CC BY
0
УДК 637.5:621.798 DOI: 10.21323/2071-2499-2020-3-32-35 Ил. 6. Библ. 11.
ТЕНДЕНЦИИ
В СФЕРЕ УПАКОВКИ МЯСА И МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ
Ревуцкая Н.М., канд. техн. наук, Насонова В.В., канд. техн. наук ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
Ключевые слова: мясо и мясная продукция, полимерные материалы, упаковочное оборудование, вакуум, модифицированная газовая атмосфера, трейсилер, термоформер, флоу-пак, упаковочное решение
Реферат
Освещены наиболее востребованные упаковочные решения, создаваемые из многослойных полимерных материалов на различных видах оборудования, таких как термоформеры, трейси-леры и флоу-пак. Рассмотрены принципы работы различных машин и их особенности. Затронуты наиболее важные аспекты выбора оборудования для упаковывания мясной продукции. Отмечено, что среди существующих упаковочных систем термоформеры обладают наибольшей универсальностью, поскольку в рамках одной машины возможно выполнение различных видов современных упаковочных решений: упаковку в условиях МГА, под вакуумом, а также skin-и shrink-технологию.
TRENDS IN THE MEAT AND MEAT PRODUCTS PACKAGING
Revutskaya N.M., Nasonova V.V.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: meat and meat products, polymer materials, packaging equipment, vacuum, modified atmosphere, traysealer, thermoform packaging machine, flow-pack, packaging solution
Summary
The most popular packaging solutions creating from multilayer polymeric materials on various types of equipment, such as thermoform packaging machines, traysealers and flow-pack, are explained. The principles of operation of various machines and their features are considered. The most important aspects of the choice of equipment for packaging meat products are discussed. It is noted that among the existing packaging systems, thermoform packaging machines have the greatest versatility, since within the framework of one machine it is possible to carry out various types of modern packaging solutions: modified atmosphere packaging, under vacuum, as well as skin- and shrink-technology.
Введение
В настоящее время практически любой пищевой продукт реализуется в упакованном виде. Необходимость в упаковке, проявившаяся наиболее остро за последние месяцы ввиду обострившейся эпидемиологической ситуации в мире, приобретает принципиальный характер. Как показали последние исследования, потребитель отдаёт предпочтение продукции в индивидуальной упаковке, как наиболее безопасной. Значимость упаковки определяется не только выполнением защитной функции от воздействия различных внешних факторов, но и оказанием значительного влияния на продолжительность хранения. Это актуально для продуктов питания любой группы, в том числе мяса и мясной продукции.
Российский рынок мяса и мясной продукции является самым крупным сектором, занимающим лидирующую позицию в списке продовольственного рынка, за которым следуют зерновая и молочная отрасли [1]. При этом мясо относится к продуктам питания с высокой пищевой ценностью, что обуславливает его популярность и востребованность среди населения.
Самый простой и недорогой способ реализации охлаждённого мяса - это продажа без предварительной упаковки. Определённо, такой подход имеет достаточно много минусов, самым очевидным из которых является короткий срок реализации мяса, возникающий вследствие невозможности торможения микробиологических и окислительных процессов. Неупакованное мясо быстро теряет потребительские свойства.
Поэтому в последнее время наблюдается значительное увеличение доли упакованной мясной продукции, что с одной стороны продиктовано требованиями рознич-
ной торговли, а с другой - стремлением производителей максимально сохранить первоначальные свойства продукции, выпускаемой с предприятия. Предпочтение со стороны ритейла отдаётся порционным продуктам массой до одного килограмма, размещённым в упаковку компактной формы с возможностью визуальной оценки приобретаемого продукта. Базовой функцией упаковки является сохранение качества и безопасности продукта без потери потребительских свойств на протяжении всего периода его хранения с учётом соблюдения требуемых условий при транспортировке, складском хранении, реализации и после приобретения продукта покупателем до его употребления.
Благодаря успешному развитию техники и технологий в индустрии упаковки у производителей мясоперерабатывающей отрасли существует большой выбор оборудования, упаковочных материалов и технологий, способствующих получению разнообразных видов упаковок. Каждое мясоперерабатывающее предприятие, выпускающее продукт в индивидуальной упаковке, оснащено современным оборудованием, позволяющим оптимизировать процесс производства, в том числе за счёт усовершенствования этапа упаковки.
Целью настоящей работы является обзор существующих упаковочных решений для мяса и мясной продукции, реализуемых с помощью современного упаковочного оборудования.
Упаковочные решения для мяса и мясной продукции
Для увеличения сроков хранения мясную продукцию традиционно упаковывают в полимерные материалы с многослойной структурой, сочетающей такие
полимеры, как РР, РЕ, РЕТ, РА, PVC, что позволяет получить готовую плёнку с необходимыми барьерными свойствами. Широкий спектр полимерных материалов позволяет с максимальной эффективностью обеспечить дополнительную защиту за счёт применения вакуума и модифицированной газовой атмосферы (МГА) [2].
Важным шагом для каждого изготовителя является выбор необходимой упаковочной системы, отвечающей конкретно поставленной производственной задаче. При выборе упаковочной системы учитываются особенности продукта, затем подбирается степень автоматизации и способ фасовки. В настоящее время наибольшую популярность для упаковывания мяса и мясной продукции приобрели следующие виды оборудования: трейсилеры, тер-мформеры, линии флоу-пак (рисунок 1).
Каждое упаковочное оборудование имеет технологические и конструктивные особенности.
Термоформер
Термоформер - оборудование, позволяющее получить готовую упаковку из двух рулонных плёночных материалов. Отличительной особенностью машин является наличие формовочной зоны, при помощи которой из нижней плёнки формируется лоток, который после укладки продукта герметично запаивается покровной плёнкой. На сегодняшний день данный вид оборудования является одним из самых популярных для упаковывания мяса и мясной продукции. На крупных предприятиях устанавливаются автоматические линии, благодаря которым обеспечивается высокая производительность. Универсальное исполнение термоформующих машин позволяет совместить в одном оборудовании раз-
Рисунок 1. Варианты упаковочных решений для мяса и мясной продукции
Выи «Ctfii J0HH4» .141 N(11X0fck-H ччм И ИЯМм! ■ ИОДКЦИМ
/
Териэфорыси
I
ФарыоааиииЛ
ияпнП ^¿kiliiQ г-то; -
IBKVOPMI llrinm
\ 1
мГА
1
Ь ар1шым1
1 1
Тн< надели Т-ечи-ч^ 1 ui
(отмена* ШП
\
TprtaiTfp
I
pLICHKJ
1 \
Вжуууы !ИГА {fliltl-
упышс^
\
Оаготак
Формулы hjlUjI ljmiiKi Hindi nifr
Bi^it
личные виды современных упаковочных решений:
► упаковка в условиях МГА;
► упаковка под вакуумом;
► skin- и shrink-технологии [3].
В зависимости от конфигурации термоформовочной линии можно производить упаковку из мягких или жёстких нижних плёнок. Формат и размер готовой упаковки зависит от ширины плёнки и шага (ширины) линии, глубина формования зависит от количества лотков на единицу площади, свойств, состава и толщины плёнки, а также от вида и массы упаковываемого продукта [4].
Мягкий лоток и покровная плёнка
Данная упаковочная технология подразумевает использование установок глубокой вытяжки, которые широко применяются для упаковки под вакуумом или в газовой среде таких продуктов, как охлаждённое мясо, колбасные изделия и продукты из мяса. Особенно широко данный способ применяется для упаковывания под вакуумом различных видов колбасных изделий - варёных, полукопчёных и варёно-копчёных как целыми батонами, так и в порционной нарезке. Также большое распространение данный способ
упаковки получил при упаковывании охлаждённых кусковых полуфабрикатов. На рисунке 2 представлены этапы упаковочного процесса и продукта в упаковке.
Преимуществом термоформовочных линий при работе на мягких плёнках является существенное снижение себестоимости готовой упаковки (по сравнению с использованием готовых лотков), а также возможность варьирования глубины упаковки с дискретностью 5 мм. Это даёт производителю свободу выпускать продукцию с разной массой, не изменяя размеры ячейки [5].
Самыми популярными мягкими плёнками для работы на данном виде оборудования являются РЕТ/РЕ, РА/РЕ, РА/РР/РЕ, а также их комбинации в сочетании ЕУОН слоем. Для производства лотка наиболее часто используют плёнку с толщинами 180, 200, 250 и 300 мкм. Для запайки лотков используют покровную плёнку-компаньон толщиной от 40 до 100 мкм [4].
Жёсткий лоток и покровная плёнка для упаковки в условиях МГА
Изготовление лотков преимущественно производится методом вакуумного термоформования. Толщина жёстких плёнок составляет от 400 до 1100 мкм, стан-
Рисунок 3. Сосиски в термоформованном лотке
дартная комбинация структуры включает РЕТ/РЕ, СРЕТ, АРЕТ, РА/РЕ, РР [4]. Наибольшее распространение данный способ получил для упаковывания сервировочной нарезки варёных колбасных изделий, а также сосисок (рисунок 3).
Жёсткий лоток и покровная плёнка для упаковки под вакуумом (скин-упаковка)
Для производства продукции в скин-упаковке на термоформере требуется смена формующего элемента (в случае использования универсального оборудования) или необходима специальная машина, выполняющая термоформование лотков небольшой глубины с функцией мягкого облегания продукта верхней упаковочной плёнкой. Разнообразие видов покровных плёнок рассчитано для упаковки широкого ассортимента продуктов разной формы и высоты, существует четыре стандартные толщины плёнок: 75, 100, 125 и 150 мкм [6]. Нижние плёнки имеют в своём составе АРЕТ, РР или РУС. Основное назначение скин-упаковки - продление срока хранения продукта, с максимальной демонстрацией продукции, без физического воздействия, исключая её деформацию. Верхние плёнки обладают высокой прозрачностью, что придаёт наибольшую привлекательность и естественность упакованному продукту. В настоящее время скин-упаковка широко применяется для сервировочной нарезки продуктов из мяса и различных видов колбасных изделий - сырокопчёных, варёно-копчёных, полукопчёных и варёных, а также порционных кусковых полуфабрикатов [7]. На рисунке 4 изображён продукт в сформованном лотке перед упаковкой и после запаивания.
Формшринк
Формшринк (в переводе с англ. formshrink - усадка формы) - технология упаковывания, сочетающая процесс термоформования нижней плёнки и термоусадку. Принцип работы термоформе-ров по технологии формшринк основан на свойствах упаковочного материала. Для этого применяются плёнки, обладающие высокими барьерными свойствами и оптимальной усадкой в пределах 3035% [8]. Это позволяет исключить образование складок при упаковывании готовой продукции.
Трейсилер
Трейсилер (с англ. tray - лоток, sealer -запайщик; переводится как «запайщик лотков») оборудование, применяемое для упаковки продуктов в готовые лотки в условиях МГА или под вакуумом (скин-упаковка). Отличительной особенностью, позволившей получить широкое распространение данного вида упаковочного оборудования, является простота использования.
Трейсилеры для упаковывания в условиях МГА
Неоспоримым преимуществом применения данного способа упаковывания является возможность сохранения первоначального внешнего вида продукта, что важно при упаковывании охлаждённых рубленых полуфабрикатов (формованных и неформованных). Технология проста - на дно лотка помещается адсорбирующая салфетка (при необходимости),
далее укладывается непосредственно сам продукт, затем перед запайкой лотка верхней плёнкой происходит введение газовой среды, состав которой определён для конкретного вида продукта. В зависимости от конструкции установки подача модифицированной атмосферы может осуществляться двумя способами: предварительным созданием вакуума в камере с последующей подачей газовой смеси либо вытеснением атмосферного воздуха направленным потоком газовой смеси.
Данный способ упаковывания обеспечивает высокую герметичность, поэтому требуется использование барьерных полимерных материалов. Структура верхних плёнок выбирается в зависимости от соотношения себестоимости, необходимых барьерных свойств, толщины и прозрачности. Внутренний (термосвариваемый) слой покровных плёнок выполняется из РЕ или РР, в который дополнительно может вводиться добавка Anti-fog, препятствующая запотеванию плёнки изнутри.
На сегодняшний день существует два типа трейсилеров для запайки готовых лотков в условиях МГА - полуавтоматические и автоматические, отличающиеся между собой конструкцией, функциональностью и производительностью [9]. Количество запаянных за один цикл лотков определяется форматом сменных матриц устройства, вмещающих разное количество лотков.
Полуавтоматические трейсилеры осуществляют процесс запайки и подачу упаковочного материала автоматически, оператор только устанавливает лоток с продуктом и извлекает его в упакованном виде (рисунок 5). Используются
различные виды покровных плёнок - ламинированные или термоусадочные (в зависимости от модификации оборудования), в том числе с нанесённой печатью. Приобретение устройства данного типа экономически более целесообразно для малых и средних предприятий. Производительность установки составляет около 5-6 циклов в минуту.
Оборудование автоматического типа чаще всего применяют на крупных предприятиях. Главным преимуществом установки является возможность её интеграции в автоматизированные линии. Производительность машины зависит от количества помещаемых в тулинг лотков, запаиваемых за один такт. Данный тип оборудования позволяет выпускать до 60 упаковок в минуту при единовременной загрузке четырёх лотков стандартного размера (190х144 мм). В зависимости от модели, устройство может оснащаться опциями конвейерной подачи и ультрафиолетовой обработки [10].
Трейсилеры для упаковывания под вакуумом (скин-упаковка)
На сегодняшний день данный способ упаковывания набирает значительную популярность. Упаковка продуктов производится на том же полуавтоматическом и автоматическом оборудовании, что и упаковка в условиях МГА. Некоторые модели установок позволяют производить упаковку без перехода с режима «МГА» на SKIN, при этом не затрачивая времени на смену матрицы в силу возможности использования одной и той же формы. Оператору необходимо только выбрать необходимый режим на лицевой панели и заменить запаечную плёнку. Функция скин на полуавтоматических запайщиках лотков - это возможность получить привлекательную упаковку пре-миум класса без дополнительных затрат.
Флоу-пак
Флоу-пак (с англ. flow - поток, packaging - упаковывание, переводится как «поточное или непрерывное упаковывание») - система упаковки, позволяющая из плёнки формировать рукав с одновременным размещением в него продукта с последующим получением трёхшовного пакета и наполнением его газовой средой. Также возможно упаковывание продукта, предварительно уложенного в готовый лоток.
Наибольшую распространённость на мясоперерабатывающих предприятиях получили горизонтально-линейные машины непрерывного действия с верхней или нижней подачей упаковочного материала. Технология работы линий с нижней подачей плёнки является зеркальным отражением
принципа работы установки с верхней подачей. Благодаря тому, что упаковываемые продукты укладываются на ещё не свёрнутый в рукав материал, машины с нижней подачей плёнки чаще используются для упаковывания продуктов неправильной формы и/или изменяющимися размерами, а также групповой упаковки.
Подача газовой среды осуществляется через трубки в момент образования рукава. Выходу газа из рукава во многом препятствуют расположенные в нём продукты, тем не менее, происходит потеря некоторого количества газа. Минимизировать нежелательный эффект позволяет правильное расположение свободных концов трубок - ближе к узлу поперечной сварки, а в идеале - непосредственно перед зоной поперечной сварки, но это сложно осуществить технически [11].
Для упаковывания мясной продукции на машинах флоу-пак используют барьерные плёночные материалы, структура которых включает комбинацию таких полимеров, как РА, РЕ, РР, РЕТ, соотношение и количественное содержание которых влияют на стоимость и внешний вид упаковки. Упаковочные машины флоу-пак обладают гибкостью и набором опций, которые позволяют применять их для широкого ассортимента мясной продукции, включая индивидуальную и групповую упаковки продуктов различной формы и размера.
Флоу-вак
Флоу-вак (Flow-vac) - упаковочная система, имеющая основу технологии флоу-пак и предназначенная для упаковывания продукта под вакуумом. Данную систему можно назвать комбинированной, так как для упаковывания продукта используются линия флоу-пак, вакуум-упаковочная машина и термоусадочный танк или тоннель. Суть способа заключается в изготовлении из термоусадочного полимерного материала трёхшовного пакета при единовременной загрузке в него продукции с последующим вакууми-рованием и термоусадкой. Упаковочная технология представляет собой полностью автоматизированный процесс с высокой производительностью. Машины с нижней подачей плёнки наиболее удобно использовать для упаковывания продуктов различной формы и размеров, например охлаждённого мяса (рисунок 6).
Особенностью технологического процесса является размещение продукта в формируемом рукаве без загрязнения краёв плёнки, что обеспечивает высокую герметичность пакета после сварки. Упаковочная система флоу-вак автоматически определяет начало и конец каждого продукта, делая пакет необходимой дли-
ны, при этом разрезание пакетов происходит во время каждого такта, а запаивание поперечных швов производится через один цикл, окончательная сварка негерметичного поперечного шва осуществляется в камере вакуумирования [10].
Заключение
Упаковка является важным этапом технологического процесса изготовления мясной продукции, поэтому требует тщательного подхода к её организации. Правильно подобранное упаковочное решение для мясной продукции является залогом её успешной реализации. При выборе упаковочной системы необходимо
проведение чёткого анализа ассортиментной группы продукции. Следует учитывать особенности упаковываемого продукта, условия транспортировки и реализации. Сочетание индивидуальных параметров упаковочного оборудования со свойствами многослойных полимерных материалов позволяет получить упакованный продукт с необходимыми потребительскими характеристиками и продолжительными сроками годности.
© КОНТАКТЫ:
Ревуцкая Наталия Михайловна а n.revuckaya@fncps.ru
Насонова Виктория Викторовна а v.nasonova@fncps.ru
1. Анализ тенденций российского рынка мяса и мясной про- Analiz tendentsiy rossiyskogo rynka myasa i myasnoy produktsii дукции. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https:// [Analysis of trends in the Russian meat and meat products mar-ssnab.ru/ru/analytics/analiz-tendencij-rossijskogo-rynka-mja- ket]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [https://ssnab.ru/ sa-i-mjasnoj-produkcii]. (Дата обращения: 04.05.2020). ru/analytics/analiz-tendencij-rossijskogo-rynka-mjasa-i-mjas-
noj-produkcii]. (Data obrashcheniya: 04.05.2020).
2. Семенова, А.А. Достижения и перспективы развития Semenova, A.A. Dostizheniya i perspektivy razvitiya polimernoy полимерной упаковки мяса и полуфабрикатов / А.А. Се- upakovki myasa i polufabrikatov [Achievements and prospects менова, В.В. Насонова, Н.М. Ревуцкая, М.В. Трифонов // for the development of polymer packaging of meat and semi-fin-Техника и технология пищевых производств. - 2018. - ished products] / A.A. Semenova, V.V. Nasonova, N.M. Revuts-Т. 48. - № 3. - С. 161-174. kaya, M.V. Trifonov //Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh
proizvodstv. - 2018. - V. 48. - № 3. - P. 161-174.
3. Универсальные упаковочные решения - ответ на вызовы Universalnyye upakovochnyye resheniya - otvet na vyzovy rynka рынка // Мясные технологии. - 2012. - № 1 (109). - С. 19. [Universal packaging solutions - the answer to the challenges of
the market] // Myasnyye tekhnologii. - 2012. - № 1 (109). - P. 19.
4. Продукты на термоформере. Электронный ресурс. - Produkty na termoformere [Thermoform packaging machines Режим доступа: [http://www.henkovac-russia.com/blog/ products]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [http://www. termotff/2015-08-12-20]. (Дата обращения: 06.05.2020). henkovac-russia.com/blog/termotff/2015-08-12-20]. (Data
obrashcheniya: 06.05.2020).
5. Климанов, А.К. Упаковка: новые технологии / А.К. Кли- Klimanov, A.K. Upakovka: novyye tekhnologii [Packaging: new манов // Все о мясе. - 2012. - № 3. - С. 30-31. technologies] / A.K. Klimanov // - Vsуо o myase. - 2012. -
№ 3. - Р. 30-31.
6. Ступникова, О. Вакуумные скин-упаковки для экономии Stupnikova, O. Vakuumnyye skin-upakovki dlya ekonomii resursov
ресурсов и надёжности технологических процессов / i nadezhnosti tekhnologicheskikh protsessov [Vacuum skin pack-
О. Ступникова // Мясные технологии. - 2015. - № 4 aging to save resources and process reliability] / O. Stupnikova //
(148). - С. 39. Myasnyye tekhnologii. - 2015. - № 4 (148). - P. 39.
7. Ревуцкая, Н.М. Упаковка продуктов из мяса: ключевые факторы, определяющие стабильность качества / Н.М. Ревуцкая, В.В. Насонова, Е.В. Милеенкова // Все о мясе. - 2018. - № 5. - С. 28-30. РО1: 10.21323/20712499-2018-5-28-30.
8. Термоусадочная плёнка для упаковки пищевой продукции по технологии «форм-шринк». Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://www.atlantis-pak.ru/catalog/product/ amistayl-vr-t-12]. (Дата обращения: 11.05.2020).
9. Трейсилер. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://www.vemata.ru/zapayschiki-lotkov-treysilleri]. (Дата обращения: 05.05.2020).
10. Демозал Шта изучаем горизонтальный флоу-пак и меняем форматы на трейсилере. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://meat-expert.ru/articles/262-demozal-ul-ma-izuchaem-gorizontalnyy-flou-pak-i-menyaem-for-maty-na-treysilere]. (Дата обращения: 11.05.2020).
11. Горизонтальное движение поточного упаковывания. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://article. unipack.ru/32365]. (Дата обращения:11.05.2020).
Revutskaya, N.M. Upakovka produktov iz myasa: klyuchevyye fak-tory, opredelyayushchiye stabil'nost' kachestva [Packaging of meat products: key factors determining of the quality stability] / N.M. Revutskaya, V.V. Nasonova, Ye.V. Mileyenkova // Vsyo o myase. -2018. - № 5. - P. 28-30. DOI: 10.21323/2071-2499-2018-5-28-30.
Termousadochnaya plenka dlya upakovki pishchevoy produktsii po tekhnologii «form-shrink» [Shrink film for packaging food products using the «form-shrink» technology]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [https://www.atlantis-pak.ru/catalog/ product/amistayl-vr-t-12]. (Data obrashcheniya: 11.05.2020).
Treysiler [Traysealer]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [https://www.vemata.ru/zapayschiki-lotkov-treysilleri]. (Data obrashcheniya: 05.05.2020).
Demozal Ulma: izuchayem gorizontalnyy flou-pak i menyayem for-maty na treysilere [Ulma demosal: we study horizontal flow-pack and change formats on the traysealer]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [https://meat-expert.ru/articles/262-demozal-ul-ma-izuchaem-gorizontalnyy-flou-pak-i-menyaem-formaty-na-trey-silere]. (Data obrashcheniya: 11.05.2020).
Gorizontalnoye dvizheniye potochnogo upakovyvaniya [Horizontal movement of on-line packaging]. Elektronnyy resurs. - Rezhim dostupa: [https://article.unipack.ru/32365]. (Data obrashcheniya: 11.05.2020).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: REFERENCES:
