Гроза микробов, друг человека, асептическая технология упаковки жидких продуктов.

Уже 65 лет прошло с момента открытия асептического способа упаковки жидких продуктов (см. историческую справку на c. 16). Эта технология стала для человечества еще одной реальной возможностью улучшения качества питания, а следовательно, и жизни. А какая без питания жизнь?

Конечно, наши далекие предки обходились и без асептических технологий, используя в пищу то, что бегало или росло рядом. При этом они совсем не думали о своих далеких родственниках на другой стороне земного шара, которые, между прочим, могли и голодать. Дремучая была цивилизация. Как известно, одним из показателей развития общества является постепенное выравнивание уровня жизни в благоприятных и отсталых районах, который в свою очередь зависит от качества и полноценности питания.

Как нельзя лучше этому способствует асептическая технология упаковки. Продукты, обработанные и упакованные таким способом, сохраняют значительное количество витаминов, что особенно важно для районов, где наблюдается их недостаток, а также для детского питания. Впрочем, надо сказать, что современный потребитель вообще стал довольно избалован и разборчив. Он требует максимально полезных продуктов, обращает пристальное внимание на количество витаминов, минеральных веществ, а также содержание полезных добавок.

Асептическая технология позволяет полноценно питаться как в бесплодной пустыне, так и в далеком заполярье, поскольку сроки и условия хранения этих продуктов дают возможность увезти их хоть на край света. С тех пор, как асептическая технология вышла за пределы своей «альма матер» - Института пищевых технологий в Чикаго - она не претерпела принципиальных изменений и считается одним из самых значительных достижений в сфере пищевого производства. Многие компании, занимающиеся разработкой перерабатывающего и упаковочного оборудования для пищевой промышленности, взяли эту технологию на вооружение и успешно работают по всему миру. Почему эта именно эта технология пользуется успехом?

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ МЕТОДЫ

К порче продукта может приводить ряд причин. Как правило, это следствие физических, химических и биологических процессов. Под действием природных факторов, а также в результате работы микроорганизмов в продукте могут протекать различные деструктивные процессы, такие как окисление, разложение, флокуляция, образование осадка и др. Кислород окисляет и фактически уничтожает витамин «С», под действием биологических механизмов, например, дозревают, а в последствие гниют фрукты и овощи. А что же делают микробы (бактерии, плесени, дрожжи)? С биологической точки зрения, они абсолютно ничего плохого не делают - просто живут в продукте, им питаются и там же размножаются. Однако разложение структуры в результате питания микроорганизмов, а также продукты метаболизма губительны для продукта. Как же его сохранить? Несмотря на то, что в настоящее время запатентовано огромное количество изобретений на эту тему, наиболее распространены следующие методы.

Холод. Замерзшие микробы не активны и не размножаются, хотя выжить вполне могут. Человечество уже достигло больших успехов в деле сохранения продуктов в течение длительного времени. Вспоминая навечно замороженных мамонтов и лягушек, оживающих после тысячелетнего сна во льду, можно предположить, что глубокая заморозка является неплохой альтернативой асептической технологии. Впрочем, так оно и есть. Глубокое замораживание - один из лучших и наиболее перспективных способов сохранения качества продуктов. У него довольно широкий диапазон применения, однако напитки в него не входят. Хотя замороженный сок мы можем купить в виде фруктового мороженного, широкого распространения применительно к сокам этот метод пока не получил.

Следует отметить, что после размораживания меняются органолептические свойства продукта. Можно, конечно, попытаться продавать свежий - не замороженный, а просто охлажденный - сок, но существует мнение, что соблюдать режим охлаждения на всех этапах производства, транспортировки и хранения очень дорого и трудоемко.

Химическое воздействие. Этот метод состоит в добавлении в продукт антисептических веществ, убивающих микроорганизмы. К таким веществам относятся консерванты, которые в отличие от витаминов не слишком полезны. Тем не менее, специалисты считают, что токсины, которые продуцирует микрофлора в пище, несут гораздо большую угрозу здоровью человека, чем консерванты, прошедшие серьезную токсикологическую проверку. Использование консервантов может создать дополнительный защитный барьер благодаря снижению уровня микробов в пище. Эти соединения не изменяют органолептических свойств пищевых продуктов.

Антиоксиданты так же, как и консервирующие вещества предназначены для продления сроков хранения продуктов питания. Они тормозят все окислительные процессы, такие как прогоркание жиров, потемнение фруктов, ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз. Имеются сведения о положительном влиянии антиокислителей на человеческий организм, в частности, они, особенно токоферолы, блокируют активные перекисные радикалы и таким образом замедляют старение организма.

Термический метод. Он основан на уничтожении большинства микробов под действием высокой температуры и устранении возможного последующего попадания микробов в продукт путем герметизации. Стерилизация протекает при температуре 100°С и более, пастеризация при температуре до 100°С. Каждый из нас наверняка хоть раз в жизни что-нибудь консервировал. Это и есть старая, добрая стерилизация. Хотя к продуктам она не очень добра. Витамины разрушаются, клетчатка разрыхляется. Другое дело - пастеризация. Микробам она тоже нравится больше. Метод пастеризации является наиболее щадящим, но не дает возможности хранить продукт долгое время без охлаждения. Даже на охлажденных витринах пастеризованное молоко хранится не более 5 суток.

СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНОВ В МОЛОКЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ 
ОБРАБОТКИ ПРОДУКТА ПО ПРОФ. Э. РЕННЕРУ

Если мы имеем дело с продуктом типа готовых супов или соусов, ситуация несколько иная. Такой продукт невозможно подвергнуть пастеризации. Он может быть либо стерилизован конвекционным методом (уже будучи запечатанным в упаковку - банку или бутылку), либо подвергнут ультравысокой температурной обработке и асептически упакован. При нагреве продукта в запечатанной упаковке требуется больше времени для термической обработки (около 40 мин). В результате - продукт теряет питательные вещества, первоначальный цвет и вкусовые качества. В случае асептической обработки суп или соус необходимо нагревать менее 10 мин.

АСЕПТИЧЕСКИЙ РОЗЛИВ ПРОДУКТА	ПРОЦЕСС СТЕРИЛИЗАЦИИ ПРОДУКТА

ПРИНЦИПЫ АСЕПТИКИ

Чем же отличается асептическая технология от вышеперечисленных методов? На сегодняшний день она является одним из наиболее совершенных методов обработки продуктов питания с целью продления сроков их хранения. Ее основным отличием от технологии стерилизации является раздельный процесс обеззараживания продукта и упаковки. Наибольшее распространение она получила применительно к жидким продуктам (молоко и молочные продукты, соки, пасты, супы и соусы). По сути, асептическая технология представляет собой целый комплекс мер, результатом которых является продление срока годности продуктов питания без применения последующего охлаждения. Эти меры охватывают сам продукт, упаковочный материал, процесс упаковки и непосредственно условия, в которых происходит производственный процесс.

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ОБРАБОТКА ПОЗВОЛЯЕТ СОХРАНИТЬ 
В ПРОДУКТЕ ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ВИТАМИНОВ

Обработка продукта. Процесс кратковременной высокотемпературной обработки продукта - HTST (High Temperature/Short Time process) оказывает щадящее воздействие на продукты питания. Преимущество этого метода в том, что продукт и упаковка проходят процесс стерилизации отдельно друг от друга. Перед розливом продукт на короткое время нагревается до ультравысокой температуры, после чего немедленно охлаждается. Например, молоко после гомогенизации быстро нагревается при повышенном давлении в трубчатых теплообменниках до температуры 140°С, при которой содержащиеся в продукте бактерии уничтожаются за считанные секунды. Установлено, что скорость разрушения витаминов и белков при этом значительно ниже скорости уничтожения микробов. После нагрева продукт мгновенно охлаждается до температуры примерно 25°С.

На приведенной диаграмме (см. рис) видно, что в процессе высокотемпературной обработки сохраняется гораздо больше жизненно важных витаминов, чем в процессе стерилизации. Температура, до которой необходимо нагреть тот или иной продукт, определяется, исходя из свойств самого продукта (уровня кислотности и вида микроорганизмов и степени зараженности продукта). Продукт фасуется в предварительно подготовленную тару, а низкая температура продукта позволяет произвести гарантированную запайку шва упаковки.

Отметим, что спрос на молоко, подверженное ультравысокотемпературной обработке, ежегодно возрастает. Так, если в 1974 г. на долю асептически упакованного молока приходилось 10% европейского рынка, то на сегодняшний день - уже более 50%. Щадящий процесс УВТ-обработки продукта в комбинации с асептическим розливом гарантирует сохранность всех необходимых для здорового питания витаминов, питательных и минеральных веществ, а также аромата и натурального цвета продукта.

Обработка упаковки. Параллельно с обработкой продукта, происходит стерилизация картонной упаковки. Перед розливом продукта она подвергается обработке парами перекиси водорода, которая в дальнейшем распадается на воду и кислород. Полное уничтожение находящихся в упаковке микроорганизмов гарантируется действием атомарного кислорода. Удаление остатков перекиси водорода обеспечивается продувкой горячим стерильным воздухом, подаваемым под давлением в течение короткого времени в упаковку. В стерильной зоне разливочной машины продукт разливается в картонную упаковку.

Упаковочный материал. Наиболее широкое применение асептическая технология нашла в сочетании с картонной упаковкой. Этот материал обладает рядом преимуществ перед другими как с точки зрения покупателя, так и производителя. Она экологически безопасна и составляет всего 3% от общей массы продукта. Напитки в картонной упаковке удобны как дистрибутору при транспортировке, так и пользователю при хранении, поскольку от любого занимаемого ими объема 95% приходится на продукт и 5% - на упаковку.

Для асептического розлива необходим пятислойный картон. С внешней и внутренней стороны материала - слои полиэтилена, предохраняющие картон от проникновения влаги, внутри - слой алюминиевой фольги (0,0065 мм). Слой алюминия предохраняет содержащиеся в соке витамины от их разрушения светом. С целью исключения контакта продукта с картоном, слой которого остается недезинфицированным, по шву упаковки прокладывается лента полиэтилена.

Технология. Рассмотрим процесс асептической упаковки на примере оборудования «СИГ Комбиблок». Оборудование состоит из следующих секций: формирования нижней части пакета из высечки; собственно зоны асептики, где происходит обеззараживание пакета и розлив продукта; станции сваривания верхнего шва упаковки ультразвуком и формования верхней части пакета. Машины «СИГ Комбиблок» предусматривают розлив продуктов в упаковку до 5 различных форматов на одной машине из более 40 предлагаемых - от 150 мл до 2 л, причем розлив и упаковка производятся на двух (или четырех) параллельных линиях. Создание стерильных условий в машине осуществляется автоматически в течение 30–40 мин. работы. В полный комплект оборудования для производства молока длительного хранения входит помимо упаковочной машины оборудование для подготовки продукта перед розливом.

В последнее время метод асептики используется для обработки и упаковки самых разных (и не только жидких) продуктов питания. Асептическая картонная упаковка была удостоена нескольких премий и наград, в том числе в области экологии и защиты окружающей среды. С момента своего появления на рынке в начале 80-х гг., асептическая технология и особенно асептическая картонная упаковка стали чрезвычайно популярны, поскольку с ее использованием производитель стал более застрахован от сезонных колебаний спроса, порчи продукта при перепроизводстве и зависимости от месторасположения рынков сбыта.