Нетрадиционные способы продления сроков годности готовой продукции презентация

Тепловая пастеризация и
стерилизация готовой продукции

Пастеризация – тепловая обработка продукта с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов, в частности неспорообразующих патогенных бактерий, или снижения общего их количества.
Пастеризацию проводят при нагревании продуктов не выше 100 °С в пастеризаторах.

Пастеризация хлебобулочных изделий используется редко, но является довольно эффективным способом увеличения сроков годности хлеба. Хлебобулочные изделия после охлаждения, нарезки и упаковки выдерживают при температуре 130°С в течение определенного времени. Продолжительность пастеризации зависит от количества и развеса хлеба и составляет от 45 минут до 2,5 часов. Споры микроорганизмов, оставшиеся жизнеспособными после выпечки и начинающие прорастать в вегетативные формы в выпеченном хлебе, погибают в процессе пастеризации.

Преимущества пастеризации :
увеличение срока хранения изделий до 6 месяцев;
возможность исключить из рецептуры консерванты, которые могут придать продукту посторонний запах и вкус.
Недостатки пастеризации:
происходит значительное высушивание продукта и потеря мягкости;
значительные энергозатраты и инвестиции в упаковку (специальная влагонепроницаемая пленка) и оборудование.

Пастеризация нарезанного хлеба.
Под пастеризацией нарезанного хлеба понимают его последующее нагревание до достижения в центре мякиша температуры не менее 78°С; время экспозиции при этом должно быть не менее 10 мин.
Данный метод раньше часто называли стерилизацией. Этот термин, разумеется, некорректен, т.к. «стерильный» означает «не содержащий микроорганизмов», а хлеб с температурой 78°С в центре мякиша вполне может содержать жизнеспособные споры бактерий.

Пастеризацию можно проводить как в этажных печах со статичной атмосферой, так и в ротационных при непрерывной циркуляции воздуха. Проведение пастеризации. На основании имеющихся данных, при пастеризации в ротационной печи достаточно температуры 120°С.
При пастеризации в этажных печах температура должна быть около 130 — 140°С.
В связи с тем, что показания встроенных термометров не всегда точны, режимы необходимо подбирать непосредственно на предприятии.

При выпечке вегетативная форма бактерий погибает при достижении температуры 75°С, в выпеченном хлебе остаются только споры бактерий, которые со временем при благоприятных условиях начинают прорастать и переходить в вегетативную форму. В таком состоянии бактерии достаточно уязвимы. После охлаждения, нарезки и упаковки, хлеб снова подвергают термообработке. Упакованный хлеб укладывают слоями в контейнеры, которые помещают в печь при температуре 130°С (в центре изделия температура достигает 75°С). Продолжительность пастеризации зависит от количества слоев контейнеров и составляет 45-90 мин. Такой двойной эффект позволяет не использовать консерванты при этом споры бактерий погибают.

Так как хлеб уже упакован, то испаряющаяся при пастеризации влага конденсируется на внутренней поверхности упаковке, а затем снова переходит на поверхность изделия, таким образом, происходит перераспределение влаги из внутренних слоев мякиша в корку. Пастеризация остается эффективной при герметичной упаковке, поэтому, большое значение имеет выбор упаковочной пленки. В случае нарушения упаковки, из-за отсутствия консервантов будет интенсивно развиваться микробиологическая порча хлеба.
Существует инфракрасная пастеризация, при которой изделия проходят один за другим через тоннель с ИК лампами. Оба вида пастеризации имеют один основной недостаток – существенная потеря мягкости изделия.

Стерилизация – тепловая обработка, предназначенная для уничтожения всех микроорганизмов и их спор. Осуществляется при температурах выше 100 °С в течение определенного времени. Применяется для подавления микроорганизмов в продуктах питания и производственных средах.
Стерилизация должна обеспечивать уничтожение всей микрофлоры, патогенной и непатогенной, присутствующей в данном объекте. Она не должна приводить к порче материала или изменению его физического или химического состояния.

Стерилизация (хлебобулочного изделия): технологическая операция, заключающаяся в консервировании хлебобулочного изделия путем подавления в нем жизнедеятельности микроорганизмов
Тепловая стерилизация (хлебобулочного изделия): технологическая операция, заключающаяся в консервировании упакованного хлебобулочного изделия путем тепловой обработки

Химическая стерилизация (хлебобулочного изделия): технологическая операция, заключающаяся в стерилизации хлебобулочного изделия путем введения в рецептуру хлебобулочного изделия консервирующих веществ
Ступенчатая тепловая стерилизация (хлебобулочного изделия): технологическая операция, заключающаяся в тепловой стерилизации хлебобулочного изделия в две или более стадии

Стерилизация при помощи гамма излучения и электронов высокой энергии, именуемая радиационной стерилизацией известна уже около 50 лет. При прохождении электронов через пищевой продукт большая часть их энергии расходуется на ионизацию, приводящую к разрушению микроорганизмов. В результате уровень болезнетворных бактерий и вирусов снижается, начиная с определенной дозы, пропорционально поглощённой энергии электронов. После гибели микроорганизмов нет смысла увеличивать дозу облучения, т.к. это приводит к появлению посторонних привкусов и снижению качества хлеба.

Радиационная стерилизация требует больших капитальных затрат,
но имеет ряд неоспоримых преимуществ
по сравнению с другими методами стерилизации:
1.Стерилизация изделий осуществляется, когда они уже помещены в герметичные упаковки, что обеспечивает длительные сроки сохранения стерильности.
2. Упаковки с облучёнными электронным пучком изделиями не содержат канцерогенных веществ как при газовой стерилизации.
3. Изделия можно стерилизовать прямо в коробах, поставляемых конечному пользователю.
4. Изделия можно использовать сразу после облучения.
5. Изделия при облучении незначительно нагреваются и не намокают.
6. Радиационная стерилизация не создаёт сопутствующих вредных веществ в зоне работы установки.

Продление сроков годности готовых изделий с применением химических консервантов, антиоксидантов, влагоудерживающих агентов

Действие химических консервантов зависит от многих факторов: его концентрации, начальной обсемененности сырья, температуры обработки и хранения, кислотности и состава продукта, активности воды. Кроме того, различные штаммы одного и того же вида микроорганизма обнаруживают различную устойчивость к действию одного и того же антисептика. Консерванты не следует путать со средствами дезинфекции.

В качестве консервантов в хлебопекарном производстве находят применение сорбиновая кислота и ее соли, бензойная кислота и ее соли, хлорид натрия, этиловый спирт, уксусная, пропионовая и муравьиная кислоты, дегидрокварцетин и другие.
Их применяют для предотвращения размножения бактерий, плесеней и дрожжей.

Наиболее широкое применение при производстве мучных изделий находят хорошо изученные консерванты — сорбиновая кислота и ее соли. Основанием к применению сорбиновой кислоты служит, с одной стороны, отсутствие вредного воздействия, с другой стороны, высокая антимикробная активность, особенно по отношению к дрожжевым грибам. Сорбиновая кислота ингибирует дегидрогеназную активность плесневых грибов и проявляет наибольшую эффективность в кислой среде при рН равном 4,5. Сорбиновая кислота не изменяет органолептических свойств пищевых продуктов, не обладает токсичностью и канцерогенностью. Безусловно допустимой концентрацией является доза сорбиновой кислоты до 12,5 мг/кг массы тела, условно допустимой до 25 мг/кг массы тела. Применение сорбиновой кислоты возможно как путем равномерного распределения в продукте, так и распылением растворов на поверхности готовых изделий.
Этиловый спирт применяют для поверхностной обработки изделий перед упаковкой.

В хлебопекарной промышленности в качестве вкусовой ароматической красящей добавки в специальные сорта хлеба применяются красный ржаной и ячменный солод. Термически обработанные солодовые продукты используются при выработке заварных сортов хлеба из ржаной, ржано-пшеничной и пшеничной муки второго сорта.
Для придания изделиям специфического вкуса и аромата применяют различные пряности. Вкусовым и ароматическим началом пряностей являются содержащиеся в них эфирные масла, гликозиды, алкалоиды. Придавая хлебу особые вкус и аромат, они действуют и как улучшители, повышая активность дрожжей.
В качестве пряностей употребляют в основном высушенные части растений: плоды (анис, тмин, кориандр, мускатный орех, ваниль), цветы и их части (гвоздика, шафран), кора (корица) (см. раздел Пряности). Эфирные масла, содержащиеся в семенах, несколько ускоряют брожение теста.

В качестве ароматизаторов различных видов мучных изделий используют эфирные масла: анисовое (бадьяновое), эвкалиптовое, лимонное, лаймовое, из гвоздики, перечной и кудрявой мяты, а также химические соединения, к которым относятся ванилин и его аналоги арованилон, этилванилин, бензальдегид, обладающий запахом миндаля, цитраль — лимона, цитронеллилацетат — кориандра, гелиотропин — цветочным ароматом и др.
Пищевые ароматизаторы могут быть натуральные — извлекаемые физическим способом из исходных материалов растительного или животного происхождения, идентичные натуральным — получаемые химическими способами соединения, по своему строению соответствующие природным, искусственные — имеющие в своем составе искусственное вещество, не имеющее аналогов в природе.

Для хлебобулочных изделий в современной пищевой промышленности используются:
Антиокислители (антиоксиданты, ингибиторы окисления) – вещества, замедляющие процессы окисления пищевых продуктов, защищая таким образом жиры и жиросодержащие продукты от прогоркания, предохраняя фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляя ферментативное окисление. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
Влагоудерживающие агенты – гигроскопичные вещества, регулирующие активность воды (aw) в пищевых продуктах и предохраняющие их таким образом от высыхания и вызваемых им нежелательных изменений структуры и текстуры (чаще всего, черствения). Области применения: кондитерская и хлебопекарная промышленность и др.

Целый ряд пищевых продуктов получают в ходе биотехнологических процессов, например, хлеб и хлебобулочные изделия получают в результате дрожжевого брожения. Обмен веществ и развитие клеток микроорганизмов невозможно без питания. Для этого используются вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Области применения: производство хлеба и хлебобулочных изделий и др.
Загустители – это вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, загущающие их. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.

Защитные газы или смеси газов – защищают пищевой продукт от воздействия окружающей среды. При использовании упаковки с защитным газом необходимо применять газонепроницаемые упаковочные материалы, например полимерные пленки. Области применения: бункерное хранение муки; хранение, особенно в потребительской упаковке, хлебобулочных изделий, особенно нарезанного хлеба, полуфабрикатов из теста и др.
6. Подкислители (кислоты) – вещества, вызывающие кислый вкус пищевого продукта. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
7. Регуляторы кислотности – вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определённое значение рН. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.

8. Интенсивные подсластители – вещества несахарной природы, применяемые для придания продукту сладкого вкуса, они в сотни (иногда в десятки) раз слаще сахара. Области применения: хлебобулочная, кондитерская промышленность и др.
9. Консерванты – вещества, подавляющие развитие микроорганизмов. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
10. Красители – вещества, восстанавливающие природную окраску, утраченную в процессе обработки и хранения, повышающие интенсивность природной окраски, окрашивающие бесцветные продукты. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.

11. Наполнители – это инертные вещества, применяемые в производстве низкокалорийных продуктов. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
12. Носители, растворители или разбавители – вещества, делающие более легким, безопасным и эффективным процесс внесения рецептурных компонентов в продукт, а также защищающие и стабилизирующие эти компоненты. Сами носители, растворители и разбавители не выполняют никаких технологических функций в продукте. Области применения: процессы внесения компонентов в производстве хлебобулочных изделий, кондитерских изделий и др.
13. Охлаждающие и замораживающие агенты – вещества, понижающие температуру пищевого продукта при прямом контакте с ним. Области применения: хранение и транспортировка большинства пищевых продуктов, например, хлебобулочных изделий и др.

14. Разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы – вещества, облегчающие выемку таблеток из форм, мучных кондитерских изделий с противней, скольжение кондитерских масс по поверхности оборудования, отделение от жарочной поверхности хлебобулочных изделий, а также вещества, предотвращающие контакт частиц и частей продукта друг с другом (компоненты пекарских порошков, кусочки мармелада, нуги, рахат-лукума). Области применения: выпечка хлеба и хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий, пекарские порошки, производство сахарных кондитерских изделий и др.

Разрыхлители – вещества, высвобождающие газ, обычно диоксид углерода, и увеличивающие тем самым объём тестовых изделий. Их добавляют в муку или в тесто. Области применения: хлебобулочные, мучные кондитерские изделия, сдоба, пироги и другая домашняя выпечка и др.
Сахарозаменители (заменители сахара) – придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус, а также выполняют другие технологические функции сахара. Области применения: хлебобулочная, кондитерская промышленность и др.
17. Ферменты – биологические катализаторы белковой природы, способные во много раз ускорять химические реакции, протекающие в животном и растительном мире. Области применения: хлебопечение, производство дрожжей и др.

В мукомольной и хлебопекарной промышленности практикуется внесение в муку и тесто разных групп хлебопекарных улучшителей (средств обработки муки) различного принципа действия. Области применения: производство хлебобулочных и мучных кондитерских изделий и др.
19. Эмульгаторы – это вещества, делающие возможным или облегчающие получение эмульсий и стабилизирующие последние. Взаимодействие эмульгаторов с белками муки укрепляет клейковину, что при производстве хлебобулочных изделий приводит к увеличению удельного объёма, улучшению пористости, структуры мякиша, замедлению черствения.

Нетрадиционные виды и способы упаковки: высокобарьерная, термоусадочная, стрейч, вакуумная, с модифицированной газовой средой, «активная», с бактерицидными свойствами, саморазлагающаяся (биоупаковка), съедобная, нанооптимизированная, интеллектульная (smart-упаковка), SPR-упаковка

Тара – это элемент упаковки, особый вид промышленных изделий (бочки, ящики, мешки, кеги), предназначенных для хранения, упаковки и транспортировки товаров.
Упаковка-средство или комплекс средств, обеспечивающих защиту продукции от повреждения и потерь, от окружающей среды и загрязнений.
Этикетка-составная часть упаковки, кот. Может быть простым ярлыкам, прикрепленным к товару, или тщательно продуманным произведением графического дизайна, входящим в состав упаковки.

Всю совокупность тары и упаковки для пищевых продуктов можно разделить на производственную и потребительскую. Первая предназначена для транспортирования продуктов, вторая непосредственно соприкасается с продуктами

Функции упаковки:
- защитная − предотвращение микробиологического заражения, высыхания или увлажнения и поддержание необходимых органолептических свойств при хранении, транспортировании и реализации пищевых продуктов;
- рекламная и информационная – на ней размещена информация о виде, сорте товара, производителе, химическом составе продукта и его пищевой ценности, указан ТНПА и т.д.;
- художественная и маркетинговая – упаковка должна быть яркой, узнаваемой среди аналогичных видов товара, т.е. обладать индивидуальностью и способствовать быстрому сбыту товара.

Вакуумная – упаковка в виде трехшовных пакетов типа флоу-пак или лотков с последующей запайкой, из которой удален воздух. Не используется для продуктов, получаемых молочнокислым или спиртовым брожением, т.к. возможно развитие МКБ и дрожжей в анаэробных условиях. Широко применяется для безмолочных и бездрожжевых ХБИ и кондитерских изделий. Индивидуальная оболочка типа флоу-пак позволяет исключить процесс охлаждения для предварительного структурообразования шоколадных изделий перед их упаковкой, процесс обсыпки сахаром-песком пастило-мармеладных изделий для предотвращения их от слипаемости, предотвратить потерю влаги ХБИ и МКИ, замедлить окисление жироемких изделий.

Упаковка с модифицированной газовой средой (МГС) – вид упаковки, при котором воздух удаляется из упаковки и заменяется инертными газами, замедляющими процессы окисления (порчи) и развития микроорганизмов. Основными газами для упаковки в МГС являются кислород, углекислый газ, азот и их смеси. Соотношение газов в смеси зависит от таких факторов, как тип и количество микроорганизмов, активность воды, дыхание клеток, состав продукта, температура и особенность технологического процесса изготовления. Например, низкий уровень кислорода (О2 ) предотвращает развитие грибков и бактерий, позволяет сохранить первоначальный цвет свежего продукта. Углекислый газ (СО2) подавляет рост бактерий, но при этом его концентрация не должна превышать 35 %. Азот (N2) используется в качестве газа-разбавителя и газа-наполнителя. Сроки хранения могут варьироваться от 20 до 60 суток в зависимости от особенностей упакованного продукта.

Новинкой являются так называемые «активные» упаковки, в которые вводятся вещества, поглощающие кислород. В результате тормозится процесс развития плесени. Например, срок хранения хлебобулочных изделий в такой пленке увеличивается до 45 суток. Инновацией являются влаговпитывающие вкладыши, предназначенные для размещения непосредственно в упаковке с пищевым продуктом для впитывания влаги, выделяющейся при его хранении. Применения вкладышей способствует сокращению количества брака и отходов, обеспечению чистоты и гигиеничности упаковки. Использование вкладышей при упаковке замороженных продуктов, дает возможность замедлить размораживание и устранить происходящие при этом видимые дефекты, сохраняя неизменным товарный вид упаковки.

Пристальное внимание производителей и потребителей стала привлекать экологически безопасная саморазлагающаяся упаковка, получаемая из фото-, био- и водоразрушаемых полимеров. Такая упаковка после выбрасывания на свалку в течение нескольких недель или месяцев под воздействием солнечного света, тепла, влаги, воздуха и микроорганизмов почвы достаточно легко разлагается до низкомолекулярных веществ, например Н2О, СО2 и др. Они не представляют угрозы окружающей среде, легко ассимилируются почвой и включаются в замкнутый биологический цикл. Основой такой упаковки является базовый полимер природного происхождения (натуральный каучук, целлюлоза, желатин, казеин, хитозан, хитин, лигнин, крахмал, поллулан, эпоксидированные масла, полимеры из ненасыщенных растительных масел), а также химически синтезированные полимеры (полиолефины, ПЭТ, сополимеры этилена и моносахарида, винилкетоны и др.), микробиологические синтезированные полимеры и композиционные материалы.

Разработан способ производства биологически перерабатываемой съедобной упаковки из отрубей, которые являются отходами производства мукомольных заводов. Съедобная тара – наиболее удобный вид упаковки продуктов, предназначенных для турпоходов и пикников на природе. Вызывает интерес освоение технологии производства высокобарьерных полимерных пленок для пищевых продуктов, способных выдерживать высокую температуры, что дает возможность разогревать нераспакованные продукты в СВЧ-печи. Инновационными являются полимерные материалы с бактерицидными свойствами, получаемые введением в расплав полимера консервантов (этанола, бензоата натрия, сорбата калия или солей пропионовой кислоты), что позволяет достичь в такой упаковке даже 3-хлетнего срока хранения продуктов.

Нанооптимизированные ─ активные упаковки с оптимизированными механическими, барьерными и гигиеническими свойствами.
Антиконденсатные нанопокрытия препятствуют запотеванию упаковки.. Неорганические нанопокрытия, нанесенные на полимерные пленки посредством химического поглощения газов (CVD) или физических методов осаждения (PVD) повышают механическую стабильность и барьерные свойства упаковочных материалов. В ультрабарьерных пленках в создании барьерных свойств участвуют и неорганические, и полимерные слои. Такие гибридные слои могут улучшать барьерные свойства полимерных упаковок в сотни раз. Создание микро- и нанопор в упаковке придает ей свойства регулируемой проницаемости. Наноупаковка с антимикробным покрытием необходима для сохранения скоропортящихся продуктов (тортов, пирожных), создается за счет вкрапления наночастиц антимикробных веществ в виде присадок в толщу или на поверхность полимерного материала либо материалов, абсорбирующих активные вещества из пищевых продуктов.

Смарт-упаковки (интеллектуальные), могут вступать в некий диалог с покупателем, предупреждать его об опасности или возможностях содержимого упаковки. Смарт-упаковка может: - улучшать характеристики продукта (товарный вид, вкус, запах, аромат); - с помощью устройств–индикаторов или термохромных этикеток сообщать потребителю информацию о товаре, историю продукта или условия хранения. Термохромная этикетка сообщает потребителю, находился ли продукт в течение периода хранения в правильной зоне температур. Так, упаковка для замороженных продуктов меняет свой цвет, если продукция подвергалась размораживанию и повторной заморозке, либо истек ее срок хранения. В случае повторной заморозке такая упаковка становится красной. Например, при попытке вскрыть упаковку она может необратимо изменить свой цвет, благодаря применению оптически переменных пленок или красителей, чувствительных к газовому составу; подтверждать подлинность продукта и бороться с воровством; активно реагировать на изменения в самом продукте и во внутренней среде упаковки.

Интеллектуальная наноупаковка представляет собой материал, устанавливающий состояние упакованных пищевых продуктов или окружающей их среды и предоставляющий информацию о степени свежести продукта. Такие свойства достигаются интеграцией в упаковку наносенсоров и наноиндикаторов, позволяющих контролировать сохранение свежести или загрязнение микроорганизмами

SRP-упаковка ( «быстрая выкладка на полку») – это транспортная тара, в которой товар выкладывается на полку, предусмотренная для максимально удобной раскладки и выставления в торговом зале. На ней часто производители располагают свой логотип. От обычной транспортной упаковки ее отличается тем, что легко открывается без инструмента и физического усилия; обладает ярким, красочным дизайном, привлекательным для покупателей; прочная, позволяет выкладывать коробки друг на друга без риска их падения; легко утилизируется. Выгоды от использования SRP-упаковки очевидны: быстрая выкладка товара быстрее; красочный дизайн в торговом зале; облегчение поиска товара, ведение его приема и учета; уменьшение производственных потерь; упрощение контроля сроков годности товара

Особенности выбора и использования упаковочных материалов для хлебобулочных, макаронных, кондитерских изделий и пищеконцентратов

Существенное значение имеют свойства упаковочного материала: паро- и запахопроницаемость, влагоустойчивость, светостойкость, термо- и хладоустойчивость, масса, толщина, жесткость, прочность, жиронепроницаемость, кислото- и спиртостойкость, возможность нанесения красочной печати и т.д.
Технология упаковки в значительной степени определяется применяемым упаковочным материалом; объемами производства, дальностью транспортировки и сроками реализации продукта. При выборе упаковки принимается во внимание вид продукции, способ упаковки, сроки и условия хранения.

Большое влияние на ход изменений в упакованном изделии имеют не только вид упаковки и ее свойства, но и способ упаковки – в горячем или остывшем виде. Несмотря на то, что упаковывание ХБИ в горячем виде обеспечивает лучшую сохранность и снижает возможность заражения МО (плесневые грибы погибают при температурах выше 80оС), при этом в упакованном изделии может наблюдаться увлажнение корки и поверхностного слоя мякиша в результате влагопереноса от центра мякиша к поверхности. Поэтому для ХБИ наилучшим интервалом температур для упаковки считается 20-30оС. Установлено, что упакованный хлеб лучше хранить при более высоких температурах (30 оС), а неупакованный – при более низких (20оС).

Упаковочные материалы следует подбирать с учетом сроков хранения готовой продукции. Так, для изделий со сроком хранения 3-5 суток – это полимерные пленочные материалы толщиной 10-15 мкм на основе полиэтилена или полипропилена. Для продукции со сроком хранения 7-12 суток используются пленки толщиной 15-30 мкм на основе различных полимерных композиций. Для изделий со сроком хранения от 2-3 месяцев до 1 года используются несколько видов пленочных материалов одновременно или специальные комбинированные многослойные материалы. Это могут быть двухслойные ламинаты (ламинация – склеивание двух и более пленок разных типов) с высокими барьерными свойствами или многослойные упаковки, сочетающие в себе бумагу, полимеры, фольгу и специальные лаки – покрытия, снижающие паро- и водопроницаемость.

Для продуктов, требующих разогрева (например, пицца, пироги и др.) решающая роль отводится способности упаковочного материала пропускать или отражать волны ВЧ и СВЧ. Многие современные полимерные материалы прозрачны для микроволн. При необходимости усиления нагрева их покрывают слоем суспептора (алюминиевой фольгой толщиной 50 ангстрем), увеличивающего температуру поверхности упаковки.