GOSPODARKA MIĘSNA 07/2005
Hanna Gajewska Szczerba
Pakowanie mięsa i przetworów mięsnych
Pod pojęciem opakowania należy rozumieć wyroby przemysłowe przeznaczone do umieszczania w nich towarów w toku produkcji i obrotu handlowego. Mówiąc o opakowaniach, nie należy pomijać ich walorów funkcjonalnych, promocyjno-reklamowych oraz funkcji ekologicznych. Klasycznie rozumiana funkcja jednostkowego opakowania bezpośredniego to stwierdzenie, że istnieje ono po to, aby ochraniać produkt.
Powinno jednakże satysfakcjonować wszystkich ludzi, przez których ręce będzie przechodzić.
Dobór odpowiedniego materiału i formy opakowania dla konkretnego produktu spożywczego zależy od wielu czynników. Najważniejsze wśród nich są czynniki związane bezpośrednio z właściwościami fizykochemicznymi pakowanego produktu. Należą do nich np. skład chemiczny, stan fizyczny, w jakim występuje produkt, jego tekstura, porowatość, a także czas przechowywania i warunki w jakich będzie przebywał do momentu spożycia przez konsumenta.
Bardzo istotna jest znajomość procesów (mechanizmów) i czynników stymulujących przemiany fizyczne, chemiczne, biochemiczne i biologiczne zachodzące w produkcie podczas przechowywania, powodujące ograniczenie jego przydatności do spożycia.
Opakowanie musi także uwzględniać sposób i warunki, w jakich produkt będzie transportowany do odbiorców. W tym przypadku chodzi przede wszystkim o przewidywanie potencjalnych narażeń mechanicznych, oddziałujących na opakowanie i zawarty w nim produkt.
Funkcje jednostkowych opakowań bezpośrednich w przetwórstwie mięsa
Należy zaznaczyć, że są to opakowania jednorazowego użytku i po spełnieniu swoich funkcji technologicznych są wyrzucane, co stwarza dodatkowy problem, jakim jest ich utylizacja.
Opakowanie, spełniające z jednej strony rolę bariery chroniącej przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych, z drugiej wpływające na tworzenie kryptoklimatu, w jakim znajduje się produkt, powinno zapobiegać odkształceniom mechanicznym zapakowanego produktu.
Wiąże się to nierozerwalnie z charakterystyką biofizykochemiczną i właściwościami reologicznymi produktu spożywczego, jakim jest mięso i jego przetwory.
Pakowaniu poddaje się mięso i wyroby mięsne surowe lub peklowane, z kością lub bez kości, w jednym kawałku lub rozdrobnione. W wyborze materiałów opakowaniowych uwzględnia się wiele kryteriów, takich jak przenikalność pary wodnej, przenikalność gazów, wytrzymałość mechaniczna, zdolność do zgrzewania, przezroczystość oraz koszt.
Folie opakowaniowe, charakteryzujące się różnorodnymi cechami barierowości w stosunku do gazów i pary wodnej, stosowane są do pakowania mięsa i przetworów mięsnych z zastosowaniem próżni oraz w atmosferze modyfikowanej MAP (Modłfied Atmosphere Packaging) i kontrolowanej CAP (Controlled Atmosphere Packaging).
Materiał opakowaniowy musi stanowić barierę zarówno dla wilgoci (powinien zatrzymywać ją wewnątrz opakowania), jak i wobec tlenu.
Poszukiwanie materiałów opakowaniowych o optymalnych właściwościach doprowadziło do tego, że obecnie stosuje się prawie wyłącznie materiały łączone, wielowarstwowe.
W foliach łączonych używa się m.in. następujących materiałów i ich pochodnych:
• polietylen (PE),
• poliester (politereftalan etylenowy- PET),
• poliamid (PA, szczególnie poliamid PA 6),
• polipropylen (PP),
• polistyren (PS),
• polichlorek winylu (PVC),
• polichlorek winylidenu (dwuchlorek winylidenu - PVDC),
• alkohol etylenowinylowy ( kopolimer etylenu z alkoholem winylowym- EVOH) i
• kopolimery akrylonitrylu.
Spośród wielu materiałów opakowaniowych najtańszym jest folia polietylenowa (PE), jednak zapakowane w nią mięso, np. odkostniona wołowina, traci pożądaną czerwonąbarwę w ciągu 1-2 dni ze względu na to, że folia PE jest przepuszczalna dla tlenu, który utlenia czerwony barwnik mięsa – mioglobinę, przekształcając ją w brunatną metmioglobinę.
Podobnie folia PVC (polichlorek winylu) może służyć do krótkotrwałego zabezpieczania żywności przed wpływem warunków otoczenia.
W przemyśle mięsnym stosuje się zarówno giętkie, półsztywne i sztywne materiały (folie) opakowaniowe a także laminaty foliowe o zróżnicowanych parametrach technicznych, takich jak grubość i wytrzymałość na urazy mechaniczne, przepuszczalność dla gazów, pary wodnej i promieniowania ultrafioletowego (UV), zgrzewalność, termoformowalność i termokurczliwość czy odporność na niskie i wysokie temperatury.
Częściej stosuje się folie wielo- niż jedno- lub dwuwarstwowe. Do pakowania mięsa i jego przetworów używa się wielu materiałów wielowarstwowych, w tym m. in. folii PA/PE, OPA/PE, PET/PE, PETmet/ PE, PET/PYDC/PE i innych.
Zewnętrzna warstwa opakowania z folii wielowarstwowej przejmuje głównie zadania mechanicznej stabilności, warstwa środkowa pełni rolę zaporową dla tlenu, natomiast powłoka wewnętrzna zapewnia wytrzymałość na rozerwanie oraz przebicie zgrzewu i opakowania.
Specjalne warstwy zgrzewalne gwarantują bezpieczeństwo zgrzewania. Dla przykładu woreczki termokurczliwe nowej generacji mogą składać się z sześciu warstw różnych folii polimerowych. Jedną z nich może być np. polietylen małej gęstości (PE-LD), charakteryzujący się bardzo dobrą zgrzewalnością.
Rozwój handlu i sieci dystrybucyjnej wymaga od przetworzonych wyrobów mięsnych coraz dłuższych okresów przydatności do spożycia, co oznacza z reguły stosowanie materiałów opakowaniowych o coraz większej barierowości,czyli niższej przenikalności tlenu. Jednakże pod wpływem zwiększonej wilgotności może zmniejszać się barierowość niektórych polimerów barierowych, np. EVOH i PA 6.
Warstwa barierowa laminatu musi być zabezpieczona przed absorpcją wody przez zastosowanie warstw ochronnych lub przez modyfikację, np. poliamidem amorficznym.
Bardzo dobrą barierę dla gazów, pary wodnej i substancji aromatycznych stanowią przezroczyste folie i torebki, powlekane tlenkami krzemu(SiOx). Mają one zastosowanie do pakowania produktów, a także ich pasteryzacji i sterylizacji. Nie wykazują efektu „retort shock", czyli nie obniżają swojej barierowości podczas zabiegów termicznych.
W praktyce można stosować także folie wielowarstwowe zawierające absorber tlenu, oparty na bazie związku nieorganicznego, który reaguje z tlenem w sposób nieodwracalny. Nie ma on bezpośredniego kontaktu z produktem i nie może do niego migrować. Przedłuża się w ten sposób trwałość produktu wrażliwego na działanie tlenu, np. mięsa lub wędlin plasterkowanych.
Istotnym problemem jest także ochrona barwy zapakowanego produktu przed niekorzystnymi zmianami wywołanymi promieniowaniem UV emitowanym przez świetlówki fluorescencyjne zainstalowane w ladach chłodniczych. Zmiany barwy wyrobu pod wpływem światła ogranicza się stosując folie kolorowe albo nieprzezroczyste, np. z warstwą aluminium.
Używa się także folie, w których zastosowano warstwę chroniącą wyrób przed działaniem promieniowania UV. Bariera ta jest niezależna od innych właściwości folii. Podczas przechowywania nie traci ona swoich właściwości użytkowych i nie przechodzi do zapakowanego produktu. Dzięki temu folie takie nie budzą zastrzeżeń z punktu widzenia prawa żywnościowego. Stosuje się je do pakowania szynek gotowanych, a także kiełbas i wędzonek surowych.
Zastosowanie w opakowaniach warstwy ochronnej przed działaniem promieniowania UV i absorpcją tlenu stwarza możliwość przekroczenia dotychczas osiąganych granic trwałości wyrobów. W odróżnieniu od folii z aluminium, są one podatne na głębokie tłoczenie, trwale wiążą tlen w opakowaniu, a także zapewniają dobrą widoczność produktu.
Popularnym opakowaniem są gotowe tacki do pakowania w systemie MAP lub CAP.
Wytwarza się je z popularnych polimerów, takich jak polipropylen, polietylen czy polistyren. Tacki polipropylenowe (PP) mogą być sztywne, cienkościenne lub wykonane z tworzywa spienionego (EPP), z barierą gazową EVOH lub bez niej. Są kolorowe, lekkie, trwałe i estetyczne.
Zapakowane produkty można w nich pasteryzować i sterylizować oraz ogrzewać w kuchenkach mikrofalowych.
Ze spienionego polistyrenu produkuje się wielowarstwowe tacki nieprzepuszczalne dla gazów, zamykane hermetycznie barierową wielowarstwową folią polietylenową.
W spodniej części opakowania stosuje się warstwę pochłaniającą sok, wyciekający z mięsa podczas przechowywania. Jest to rozwiązanie szczególne, ponieważ najczęściej używane są dodatkowe, specjalne pochłaniacze wilgoci -wkładki z chłonnej celulozy.
Pakowanie w środowisku próżni
Pakowanie próżniowe polega na ewakuacji powietrza z opakowania, które następnie jest szczelnie zamykane, zwykle przez zgrzewanie. Usunięcie większości powietrza z opakowania można uważać za modyfikację atmosfery wokół zapakowanego produktu.
Uważa się, że opakowanie próżniowe w większym stopniu umożliwia zachowanie lepszej jakości produktu w naturalnym okresie jego trwałości niż jest sposobem na przedłużenie tego okresu. Wynika to z braku możliwości całkowitego usunięcia tlenu z opakowania, nawet przy zastosowaniu głębokiej próżni oraz na oddziaływaniu innych czynników powodujących psucie się produktu, do których należy m.in. rozwój drobnoustrojów beztlenowych.
Pakowanie próżniowe stanowi ochronę dla produktu, powoduje zachowanie jego ilości i jakości, a przede wszystkim trwałości. Zapobiega ono w szczególności:
wysuszeniu, a tym samym zmianie zabarwienia zewnętrznej powierzchni produktu,
utlenianiu powierzchniowych warstw mięsa i produktu mięsnego.
rozwojowi mikroorganizmów,
utracie i mieszaniu się aromatów
podczas przechowywania,
stratom masy,
sublimacji przy zamrażaniu.
Do ważnych zastosowań pakowania próżniowego należy pakowanie dużych elementów odkostnionego mięsa wołowego w torby z laminatu PA/PE.
Mięso musi charakteryzować się niewielkim zakażeniem mikrobiologicznym, co powinno m.in. być konsekwencją utrzymania wysokiej higieny uboju zwierząt i rozbioru tusz oraz zachowania łańcucha chłodniczego, to znaczy maksymalnej temperatury 8 +-10°C podczas rozbioru i O ~ 2°C (maksymalnie 4°C) podczas pakowania.
Przy zachowaniu takich warunków porcje mięsa o masie 10 kg mogą być przechowywane w temperaturze 0°C nawet przez dwa miesiące. Pakowanie próżniowe w tym przypadku znacznie opóźnia dojrzewanie mięsa i zabezpiecza przed ubytkami masy.
Opakowanie elementów mięsa powinno chronić je przed niekorzystnymi czynnikami, a przede wszystkim: uszkodzeniami mechanicznymi, zakurzeniem, dotykaniem, mikroorganizmami, utratą lub chłonięciem wody, wpływem światła, stratami aromatu.
Trwałość mięsa pakowanego próżniowo, którego stan mikrobiologiczny przed zapakowaniem był właściwy, a temperatura przechowywania prawidłowa, wynosi zwykle dziewięć tygodni, a do zepsucia po upływie tego czasu dochodzi na skutek kwaśnienia.
Główne korzyści, jakie niesie ze sobą próżniowa metoda pakowania: wczesne oddzielenie mięsa konsumpcyjnego od przerobowego, zmniejszenie zapotrzebowania na powierzchnię chłodniczą, przedłużenie okresu przechowywania, zredukowanie strat masy, możliwość zaspokojenia wymagań konsumentów oraz lepszej informacji przez umieszczenie nadruków na opakowaniu.
W praktyce stosowane są różne formy i kształty opakowań próżniowych, np. woreczki zgrzewane, opakowania (folie) termokurczliwe.
Zastosowana podczas pakowania próżnia powinna wynosić przynajmniej 95%, jednak najlepiej powinna ona wahać się od 98 do 99%.
Przy stosowaniu zgrzewanych woreczków próżniowych powstają często w narożnikach tzw. martwe przestrzenie, w których może gromadzić się sok mięsny. Zjawisko to ma szczególne znaczenie dla estetyki i mikrobiologicznej trwałości zapakowanego mięsa.
Z tego m.in. powodu wielkość woreczka powinna być właściwie dobrana. Nadmierny wyciek soku można niwelować przez zastosowanie chłonnych wkładek celulozowych, na których jednak intensywnie namnażają się drobnoustroje. Można zapobiec temu zjawisku stosując torebki termokurczliwe.
Pod wpływem odpowiedniej, ściśle określonej temperatury dopasowują się one swym kształtem do pakowanego mięsa, nie pozostawiając pustych miejsc.
Można także zastosować dodatkowa operację wtórnego zgrzewania, co jest najtańszym rozwiązaniem.
Polega ono na poddaniu gotowego opakowania bardzo krótkiej ekspozycji termicznej, której czas jest krótszy niż jedna sekunda, natomiast zastosowana temperatura nie osiąga 100°C. W jej wyniku puste, płaskie fragment opakowania próżniowego zwiążą się ze sobą, zmniejszając przestrzeń dla ewentualnych wycieków.
W opakowaniach formowanych na maszynach rolowych można eliminować te przestrzenie, zlepiając wolne powierzchnie opakowania. Pakowaniu próżniowemu można poddawać także elementy mięsa z kością, np. schab, boczek, golonkę czy żeberka wieprzowe. Mięso charakteryzujące się wartością pH w zakresie od 5,7 do 5,9 powinno być pakowane nie później niż 48 godzin po uboju zwierzęcia.
Najlepsze efekty daje pakowanie w woreczki termokurczliwe.
Z opakowań zawierających porcje mięsa usuwa się powietrze, a następnie poddaje się je kilkusekundowemu obkurczaniu w gorącej wodzie o temperaturze 87 – 89°C, w strumieniu pary lub w gorącym powietrzu. W rezultacie produkt otaczany jest ściśle folią, która zapobiega wyciekowi soku mięsnego nawet o 20% w porównaniu z innymi systemami pakowania.
Opakowanie próżniowe nastręcza jednak wiele problemów natury sensorycznej ł higienicznej. Po dłuższym przechowywaniu mięsa zapakowanego tym systemem powstaje w opakowaniu „zapach opakowania próżniowego" wywołany aktywnością drobnoustrojów. Poza tym dłuższe przechowywanie w próżni wywołuje nadmierną, niepożądaną kruchość mięsa oraz zmiany jego barwy (powstanie metmioglobiny) wywołane obecnością tlenu w opakowaniu.
Utleniona forma mioglobiny najintensywniej powstaje przy zawartości tlenu na poziomie 5 – 10%. W tabeli l przedstawiono zależność między przepuszczalnością tlenu przez folie opakowaniowe a dopuszczalnym czasem przechowywania wołowiny w temperaturze + 0°C.
W praktyce stosuje się także próżniowe pakowanie kilkunasto kilogramowych bloków szynki pasteryzowanej, zabezpieczające przed wyciekiem galarety, co zapobiega zarówno stratom jej masy jak i utracie smakowitości.
Do istotnych zastosowań tego rodzaju pakowania należy także pakowanie wędlin plasterkowanych, w szczególności szynki, bekonu i boczku.
Nie zaleca się pakowania próżniowego produktów kruchych, podatnych na zgniatanie.
Tworzywa sztuczne powinny nie tylko chronić przed mikroorganizmami, ale same być od nich wolne. Muszą charakteryzować się dużo mniejszym zanieczyszczeniem mikrobiologicznym przypadającym na jednostkę powierzchni (10² – 10³) niż pakowane produkty spożywcze. Średnio na 100 cm² powierzchni folii z tworzyw sztucznych znajduje się od O do 5 JTK (Jednostek Tworzących Kolonie).
Tabela 1
Wpływ przepuszczalności tlenu przez folie opakowaniowe na dopuszczalny czas przechowywania wołowiny w temperaturze +0 C
|
Przepuszczalność tlenu [cm3 x 24h x atm. w 25°C przy 100% wilgotności względnej] |
0 |
190 |
290 |
532 |
818 |
920 |
|
Maksymalny okres przechowywania tygodnie |
>15 |
>15 |
11-15 |
6-9 |
4-6 |
2-4 |
