определенной концентрации CO2, подавляющего действие аэробов. Кстати, углекислый газ в пищевой промышленности применяется не только для упаковки продукции. Одной из областей его применения является разлив пива, о чем можно прочитать в статье: Что лучше: углекислота или пивной газ?.
Сырое мясо
В красном мясе окисление пигмента оксимиоглобина свидетельствует о начале процесса порчи. С одной стороны, наличие кислорода необходимо для поддержания свежести продукта, а с другой – следует максимально уменьшить рост аэробных микроорганизмов, основную часть которых занимают псевдомонады и их разновидности. Данные бактерии хорошо подавляются углекислым газом, а наличие в смеси небольшой концентрации O2 позволяет сохранить естественный красный цвет. Хранение свежего мяса в модифицированной газовой среде увеличивает срок годности с 2-4 до 5-8 дней.
Пищевой газ широко используется для хранения мяса
Псевдомонады также оказывают негативное воздействие на сырое мясо птицы. К ним присоединяются ахромобактеры, являющиеся основным фактором порчи птичьего мяса. Оптимальным содержанием двуокиси углерода в МГС для такого продукта считается 20%. Различные исследования показывают, что увеличение концентрации CO2 до 25% может привести к обесцвечиванию мяса. Кроме того, сырое мясо птицы обеспечивает хорошую среду для роста бактерий, которые не подавляются углекислым газом. Поэтому срок годности мясопродукта зависит не только от способа его упаковки, но и от поддержания правильной температуры и соблюдения правил гигиены в процессе обработки птицы.
Приготовленные и консервированные мясопродукты
Основными причинами порчи приготовленных, обработанных и консервированных мясопродуктов являются рост бактерий и развитие прогорклости, вызванное окислительными процессами. Во время приготовления мясной пищи ее нагрев способствует гибели вегетативных клеточных микроорганизмов, деактивации деструктивных ферментов, а также сохранению цвета. Поэтому порча готовых продуктов во многом обусловлена нарушением санитарных норм в процессе производства и неправильным хранением.
Чтобы сохранить цвет готового мяса, важно минимизировать уровень остаточного кислорода в упаковке. С этой целью применяется технология МГС с рекомендованной концентрацией N2/CO2 в зависимости от типа и способа приготовления, обработки и консервации мяса. Приготовленные мясопродукты содержат высокий уровень ненасыщенных жиров, поэтому могут быть подвержены порче в результате развития прогорклости. Модифицированный газ способствует подавлению такой порчи и снижает уровень потенциальной опасности в виде микробного заражения и роста бактерий, вызывающих пищевое отравление.
Фрукты и овощи
Доказано: чем чаще дышит конкретный плод, тем ниже срок его хранения. Именно для уменьшения частоты дыхания садово-огородных культур используется пищевой газ. Интенсивность дыхания снижается путем уменьшения концентрации кислорода и увеличения содержания двуокиси углерода в упаковке. При этом следует следить, чтобы концентрация O2 не перешла за границы нижней нормы, поскольку в этом случае возникает анаэробное дыхание, которое характеризуется появлением неприятных запахов и вкусов, а также заметным ухудшением качества плода. Чтобы исключить возникновение опасных условий, рекомендуется обеспечить минимальное содержание кислорода на уровне 2-3%.
Помидоры в упаковке по технологии МГС
При использовании технологии МГС упаковщики должны понимать, что применяемый газ – это не единственный фактор хранения овощно-фруктовой продукции. Важным параметром является температурные условия. Дыхание плода увеличивается в 3-4 раза при повышении температуры воздуха на 10°C. Кроме того, нарушение температурного режима может привести к росту таких микроорганизмов, как листерия моноцетогенез, которые не особо подавляются углекислым газом и способны жить в среде с низким содержанием O2. Соблюдение правильной температуры хранения имеет большое значение, так как при нарушении режима продукция может стать токсичной. Оптимальной температурой хранения для большинства овощей и фруктов считается 3°C и ниже. Но даже в таких условиях нежелательно хранение садово-огородных культур более 10 дней.
Окружающая среда тоже может стать источником патогенных бактерий, включая:
И хотя данные микроорганизмы не способны расти в условиях модифицированной газовой среды, они могут выживать в упаковках, особенно если температура хранения превышает 3°C. Поэтому технология МГС должна сопровождаться предварительной гигиенической обработкой овощей и фруктов. Такой подход обеспечит минимальное число микробов и гарантирует безопасность употребления данных продуктов.
Пищевой газ для хранения рыбных продуктов: важные нюансы
Специалистами рынка отмечено увеличение продаж рыбной продукции, упакованной по технологии МГС. Вместе с тем, технологи должны быть осведомлены о важном моменте, который несколько ограничивает применение пищевой смеси в данной отрасли. До сих пор ведутся дискуссии о целесообразности применения модифицированной газовой среды для хранения рыбы, поскольку увеличение срока годности является незначительным по сравнению с другими группами пищевых продуктов.
Пищевой газ увеличивает срок хранения рыбы
Порча рыбы и моллюсков осуществляется вследствие воздействия трех основных факторов:
Применение пищевой смеси N2/CO2 позволяет минимизировать влияние 2 и 3 факторов, однако не оказывает существенного влияния на процесс саморазрушения тканей. Именно на данном факте настаивают противники внедрения МГС-упаковки в рыбной отрасли. Тем не менее, специалисты, поддерживающие применение модифицированных газов, приводят свои аргументы в поддержку такого способа упаковки.
Углекислый газ широко применяется в пищевых газовых смесях
Основные виды микроорганизмов, вызывающие порчу рыбы, — это аэробы, псевдомонады, ацинетобактеры, моракселла, флавобактерии, цитофаги. Применение углекислого газа способствует подавлению роста большинства бактерий. Иногда аэробные организмы, вызывающие быструю порчу и неприятный запах, заменяются медленно растущими элементами, например лактобактериями. Из-за высокого содержания липидов и влаги в некоторых видах рыбного мяса, возникает вероятность нарушения герметичности упаковки. Чтобы ее уменьшить используется азот, нормализующий внутреннее давление. Кстати, более подробную информацию о пищевых газовых смесях Вы найдете в этом разделе блога.
Одной из причин обеспокоенности по поводу применения МГС-упаковки является возможность снижения уровня O2 ниже критической нормы, в результате чего возможно развитие штампов клостридии ботулинума. Поскольку такие бактерии могут развиваться в условиях низких температур, возникает вероятность пищевых отравлений. Однако прямых доказательств того, что CO2 способствует росту штампов клостридии ботулинума, сегодня не существует. Кроме того, для упаковки рыбы в модифицированной газовой среде часто используется кислород, что существенно уменьшает риск развития данных микроорганизмов.
Также вы можете посмотреть небольшое видео о том, как упаковывается сыр по технологии МГС:
Для выбора правильного состава пищевого газа следует учитывать особенности продукции, подлежащей упаковке, условия ее хранения и транспортировки. Технолог-упаковщик должен хорошо разбираться во всех нюансах применения модифицированной газовой среды. Кроме того, важно знать, где можно приобрести качественный газ, ведь от этого во многом зависит конечный результат.
Компания «Промтехгаз» давно находится на рынке газовой продукции и предлагает своим клиентам качественные пищевые смеси от проверенных производителей.