CC BY
0
УДК 621.798:664 DOI: 10.21323/2071-2499-2021-3-26-31 Ил. 2. Библ. 46.
ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ АКТИВНОЙ УПАКОВКИ
Ревуцкая Н.М., канд. техн. наук, Насонова В.В., канд. техн. наук, Козырев И.А.
ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
Ключевые слова: продукты питания, активная упаковка, поглотители, выделители, антимикробные агенты, антиокислители
Реферат
Сфера упаковки постоянно совершенствуется благодаря появлению новых разработок и инновационных технологий. Современные тенденции направлены на повышение функциональности и эффективности упаковки. Развивается направление активных систем, концепция которых основана на способности контролировать и регулировать содержание веществ внутри упаковки или воздействовать непосредственно на продукт с целью повышения его качества, безопасности и продолжительности хранения. В статье приведён обзор основных направлений усовершенствования активной упаковки путём применения различных компонентов, выполняющих функцию поглощения кислорода, влаги, этилена, выделения углекислого газа, а также проявляющих антимикробную и антиоксидантную активность. Рассмотрен механизм действия активных соединений и представлены примеры основных видов упаковочных решений. Изложены результаты научных исследований по изучению эффективности влияния активной упаковки на показатели качества и безопасности пищевых продуктов.
A REVIEW OF THE MAIN DIRECTIONS IN THE DEVELOPMENT OF ACTIVE PACKAGING
Revutskaya N.M., Nasonova V.V., Kozyrev I.A.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: food products, active packaging, absorbents, emitters, antimicrobial agents, antioxidants
Abstract
The sphere of packaging is constantly improving due to appearance of new developments and innovative technologies. Modern trends are aimed to increasing packaging functionality and effectiveness. The direction of active systems has been developing. Its concept is based on the ability to control and regulate the content of substances inside packaging or directly influence a product to improve its quality, safety and shelf life. The paper presents the review of the main directions of active packaging improvement by using different components having the function of oxygen, moisture and ethylene absorption, carbon dioxide release and also exerting the antimicrobial and antioxidant activities. The mechanism of action of active compounds is examined, the examples of the main types of packaging solutions are presented. The results of the scientific research regarding the effectiveness of the active packaging influence on safety and quality indicators are described.
Введение
На сегодняшний день сегмент упаковки активно развивается в ответ на растущие потребности рынка. За последние несколько десятилетий концепция упаковки претерпела существенные изменения в отношении применения инновационных технологий [1]. Традиционность упаковки сменяется новыми подходами в вопросе обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов от производства до потребления. Новые тенденции в сфере упаковки направлены на повышение её функциональности и эффективности, а, следовательно, динамично развивается направление активных упаковочных систем.
Концепция активной упаковки основана на взаимодействии между упаковкой и пищевым продуктом или окружающей средой с целью увеличения продолжительности хранения и поддержания качества упакованного продукта на высоком уровне. Активную функцию выполняют специальные компоненты, добавленные при производстве упаковки и способствующие направленному воздействию на контактирующий с ними пищевой продукт.
В основе работы активной упаковки заложено два разнонаправленных процесса - активное удаление (поглотители) и активное выделение (эмиттеры) соединений. В первом случае компоненты удаляют нежелательные вещества из пищевого продукта или окружающей среды, например, влагу, углекислый газ, кислород, этилен, а во втором случае компоненты выделяют соединения в упакованный пищевой продукт или в свободное
пространство, такие как углекислый газ, антиоксиданты, ароматизаторы, этилен, этанол или антимикробные вещества [2].
Первое представление активной упаковки возникло ещё в древние времена, когда применялись «прообразы» активных упаковочных материалов в виде листьев разнообразных тропических растений. В некоторых регионах Африки, Азии и Южной Америки до сих пор в качестве упаковочных материалов используются листья растений, что обусловлено их способностью переносить ароматические, окрашивающие, ферментные, антимикробные и антиокислительные вещества. Например, растение ТНаита^соссив с1ап1е!Ш, произрастающее в Западной Африке, известно выраженным сладким вкусом благодаря содержанию таумати-нов (смесь белков), его листья используют для обёртывания и сохранения еды; листья Ые1итЬо (лотоса) применяют с целью приготовления в них пищи, которые позволяют надолго сохранить аромат готового продукта.
Сам термин «активный» был введён в 1987 году учёным Теодором Лабузой, смысл которого заключался в способ-
ности упаковочного материала или упаковочного решения помимо пассивного барьера выполнять активные функции, направленные на сохранение качества и безопасности пищевого продукта [3].
В развитых странах первыми появились поглотители влаги и кислорода (рисунок 1 а и б), которые были разработаны и успешно применяются для сохранения качества и продления срока хранения пищевых продуктов (например, для продуктов из мяса, колбасных изделий и т. д.), для которых критично содержание влаги и кислорода в упаковке. Некоторое время спустя появились выделители этанола (например для хлебобулочных изделий), поглотители этилена (рисунок 1 в) (например для овощей и фруктов в процессе созревания), выделители/поглотители углекислого газа (например для свежего мяса, рыбы и птицы/для сыровяленых мясных продуктов, фруктов и овощей) [4].
Настоящая работа выполнена на основе проведённого обзора научно-технической литературы с целью рассмотрения существующих технологий применения активных компонентов для упаковки
пищевых продуктов, таких как поглотители кислорода, влаги, этилена, выделители углекислого газа, а также антимикробные агенты и антиоксиданты.
Поглотители кислорода
Поглотители кислорода являются одним из важных компонентов активной упаковки, действие которых направлено на удаление кислорода в упаковке с пищевыми продуктами [5]. Значительный интерес производителей к данной активной системе объясним желанием минимизировать содержание кислорода в упаковке, поскольку большинство пищевых продуктов подвержено окислительной и микробиологической порчам, а кислород, как известно, является фактором, инициирующим эти процессы [6].
Существующими основными способами, направленными на снижение количества кислорода в упаковке, являются применение вакуума или бескислородной газовой атмосферы. Тем не менее, остаточное количество кислорода в упаковке может находиться в пределах 0,5-2,0% и с течением времени увеличиваться, проникая из внешней среды вследствие недостаточного вакуумиро-вания, плохой герметизации или низких барьерных свойств упаковочного материала [7]. Снижение остаточной концентрации кислорода в упаковке с пищевым продуктом вплоть до уровня 0,01 % возможно достичь с помощью поглотителей кислорода [2].
Механизм поглощения кислорода основан на химической реакции при использовании различных активных компонентов, в том числе железа и других металлов (кобальт, палладий, платина, цинк, медь), органических кислот (аскорбиновая и галловая кислоты), светочувствительных красителей (эозин и курку-мин) и ферментов [2].
Изначально системы поглощения кислорода представляли собой пакеты-саше или самоклеящиеся этикетки, которые помещались в упаковку с пищевыми продуктами [5]. Новая концепция, появившаяся позже, основана на включении активных соединений в состав однослойных и многослойных упаковочных материалов или крышек для бутылок и банок [8]. Поглотители кислорода в основном применяются для мясных, молочных и хлебобулочных изделий [9].
Наибольшее распространение получили поглотители кислорода с содержанием железа, активное действие которых основано на принципе окисления в присутствии влаги [10]. В качестве наиболее популярного примера можно привести пакеты-саше, содержащие
порошок железа, которые вкладывают в упаковку или приклеивают к внутренней поверхности материала. После помещения пакетика внутрь упаковки, он в первую очередь поглощает остаточный кислород из окружающей среды. В зависимости от размера саше и соединения железа уровень поглощения может составлять от 20 до 2000 см3 кислорода [11]. Как показывают данные исследований, количество поглощённого кислорода увеличивается с повышением температуры окружающей среды [12]. При этом относительная влажность влияет на интенсивность поглощения кислорода [13]. Скорость окисления железа увеличивается при использовании наночастиц железа в комплексе с активированным углем, хлоридом натрия и хлоридом кальция [2].
На сегодняшний день наибольшее распространение за рубежом получили поглотители кислорода на основе железа в виде самоклеющихся этикеток, которые применяются при упаковке варёных мясных продуктов в сервировочной нарезке, например ветчины. Поглощающая способность этикеток, предназначенных для небольших по объёму упаковок, составляет 10-20 см3 кислорода, для упаковок большего объёма - 100-200 см3 кислорода [14].
Порошок на основе железа применяют в составе различных полимерных материалов, что проводит к увеличению поглощающей способности, которая изменяется в зависимости от используемого полимера и объясняется различной проницаемостью этих материалов по отношению к кислороду [15].
Гибис Д. и Риеблингер К. [12] в своей работе изучали способность многослойных полимерных плёнок из полиэтилена с активным слоем, содержащим порошок железа, поглощать кислород при упаковывании варёных колбасных изделий. Было отмечено, что активная плёнка способна поглощать 33 см3 02/м2 плёнки в течение 28 дней хранения продукта.
Матче Р.С. и др. [13] модифицировали плёнки из линейного полиэтилена смесью железа и аскорбиновой кислоты или цинка и аскорбиновой кислоты. При этом аскорбиновая кислота выступала в качестве восстанавливающего агента, а металлы являлись катализаторами реакции окисления.
Махиеу А. и др. [16] добавляли аскорбиновую кислоту и порошок железа в состав плёнки из термопластичного крахмала и поликапролактона. Полученные данные показали, что за 15 дней количество поглощённого кислорода составило 13,5 см3 / г плёнки.
Таким образом, количество поглощённого кислорода зависит от вида и состава используемых соединений, количества остаточного кислорода, объёма свободного пространства в упаковке, ёмкости и скорости поглощения, барьерных свойств упаковочного материала и температуры.
Поглотители влаги
Поглотители влаги входят в число широко применяемых компонентов активной упаковки, выполняющих функцию регуляторов избыточной влажности. Несмотря на то, что влага является составной частью всех пищевых продуктов, её излишнее содержание в упаковке является фактором быстрой порчи. С одной стороны, контроль влажности необходим для сухих продуктов (например, вяленые продукты, злаки, орехи), поскольку даже невысокий уровень относительной влажности внутри упаковки может привести к ухудшению их качества. С другой стороны, избыточное наличие влаги в упаковке со свежими продуктами (например, мясо, рыба, птица, фрукты и овощи) снижает потребительскую привлекательность [17]. Поэтому основной задачей поглотителей влаги является регулирование её избыточного содержания в упаковке, предотвращая снижение качества и безопасности продукта.
Поглотители влаги можно разделить на два основных типа:
► регуляторы относительной влажности, связывающие воду в виде пара, тем самым поддерживая необходимый уровень влажности в свободном пространстве упаковки;
► влагопоглощающие материалы, впитывающие жидкость, выделившуюся из продукта [18].
Готовые поглотители влаги выпускают в виде саше, микропористых пакетов, лотков, салфеток/вкладышей. При этом активные компоненты помещают в различные полимерные материалы, обладающие свойством пропускать водяные пары или влагу через поверхность. В качестве наполнителей применяют вещества неорганического (силикагель, хлорид кальция, оксид кальция, сульфат кальция, глина, молекулярные сита (синтетическая кристаллическая сетка из цеолита, силиката натрия, силиката калия, оксида алюминия)) и органического (целлюлоза, модифицированный крахмал, фруктоза, сорбитол) происхождения [6]. Поглощающая способность данных сорбентов зависит от величины изотермы сорбции влаги [19].
Впитывающие салфетки/вкладыши применяют для удаления влаги, выделившейся из продуктов, обладающих
высокой активностью воды. Наиболее распространённой практикой является помещение влагопоглотителей на дно полимерного лотка или контейнера при упаковывании мясных полуфабрикатов под вакуумом или в условиях МГА.
Как правило, влагопоглощающие салфетки представляют собой пористые полимерные материалы прямоугольной формы (рисунок 2). Наличие односторонней или двухсторонней перфорации на поверхности салфеток способствует впитыванию жидкости по принципу капиллярного действия. Внешние слои состоят из полипропилена, полиэтилена, вспененного и перфорированного полистирола или целлюлозы, которые предотвращают прямой контакт продукта с активным веществом. В качестве наполнителей применяют сверхабсорбирующие компоненты, минеральные вещества, полиакрилатные соли, карбок-симетилцеллюлозу, сополимеры крахмала, диоксид кремния, силикаты [2].
При выборе влагопоглощающих салфеток необходимо ориентироваться на их впитывающую способность во избежание недостаточного устранения влаги в упаковке или нежелательного обезвоживания пищевого продукта [21].
Дополнительным преимуществом применения влагопоглотителей в системах активной упаковки является возможность введения различных соединений, обладающих антимикробными или ан-тиоксидантными свойствами. Например, Орал Н. и др. [22] провели дополнительную обработку впитывающей салфетки раствором эфирного масла орегано, которую помещали в упаковку с охлаждённой куриной голенью. Как показали результаты исследования, данный способ, в отличие от применения необработанной салфетки, позволил замедлить развитие микробиологической порчи продукта, увеличив его срок хранения на 2 дня.
Поглотители этилена
Этилен (С2Н4) - газообразное химическое вещество, стимулирующее рост растений, ускоряющее процессы созревания фруктов и овощей, а также старения и опадания листьев и цветков. Этилен выделяется при созревании плодов, который при длительном воздействии вызывает нежелательные изменения их качества, например, ухудшение вкуса, запаха и цвета, а также развитие микробиологической порчи [18]. Как правило, регулирование избыточного содержания данного соединения осуществляется при помощи специальных камер, где хранятся свежие продукты, откуда газ постоянно удаляется [3]. Тем не менее, во избе-
жание ускоренного созревания фруктов и овощей в процессе транспортировки и реализации возникает необходимость контролировать уровень этилена в упаковке. В связи с этим удаление этилена путём применения активной системы позволяет решить вопрос перезревания свежих фруктов и овощей, увеличивая их продолжительность хранения [23].
Активные компоненты, составляющие основу поглотителей этилена, могут быть помещены в небольшие пакетики-саше или встроены в структуру полимерной плёнки [24]. При этом материал саше должен обладать высокой проницаемостью для этилена [2]. Широко известным активным компонентом является перман-ганат калия (КМп04), который наносится на инертные материалы, такие как оксид алюминия или силикагель, а затем помещается внутрь саше [14]. Как правило, содержание КМп04 составляет в пределах от 4 до 6%, при этом данное соединение не включают в структуру плёночных материалов, контактирующих с пищевым продуктом, из-за его токсичных свойств [25]. Кроме того в условиях высокой относительной влажности его эффективность снижается [26]. Механизм действия активной системы, содержащей КМп04, основан на процессе окисления этилена до этиленгликоля, углекислого газа и воды. Данный процесс сопровождается изменением цвета наполнителя от ярко-розового до коричневого, что служит своего рода индикатором поглощающей способности этилена [18].
В зарубежных публикациях приводятся результаты исследований влияния поглотителя этилена на основе КМп04 на показатели качества и безопасности фруктов и овощей [27, 28]. Например, Али С. и др. [27] оценили влияние различных полимерных материалов (полиэтилен низкой, средней и высокой плотности) и поглотителя этилена, на изменение химического состава, антиокси-дантной и ферментативной активности абрикоса в процессе хранения. Как пока-
зали результаты исследования, абрикос, собранный в период товарной зрелости и упакованный в полиэтиленовые плёнки низкой плотности вместе с поглотителем этилена (КМп04), сохраняет потребительские свойства до двух недель.
Альтернативные системы поглощения этилена могут содержать оксид алюминия, силикагель, силикаты, цеолиты, наночастицы металлов и активированный уголь, которые могут быть включены в состав полимерных материалов или помещены в саше [29]. Наибольший интерес представляет применение наноча-стиц металлов, например, серебра, цинка, меди, титана и палладия, которые в силу высокой поверхностной активности и реакционной способности окисляют этилен до воды и углекислого газа путём фотокаталитической реакции [6]. Например, Смит А. и др. [30] изучили влияние поглотителя этилена, содержащего палладий, на продолжительность хранения бананов. Полученные данные позволили сделать вывод о более высокой поглощающей способности палладия, в отличие от поглотителей на основе перманганата калия в условиях высокой относительной влажности.
На сегодняшний день применение активной упаковки, содержащей поглотители этилена, не имеет широкого распространения. Главной причиной ограничения является сложность в достижении газового равновесия внутри упаковки исходя из газопроницаемости упаковочного материала и количества этилена, выделяемого продуктом [2].
Выделители углекислого газа
Углекислый газ (СО2) применяется в упаковке с модифицированной газовой атмосферой в качестве компонента, обладающего эффективным сдерживающим действием в отношении развития микроорганизмов [31]. Антимикробная активность зависит от скорости растворимости и количества растворённого углекислого газа в пищевом продукте.
Причём протекание данного процесса увеличивается с понижением температуры. Способность образовывать угольную кислоту при контакте с влагой приводит к снижению концентрации углекислого газа в упаковке, что в свою очередь становится причиной её деформации. В связи с этим концепция системы высвобождения углекислого газа разработана с целью поддержания концентрации СО2 на необходимом уровне, тем самым компенсируя его поглощение продуктом на начальном этапе хранения [32]. Данная активная система в основном применяется для упаковывания охлаждённого мяса, птицы или рыбы [14].
Эмиттеры углекислого газа выпускают преимущественно в виде небольших подложек или саше, содержащих определённую комбинацию активных веществ. Наиболее распространённым примером активной системы является применение бикарбоната натрия и лимонной кислоты [2]. Механизм действия основан на химической реакции этих компонентов при контакте с влагой. В процессе растворения кислота взаимодействует с бикарбонатом натрия, что приводит к образованию цитрата натрия и угольной кислоты, которая быстро распадается на воду и углекислый газ [29]. Результаты исследований применения данной активной системы отражены в нескольких зарубежных публикациях, которые позволяют судить о положительном её влиянии на показатели качества и безопасности упакованного мяса, рыбы и птицы [33, 34, 35].
Наиболее эффективным и хорошо зарекомендовавшим способом является совместное применение сухого порошка бикарбоната натрия и лимонной кислоты с поглотителем влаги. Активная система в данном случае выполняет двойное действие, одновременно выступая как поглотитель влаги и выделитель СО2 [2].
За последние несколько лет технологии в области выделителей СО2 значительно продвинулись вперёд, что отражается в появлении альтернативных решений и новых разработок. К числу таких концепций относятся создание комбинированных активных систем, выступающих как эмиттеры СО2 и поглотители О2. В качестве примера можно привести совместное применение бикарбоната натрия и аскорбиновой кислоты, которая выполняет функцию подкислителя и восстановителя, способствуя выделению углекислого газа и поглощению кислорода [32]. Аскорбиновая кислота хорошо известна восстанавливающими свойствами, которая, окисляясь до дегидроаскорбиновой кислоты, поглощает кислород в количестве 1 моль О2/2 моль аскорбиновой кислоты [36].
Система двойного действия также может быть основана на комбинации других активных компонентов, например карбоната железа и аскорбиновой кислоты, способные проявлять функцию поглотителя О2 и выделения СО2 в соотношении 1:1 [29].
В целом, значительный успех в области создания и применения данной концепции обусловлен гибкостью системы с возможностью регулировать и оптимизировать состав и соотношение активных компонентов с учётом физико-химических свойств пищевого продукта, объёма упаковки, соотношения количества газа в свободном пространстве к массе продукта, а также состава газовой среды [29].
Антиоксиданты
В последние время наблюдается значительный интерес к разработке активной упаковки с антиоксидантными свойствами. Окисление жиров является основным фактором снижения качества пищевых продуктов, сопровождающееся разрушением питательных веществ (ненасыщенных жирных кислот, белков, жирорастворимых витаминов) и ухудшением органолептических свойств (вкуса, запаха и цвета) [37]. Продукты с высоким содержанием жира, такие как мясо, рыба, орехи, растительные и животные жиры, в наибольшей степени подвержены окислительной порче [38]. Для предотвращения или замедления процесса окисления применяются различные антиоксиданты, при этом их введение в упаковочный материал позволяет снизить содержание пищевых добавок в составе готового продукта.
Существует несколько способов создания активной упаковки с антиокси-дантными свойствами: в виде саше, са-моклеющихся этикеток или салфеток, помещённых в упаковку, путём введения веществ в состав однослойной или многослойной полимерной плёнки или иммобилизация веществ на поверхности упаковочного материала [3].
В качестве активных компонентов применяют синтетические или натуральные антиоксиданты. Стоит отметить, что в последнее время наибольшее предпочтение отдаётся пищевым добавкам природного происхождения, поскольку они являются более приемлемыми для потребителей, чем синтетические [37]. Среди натуральных антиоксидантов широкое распространение получили природные соединения (полифенолы, токоферолы, карвакрол, кверцетин, катехин, тимол, эвгенол, кислоты), экстракты растений и фруктов (розмарин, виноградные косточки, зелёный чай, орегано, мята и кожура граната), эфирные масла расте-
ний (корица, гвоздика, тимьян, имбирь, орегано, перец и бергамот) [29].
По механизму действия антиоксиданты можно разделить на две группы. К первой группе относятся соединения, направленные на снижение окислительных реакций путём взаимодействия со свободными радикалами, с последующей их нейтрализацией. Примером таких антиокислителей являются токоферолы, экстракты растений и эфирные масла. Во вторую группу входят вещества, выступающие в качестве хелаторов металлов (лимонная кислота и лактоферрин), уловителей синглетного кислорода (каротиноиды, полифенолы и токоферолы) и поглотителей кислорода (энзимы, аскорбиновая кислота) [39]. Некоторые антиоксиданты способны проявлять оба механизма антиокислительного действия.
Группа веществ с антирадикальным действием является наиболее изученной. Например, эфирные масла, обладают высоким антиоксидантным потенциалом, однако при введении их в упаковку необходима более высокая концентрация вещества для проявления эффективности, эквивалентной добавлению в продукт, что приводит к нежелательным изменениям вкусовых свойств продукта.
Применение активных компонентов в составе биоразлагаемых полимерных материалов может сопровождаться отклонением от изначальных свойств, как в положительную, так и в отрицательную сторону. Например, добавление эфирного масла тимьяна в состав плёнок из изоля-та сывороточного белка и наноцеллюлозы привело к снижению паропроницаемости, прозрачности, прочностных характеристик плёнок по сравнению с контрольными образцами [40]. С другой стороны, добавление эфирных масел розмарина и тимьяна, а также водно-спиртовых экстрактов шалфея, чёрного и зелёного чая в состав хитозановых плёнок способствовало улучшению их физико-химических и механических свойств [41].
При разработке активной упаковки на основе синтетических полимерных материалов следует принимать во внимание низкую стабильность и устойчивость природных антиоксидантов к воздействию повышенных температур [6]. Одним из решений данной проблемы является инкапсуляция активного компонента природного происхождения в микрокапсулы с последующим их введением в плёночные материалы [42].
Антимикробные агенты
Микробиологическая порча является основной причиной снижения качества и безопасности продуктов и представляет
потенциальную опасность в отношении возникновения пищевых отравлений. Поэтому за последние несколько лет разработка активной упаковки с антимикробными свойствами приобрела огромную востребованность и имеет большой потенциал в будущем. Основной задачей научной сферы и непосредственно производителей пищевой продукции является поиск эффективных методов сдерживания роста микроорганизмов, в первую очередь обладающих высоким патогенным потенциалом.
Активные упаковочные материалы могут содержать различные антимикробные компоненты, например, наночастицы или оксиды металлов, консерванты, бактери-оцины, ферменты, хитозан, а также растительные экстракты и эфирные масла растений и пряностей [43]. Разработка активной упаковки с антимикробными компонентами природного происхождения аналогична концепции создания упаковки с антиоксидантным действием.
Природа вещества напрямую определяет его функцию и форму упаковочной системы, поскольку антимикробная активность компонента в составе полимерного материала может проявляться при непосредственном его контакте с продуктом или в процессе высвобождения в сво-
бодное пространство упаковки. При этом антимикробные вещества могут проявлять свою активность без миграции или за счёт диффундирования в продукт [6].
На сегодняшний день широко изучаемыми антимикробными агентами являются различные формы металлов, например ионы серебра, меди, золота, платины и оксиды металлов, например диоксид титана, оксид цинка и магния. Среди вышеуказанных металлов серебро и его соединения оказывают наибольшее антимикробное действие по отношению к широкому спектру микроорганизмов [29]. Например, введение наночастиц серебра в структуру полимерных материалов, позволило достичь высокой эффективности в отношении контроля развития бактерий рода Salmonella spp, L. monocytogenes, E. coli, S. aureus, Pseudomonas spp. [44].
Большое внимание уделяется разработке активной упаковки, содержащей биологически активные соединения (кар-вакрол, эвгенол, тимол и коричный альдегид) и эфирные масла (розмарин, гвоздика, орегано, тимьян), применяемой для хранения сыра, рыбы, мяса, фруктов и овощей [45].
Помимо металлсодержащих соединений и эфирных масел, биомакромолекулы, такие как пептиды (низин
и лактоферрин), ферменты (лизоцим) и полисахариды (хитозан), также изучаются в качестве антимикробных компонентов ввиду их высокого антимикробного потенциала [46].
Заключение
В будущем активная упаковка будет иметь более широкое применение, в частности, при упаковывании пищевых продуктов, подвергнутых минимальной обработке и с минимальным содержанием рецептурных компонентов. Более глубокое изучение механизмов взаимодействия между продуктом и активным упаковочным материалом, уверенность в безопасности его использования и развитие законодательного регулирования посредством разработки нормативного поля станут гарантией того, что активная упаковка продолжит своё развитие.
© КОНТАКТЫ:
Ревуцкая Наталия Михайловна V +7 (495) 676-95-11 (доб. 305) а п.геуискауа@1пср5.ги Насонова Виктория Викторовна а у.пазопоуа@1пср5.ги Козырев Иван Андреевич а iv.kozirev@fricps.nj
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: REFERENCES:
nal of Applied Polymer Science. — 2011. — V. 122 (1). — P. 55-63. DOI: 10.1002/app.3371813.
14. Kerry, J.P. New packaging technologies, materials and formats for fast-moving consumer products / J.P. Kerry // Innovations in food packaging. — Academic Press. — 2014. — P. 549584. DOI: 10.1016/b978-0-12-394601-0.00023-0.
15. Wyrwa, J. Innovations in the food packaging market: Active packaging / J. Wyrwa, A. Barska // European Food Research and Technology. — 2017. — V. 243. — P. 1681-1692. DOI: 10.1007/ s00217-017-2878-2.
16. Mahieu, A. Thermoplastic starch films and thermoplastic starch/polycaprolactone blends with oxygen-scavenging properties: Influence of water content / A. Mahieu, C. Terrie, B. Youssef // Industrial Crops and Products. — 2015. — V. 72. — P. 192-199. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.11.037.
1. Семенова, А.А. Достижения и перспективы развития полимерной упаковки мяса Semenova, A.A. Dostizheniya i perspektivy razvitiya polimernoj upakovki myasa i polufabrika-и полуфабрикатов / А.А. Семенова, В.В. Насонова, Н.М. Ревуцкая, М.В. Трифонов tov [Achievements and perspective of development of meat and semi-finished products poly-// Техника и технология пищевых производств. — 2018. — № 3. — С. 161-174. DOI: mer packaging] / A.A. Semenova, V.V. Nasonova, N.M. Revutskaya, M.V. Trifonov // Tekhnika 10.21603/2074-9414-2018-3-161-174. i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv. — 2018. — № 3. — P. 161-174. DOI: 10.21603/2074-94142018-3-161-174.
2. Yildirim, S. Active packaging applications for food / S. Yildirim, B. Rocker, M.K. Pettersen, J. Nilsen-Nygaard, Z. Ayhan [et al.] // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. — 2017. — № 17 (1). — Р. 165-199. DOI: 10.1111/1541-4337.12322.
3. Limbo, S. Active packaging of foods and its combination with electron beam processing / S. Limbo, A.M. Khaneghah // Electron Beam Pasteurization and Complementary Food Processing Technologies. — Woodhead Publishing. — 2015. — P. 195-217. DOI: 10.1533/9781782421085.2.195.
4. Dainelli, D. Active and intelligent food packaging: legal aspects and safety concerns / D. Dainelli, N. Gontard, D. Spyropoulos, E. Zondervan-van den Beuken, P. Tobback // Trends in Food Science and Technology. — 2008. — V. 19. — P. 103-112. DOI: 10.1016/j.tifs.2008.09.011.
5. Dey, A. Oxygen scavengers for food packaging applications: A Review / A. Dey, S. Neogi // Trends in Food Science and Technology. — 2019. — V. 90. — P. 26-34. DOI: 10.1016/j. tifs.2019.05.013.
6. Drago, E. Innovations in smart packaging concepts for food: An Extensive Review / E. Drago, R. Campardelli, M. Pettinato, P. Perego // Food. — 2020. — V. 9 (11), 1628. DOI: 10.3390/ foods9111628
7. Pereira de Abreu, D.A. Active and intelligent packaging for the food industry / D.A. Pereira de Abreu, J.M. Cruz, P.P. Losada // Food Reviews International. — 2012. — V. 28 (2). — Р. 146187. DOI: 10.1080/87559129.2011.595022.
8. Byun, Y. Development of oxygen scavenging system containing a natural free radical scavenger and a transition metal / Y. Byun, D. Darby, K. Cooksey, P. Dawson, S. Whiteside // Food Chemistry. — 2011. — V. 124. — P. 615-619. DOI: 10.1016/j.foodchem.2010.06.084.
9. Haghighi-Manesh, S. Active packaging systems with emphasis on its applications in dairy products / S. Haghighi-Manesh, M.H. Azizi, // Journal of Food Process Engineering. — 2017. — V. 40 (5). — Р. e12542. DOI: 10.1111/jfpe.12542.
10. Solovyov, S.E. Oxygen scavengers. In: Yam K.L., editor. The Wiley encyclopedia of packaging technology. 3 ed. Hoboken, New Jersey, U.S.A.: John Wiley and Sons Ltd, 2014. — P. 841-850.
11. Rooney, M.L. Introduction to active food packaging technologies / M.L. Rooney // Innovations in food packaging. — Academic Press. — 2005. — P. 63-79. DOI: 10.1016/B978-012311632-1/50037-1.
12. Gibis, D. Oxygen scavenging films for food application / D. Gibis, K. Rieblinger // Procedia Food Science. — 2011. — V. 1. — P. 229-234. DOI: 10.1016/j.profoo.2011.09.036.
13. Matche, R.S. Modification of linear low-density polyethylene film using oxygen scavengers for its application in storage of bun and bread / R.S. Matche, R.K. Sreekumar, B. Raj // Journal of Applied Polymer Science. — 2011. — V. 122 (1). — P. 55-63. DOI: 10.1002/app.3371813.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
REFERENCES:
17. Gaikwad, K.K. Moisture absorbers for food packaging applications / K.K. Gaikwad, S. Singh, A. Ajji // Environmental Chemistry Letters. — 2019. — V. 17. — P. 609-628. DOI: 10.1007/ s10311-018-0810-z.
18. Bhardwaj, A. Recent advances in active packaging of agri-food products: a review / A. Bhardwaj, T. Alam, N. Talwar // Journal of Postharvest Technology. — 2019. — V. 7 (1). — P. 33-62.
19. Sängerlaub, S. Influence of stretching ratio and salt concentration on the porosity of polypropylene films containing sodium chloride particles / S. Sängerlaub, M. Böhmer, C. Stramm // Journal of Applied Polymer Science. — 2013. — V. 129 (3). — P. 1238-1248. DOI: 10.1002/app.38793.
20. Салфетки влаговпитывающие для лотков (вкладыши). Электронный ресурс. — Salfetki vlagovpityvayushchie dlya lotkov (vkladyshi) [Moisture-absorbing blanket for trays Режим доступа: [https://yes-upak.ru/salfetki-vlagovpityvayushchie-vkladyshi.html] (pads)]. Elektronnyj resurs. — Rezhim dostupa: [https://yes-upak.ru/salfetki-vlagovpityvayush-(Дата обращения: 21.05.2021). chie-vkladyshi.html] (Data obrashcheniya: 21.05.2021).
21. Rux, G. Humidity-regulating trays: Moisture absorption kinetics and applications for fresh produce packaging / G. Rux, P.V. Mahajan, M. Linke, A. Pant, S. Sängerlaub [et al.] // Food Bioprocess Technol. — 2016. — V. 9. — P. 709-716. DOI: 10.1007/s11947-015-1671-0.
22. Oral, N. Effect of absorbent pads containing oregano essential oil on the shelf life extension of overwrap packed chicken drumsticks stored at four degrees Celsius / N. Oral, L. Vatan-sever, g. Sezer, B. Aydin, A. Güven [et al.] // Poultry Science. — 2009. — V. 88. — № . 7. — P. 1459-1465. DOI: 10.3382/ps.2 0 0 8-00375.
23. Gaikwad, K.K. Ethylene scavengers for active packaging of fresh food produce / K.K. Gaikwad, S. Singh, Y.S. Negi // Environmental Chemistry Letters. — 2020. — V. 18. — P. 269-284. DOI: 10.1007/s10311-019-00938-1.
24. Wei, H. Ethylene scavengers for the preservation of fruits and vegetables: A review. / H. Wei, F. Seidi, T. Zhang, Y. Jin, H. Xiao // Food Chemistry. — 2020. — V. 337. — P. 127750. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127750.
25. Gaikwad, K.K. Current scenario of gas scavenging systems used in active packaging. A review / K.K. Gaikwad, Y.S. Lee // Korean Journal of Packaging Science Technology. — 2017. — V. 23 (2). — P. 109-117. DOI: 10.20909/kopast.2017.23.2.109.
26. Álvarez-Hernández, M.H. Current scenario of adsorbent materials used in ethylene scavenging systems to extend fruit and vegetable postharvest life / M.H. Álvarez-Hernández, F. Artés-Hernández, F. Ávalos-Belmontes, M.A. Castillo-Campohermoso, J.C. Contreras-Esquivel [et al.] // Food and Bioprocess Technology. — 2018. — V. 11. — P. 511-525. DOI: 10.1007/ s11947-018-2076-7.
27. Ali, S. Influence of packaging material and ethylene scavenger on biochemical composition and enzyme activity of apricot cv. Habi at ambient storage / S. Ali, T. Masud, A. Ali, K.S. Ab-basi, S. Hussain // Food Science and Quality Management. — 2015. — V. 35. — P. 73-82.
28. Köstekli, M. Role of potassium permanganate ethylene on physicochemical properties, during storage of five different tomato cultivars / M. Köstekli, O. Özdzikicierlev, C. Cortés, A. Zulueta, M.J. Esteve [et al.] // MOJ Food Processing and Technology. — 2016. — V. 3 (2). — P. 00069. DOI: 10.15406/mojfpt.2016.03.00069.
29. Vilela, C. A concise guide to active agents for active food packaging / C. Vilela, M. Kurek, Z. Hayouka, B. Röcker, S. Yildirim // Trends in Food Science and Technology. — 2018. — V. 80. — P. 2012-222. DOI: 10.1016/j.tifs.2018.08.006.
30. Smith, A.W.J. A new palladium-based ethylene scavenger to control ethylene-induced ripening of climacteric fruit / A.W.J. Smith, S. Poulston, L. Rowsell, L.A. Terry, J.A. Anderson // Platinum Metals Review. — 2009. — V. 53 (3). — P. 112-122. DOI: 10.1595/147106709X462742.
31. Fang, Z. Active and intelligent packaging in meat industry / Z. Fang, Y. Zhao, R.D. Warner, S.K. Johnson // Trends in Food Science and Technology. — 2017. — V. 61. — P. 60-71. DOI: 10.1016/j.tifs.2017.01.002.
32. Han, J.-W. Food packaging: A comprehensive review and future trends / J.-W. Han, L. Ruiz-Garcia, J.-P. Qian, X.-T. Yang // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. — 2018. — V. 17 (4). — P. 860-877. DOI: 10.1111/1541-4337.12343.
33. Pettersen, M.K. Effect of different packaging methods on quality and shelf life of fresh Reindeer meat / M.K. Pettersen, A.A. Hansen, M. Mielnik // Packaging Technology and Science. — 2014. — V. 27 (12). — P. 987-997. DOI: 10.1002/pts.2075.
34. Hansen, A.A. Effect of vacuum or modified atmosphere packaging (MAP) in combination with a CO2 emitter on quality parameters of cod loins (Gadus morhua). / A.A. Hansen, B. Moen, M. R0dbotten, I. Berget, M.K. Pettersen // Food Packaging and Shelf Life. — 2016. — V. 9. — P. 29-37. DOI: 10.1016/j.fpsl.2016.05.005.
35. Holck, A.L. Prolonged shelf life and reduced drip loss of chicken filets by the use of carbon dioxide emitters and modified atmosphere packaging / A.L. Holck, M.K. Pettersen, M.H. Moen, O. S0rheim // Journal of Food Protection. — 2014. — V. 77 (7). — P. 1133-1141. DOI: 10.4315/0362-028X.JFP-13-428.
36. Cruz, R.S. Oxygen scavengers: An approach on food preservation / R.S. Cruz, G.P. Camilloto, A.C.S. Pires // A.A. Eissa (Ed.), Structure and function of food engineering, InTech, Rijeka, Croatia, 2012. — P. 21-42. DOI: 10.5772/48453.
37. Sanches-Silva, A. Trends in the use of natural antioxidants in active food packaging: a review / A. Sanches-Silva, D. Costa, T.G. Albuquerque, G.G. Buonocore, F. Ramos // Food Additives and Contaminants: Part A. — 2014. — V. 31 (3). — P. 374-395. DOI: 10.1080/19440049.2013.879215.
38. Gómez-Estaca, J. Advances in antioxidant active food packaging / J. Gómez-Estaca, C. López-de-Dicastillo, P. Hernández-Muñoz, R. Catalá, R. Gavara // Trends in Food Science and Technology. — 2014. — V. 35 (1). — P. 42-51. DOI: 10.1016/j.tifs.2013.10.008.
39. Tian, F. Controlling lipid oxidation of food by active packaging technologies / F. Tian, E.A. Decker, J.M. Goddard // Food and Function. — 2013. — V. 4 (5). — V. 669-680. DOI: 10.1039/ c3fo30360h.
41. Carvalho, R.A. WPI and cellulose nanofibres bio-nanocomposites: effect of thyme essential oil on the morphological, mechanical, barrier and optical properties / R.A. Carvalho, A.C.S. de Oliveira, T.A. Santos, M.V. Dias, M.I. Yoshida [et al.] // Journal of Polymers and the Environment. — 2020. — V. 28. — P. 231-241. DOI: 10.1007/s10924-019-01598-6.
41. Souza, V.G.L. Physical properties of chitosan films incorporated with natural antioxidants / V.G.L. Souza, A.L. Fernando, J.R.A. Pires, P.F. Rodrigues, A.A.S. Lopes // Industrial Crops and Products. — 2017 — V. 107. — P. 565-572. DOI: 10.1016/j.indcrop.2017.04.056.
42. Becerril, R. Encapsulation systems for antimicrobial food packaging components: An update / R. Becerril, C. Nerín, F. Silva // Molecules. — 2020. — V. 25 (5). — P. 1134. DOI: 10.3390/ molecules25051134.
43. Ревуцкая, Н.М. Антимикробная упаковка — способы получения и эффективность Revutskaya, N.M. Antimikrobnaya upakovka — sposoby polucheniya i effektivnost' primeneniya применения в мясной промышленности / Н.М. Ревуцкая, В.В. Насонова, v myasnoj promyshlennosti [Antimicrobial packaging — methods to obtain and effectiveness of Е.В. Левина // Все о мясе. — 2020. — № 2. — С. 30-34. DOI: 10.21323/2071-2499- application in the meat industry] / N.M. Revutskaya, V.V. Nasonova, E.V. Levina // Vsyo o my-2020-2-30-34. ase. — 2020. — № 2. — Р. 30-34. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-2-30-34.
44. Carbone, M. Silver nanoparticles in polymeric matrices for fresh food packaging / M. Carbone, D.T. Donia, G. Sabbatella, R. Antiochia// Journal of King Saud University — Science. — 2016. — V. 28 (4). — P. 273-279. DOI: 10.1016/j.jksus.2016.05.004.
45. Maisanaba, S. New advances in active packaging incorporated with essential oils or their main components for food preservation / S. Maisanaba, M. Llana-Ruiz-Cabello, D. Gutiér-rez-Praena, S. Pichardo, M. Puerto [et al.] // Food Reviews International. — 2017. — V. 33 (5). — P. 447-515. DOI: 10.1080/87559129.2016.1175010.
46. Aziz, M. Natural antimicrobial/antioxidant agents in meat and poultry products as well as fruits and vegetables: A review / M. Aziz, S. Karboune // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. — 2018. — V. 58 (3). — P. 486-511. DOI: 10.1080/10408398.2016.1194256.
