Модифицированная газовая среда – один из самых эффективных способов повысить срок годности скоропортящихся продуктов. За последние годы учёные в ряде стран нашли способы её улучшить…
Динамическая МГС
Традиционно для создания МГС используется метод вакуумного замещения, при котором газ накачивается в упаковку вручную, а продукт должен оставаться в одной точке до завершения операции. Это замедляет темп работы и создаёт риск утечки газа из-за человеческой ошибки.
Динамической называется МГС, которую накачивает в упаковку робот, причём прямо на движущемся конвейере. Хотя робот может работать быстрее и точнее человека, трудность в том, чтобы синхронизировать темп его работы соответственно размеру упаковки и скорости конвейера. Учёные разных стран создали много алгоритмов оптимизации для разных производственных линий; в 2024 году группа из Китая проверила свой метод на практике, внедрив его на производственной линии в компании, выпускающей говядину.
Умная МГС
МГС повышает срок годности, но насколько? Чтобы это выяснить, технологию часто комбинируют с другими. Эмиттер углекислого газа, помещённый внутрь упаковки, может быть оснащён колориметрическим индикатором, который меняет цвет при порче продукта или нарушении целостности упаковки.
Часто продукт портится из-за нарушения температурного режима при его хранении или транспортировке. Такие нарушения можно отслеживать с помощью полимерных температурных индикаторов. Краска для таких индикаторов содержит ферменты, из-за которых меняет цвет в зависимости от температуры. Но у них есть и очевидный недостаток: операторы не могут постоянно смотреть на продукт, и возникает риск, что нарушение останется незамеченным.
Более надёжный метод – применение электронных температурных сенсоров. Эти миниатюрные термисторы могут отслеживать температуру в реальном времени и подавать сигнал при её выходе за установленные пределы. В случае МГС оба вида сенсоров позволяют подтвердить сохранение баланса газов, обнаруживать протечки или слишком большую газопроницаемость упаковки. Значит, температурные сенсоры полезны не только при транспортировке и хранении, но и при проектировании упаковки с МГС.
Активное упаковывание
При таком упаковывании МГС тоже комбинируют с другими технологиями, но главная цель в данном случае – повысить её эффективность, а не прослеживаемость. Один из самых очевидных способов это сделать – замена упаковочного материала.
Учёные разных стран разработали антимикробные и антигрибковые плёнки для хлеба, мяса, молочных продуктов, напитков, фруктов и овощей, совместимые с технологией МГС (а некоторые из этих плёнок ещё и съедобны). В состав таких плёнок могут входить антиокислители, поглотители кислорода, эмиттеры углекислого газа – всё это помогает дольше поддерживать нужный состав МГС.
Нетрадиционные газовые среды (НГС)
Традиционная МГС состоит из трёх газов: азота N2, углекислого газа CO2 и кислорода О2. Их необходимое соотношение зависит от продукта, который нужно сохранить. У каждого из них – свои функции: углекислый газ замедляет рост бактерий и грибков, кислород помогает продукту сохранить цвет и мешает росту анаэробных бактерий, а азот не даёт упаковке потерять форму. В состав НГС могут входить и другие газы: угарный газ СО, аргон Ar, гелий Не, водород Н2.
Угарный газ используется в НГС для мясных продуктов и выполняет ту же задачу, что и кислород: он вступает в реакцию с миоглобином и формирует карбоксимиоглобин, позволяя мясу сохранять стабильный ярко-красный цвет. Однако угарный газ считается неэффективным: стабильность красного цвета может оставить появление вредных микробов незамеченным. По этой причине использование СО в качестве упаковочного газа запрещено в ряде стран, в том числе в России (его нет в списке разрешённых упаковочных газов ТР ТС 029/2012).
У аргона, гелия и водорода таких недостатков нет, и они считаются безопасными. Аргон и гелий – инертные газы, которые ни с чем не вступают в химические реакции, поэтому их можно применять вместо азота для сохранения формы упаковки. Что касается водорода, он используется как антиокислитель.
Источник: crispy.news
