Вакуумная упаковка в пищевой промышленности: задачи, выгоды и ограничения

Вакуумная упаковка применяется на мясоперерабатывающих, рыбных, молочных предприятиях, в производстве полуфабрикатов, готовых блюд и бакалейной продукции. Перед герметичной запайкой из упаковки удаляется основная часть воздуха, благодаря чему уменьшается количество кислорода вокруг продукта.

Технология помогает замедлить окисление, потерю влаги и развитие части микроорганизмов, которым необходим кислород. Однако вакуумирование не стерилизует продукт, не уничтожает бактерии и не заменяет охлаждение. Результат зависит от самого продукта, санитарного состояния производства, температуры, барьерности материала, качества сварного шва и соблюдения холодовой цепи.

Поэтому вакуумная упаковка должна рассматриваться не как отдельный пакет, а как часть технологического процесса пищевого предприятия.

Как работает вакуумная упаковка

При вакуумировании воздух удаляется из пакета, лотка или сформированной ячейки. После этого упаковка герметично запаивается. Если используется барьерный материал, он дополнительно замедляет проникновение кислорода и водяного пара из внешней среды.

Вакуумная упаковка обычно решает четыре основные задачи:

• уменьшает контакт продукта с кислородом;
• замедляет окисление жиров, изменение вкуса, аромата и цвета;
• снижает потерю влаги и массы при хранении;
• изолирует продукт от внешнего загрязнения после герметичной запайки.

Само по себе удаление воздуха не делает упаковку полностью непроницаемой. Фактическая защита зависит от показателей OTR и WVTR материала, площади упаковки, качества шва, температуры и продолжительности хранения.

Подробнее о газо- и влагопроницаемости читайте в статье «Барьерная плёнка: состав, свойства и сферы применения».

Зачем вакуумная упаковка пищевому предприятию

Экономический эффект появляется только тогда, когда уменьшение списаний, потери массы, возвратов и ручного труда превышает дополнительные затраты на материал, оборудование и контроль качества.

Какие продукты упаковывают под вакуумом

Для продуктов с острыми костями, панцирями или замороженными выступающими элементами требуется материал с повышенной устойчивостью к проколу. Простое увеличение общей толщины не всегда решает проблему: важны структура, ориентация наружного слоя и механические характеристики готового пакета.

Когда обычный вакуум подходит не лучшим образом

Вакуумная технология не является универсальной. В отдельных случаях лучше использовать модифицированную газовую среду, вакуумную skin-упаковку, специальный газопроницаемый материал или другой способ фасовки.

• Свежие овощи и фрукты. Продукция продолжает дышать после упаковки. Неправильно подобранная газопроницаемость может привести к нежелательному изменению атмосферы внутри пакета.
• Мягкие и хрупкие продукты. Разница давления способна деформировать выпечку, десерты, ягоды и рыхлые изделия.
• Продукты, выделяющие газ. Для некоторых сыров и ферментированных продуктов требуется контролируемый газообмен.
• Продукты, которым важен определённый цвет. Удаление кислорода может изменить визуальное восприятие свежего красного мяса.
• Жидкости и продукты с большим количеством соуса. Требуются камерное оборудование, правильно настроенный цикл и достаточная свободная часть пакета.
• Продукция без устойчивой холодовой цепи. Вакуум не компенсирует нарушение температуры хранения.

Вакуум, термоусадочная упаковка, skin и МГС: что выбрать

Подробное сравнение приведено в статье «Вакуумные и термоусадочные пакеты: отличия и выбор». Для упаковки в модифицированной атмосфере представлены отдельные пакеты для МГС (MAP).

Как проходит промышленный процесс вакуумирования

1. Подготовка продукта. Проверяют температуру, массу порции, форму, количество свободной жидкости и состояние поверхности.
2. Выбор упаковки. Материал должен соответствовать продукту, сроку хранения, оборудованию и последующим режимам охлаждения, замораживания или нагревания.
3. Загрузка. Продукт размещают так, чтобы не загрязнить и не повредить зону будущего сварного шва.
4. Удаление воздуха. Оборудование выполняет запрограммированный вакуумный цикл.
5. Запайка. Свариваемые слои соединяются при заданных температуре, времени и давлении.
6. Дополнительная обработка. Для термоусадочных пакетов выполняется усадка; для отдельных продуктов — охлаждение после упаковки.
7. Контроль. Проверяют шов, наличие складок, остаточный воздух, проколы и загрязнение упаковки.
8. Маркировка и хранение. Указывают необходимые сведения и направляют продукт в установленный температурный режим.

Загрязнённая жиром, влагой, специями или частицами продукта зона запайки является одной из наиболее частых причин протечек. Увеличение температуры сварки не всегда помогает: оно может деформировать материал и сделать шов хрупким.

Какое оборудование применяется

Оборудование выбирают по производительности за смену, размерам продукта, требуемому уровню автоматизации, времени переналадки, санитарной конструкции и доступности технического обслуживания.

Как выбрать вакуумный пакет или плёнку

Толщина — только один из параметров. Пакеты одинаковой толщины могут значительно отличаться по кислородному барьеру, прочности, свариваемости и устойчивости к проколу.

При подборе необходимо учитывать:

• состав продукта: содержание жира, соли, кислот, влаги и специй;
• геометрию: размеры, массу, форму, кости и острые края;
• температуру: охлаждение, замораживание, пастеризацию, стерилизацию или су-вид;
• требуемый барьер: показатели OTR и WVTR при установленных условиях испытания;
• механические свойства: прокол, разрыв, изгиб и истирание;
• свариваемость: диапазон температур, прочность шва и устойчивость к загрязнению;
• оборудование: тип машины, длину сварочной планки, глубину камеры и настройки цикла;
• логистику: количество перегрузок, вид транспортной тары и продолжительность хранения;
• документы: подтверждение пригодности материала для контакта с конкретной пищевой продукцией.

Распространённые структуры включают PET/PE, PA/PE, OPA/PE, PA/PP и материалы с EVOH. Однако название структуры не заменяет техническую спецификацию. Свойства зависят от толщины каждого слоя, марки полимера, технологии изготовления и условий эксплуатации.

Основные варианты пакетов рассмотрены в статье «Вакуумные пакеты для продуктов: виды, особенности и применение».

Почему нельзя назначать срок годности только по упаковке

Вакуумная упаковка может увеличить период сохранения качества, но не существует универсальной формулы «такой пакет добавляет столько-то дней». Срок зависит от совокупности факторов:

• исходной микробиологической обсеменённости сырья;
• рецептуры, кислотности, активности воды и содержания соли;
• термической обработки;
• санитарного состояния оборудования и персонала;
• температуры продукта перед упаковкой;
• остаточного кислорода;
• барьерных свойств и герметичности упаковки;
• температуры и продолжительности хранения;
• колебаний температуры при перевозке и продаже.

Изготовитель должен подтверждать срок годности для конкретного продукта и технологического процесса. Практическая проверка может включать микробиологические, физико-химические и органолептические исследования в течение предполагаемого периода хранения.

Как организовать проверку срока хранения

1. зафиксировать рецептуру, технологию и характеристики упаковки;
2. изготовить несколько производственных партий;
3. определить условия хранения и контрольные даты;
4. исследовать микробиологические показатели и безопасность;
5. контролировать вкус, запах, цвет, консистенцию и выделение жидкости;
6. проверять герметичность, остаточный воздух и состояние шва;
7. оценить результаты с технологическим запасом, а не по последнему приемлемому образцу.

Безопасность вакуумной упаковки

Вакуумирование уменьшает содержание кислорода, но отдельные микроорганизмы способны развиваться в среде с пониженным содержанием кислорода. Особого внимания требуют рыба, морепродукты, готовые к употреблению продукты, охлаждённые блюда и продукция с длительным сроком хранения.

На пищевом предприятии необходимо:

• включить этап вакуумирования в систему процедур, основанных на принципах ХАССП;
• провести анализ биологических, химических и физических опасностей;
• установить критические или операционные пределы температуры и времени;
• контролировать санитарное состояние оборудования и сварочных планок;
• обеспечить прослеживаемость партии упаковочного материала;
• поддерживать установленную холодовую цепь;
• не выпускать упаковки с нарушенным швом, проколами или признаками вздутия;
• подтвердить срок годности готового продукта.

Охлаждённый продукт после вакуумирования остаётся скоропортящимся. Отсутствие неприятного запаха или видимой порчи не является достаточным подтверждением безопасности.

Как контролировать качество готовой упаковки

На предприятии рекомендуется установить периодичность визуального контроля, испытаний шва и герметичности. Для автоматизированных линий могут применяться системы контроля сварного шва, машинное зрение и автоматическая отбраковка.

Как посчитать экономическую эффективность

Сравнивать варианты только по цене одного пакета неправильно. Для предприятия важна стоимость одной годной упаковочной единицы:

Стоимость годной упаковки = все затраты упаковочного участка / количество принятых упаковок.

В затраты необходимо включить:

• пакеты, нижнюю и верхнюю плёнку;
• заработную плату операторов;
• электроэнергию;
• амортизацию, аренду и обслуживание оборудования;
• воду и энергию для усадки, если она используется;
• контроль качества и лабораторные исследования;
• технологические отходы и брак;
• простои и переналадки;
• вторичную и транспортную упаковку.

Отдельно оценивают экономию:

• уменьшение потери массы продукта;
• снижение списаний и возвратов;
• увеличение выхода годной продукции;
• сокращение ручного труда;
• повышение производительности упаковочного участка;
• возможность расширить географию поставок;
• уменьшение повреждений при хранении и перевозке.

Если вакуумная упаковка лишь увеличивает стоимость пакета, но не уменьшает потери и не открывает новые каналы продаж, экономического смысла в переходе может не быть.

Показатели, которые стоит контролировать после запуска

• производительность упаковок в час;
• расход материала на килограмм готовой продукции;
• процент негерметичных упаковок;
• доля брака при запуске и переналадке;
• потеря массы продукта при хранении;
• количество возвратов и списаний;
• продолжительность простоев;
• затраты труда на тысячу упаковок;
• стабильность качества на протяжении подтверждённого срока годности.

Как внедрить вакуумную упаковку на производстве

1. Определите задачу. Например, снизить потерю массы, увеличить период реализации или автоматизировать фасовку.
2. Зафиксируйте характеристики продукта. Укажите состав, температуру, размеры, массу, наличие костей, жидкости и жира.
3. Выберите технологию. Сравните обычный вакуум, термоусадочный пакет, skin и МГС.
4. Подберите оборудование и материал совместно. Пакет, машина и режим сварки должны образовывать единую систему.
5. Проведите производственное испытание. Несколько красивых образцов не заменяют проверку на серийной скорости.
6. Подтвердите безопасность и срок годности. Внесите новый процесс в процедуры ХАССП и программу контроля.
7. Рассчитайте экономику. Сравните полную стоимость годной упаковки и фактическое уменьшение потерь.
8. Установите показатели контроля. Зафиксируйте допустимый процент брака, требования к шву, температуре и герметичности.

Распространённые ошибки

Вакуумные пакеты в Полифилм

В каталоге Полифилм представлены барьерные и вакуумные пакеты для пищевого производства:

• пакеты PET/PE;
• вакуумные пакеты PA/PE;
• пакеты повышенной прочности OPA/PE;
• пакеты PA/PP для технологических процессов с нагреванием;
• пакеты для модифицированной газовой среды.

Для подбора упаковки желательно сообщить:

• наименование и состав продукта;
• размеры и массу порции;
• температуру продукта при упаковке;
• наличие костей, панцирей, острых краёв, жира и жидкости;
• модель упаковочного оборудования;
• требуемую производительность;
• режим хранения, замораживания или нагревания;
• предполагаемый срок годности;
• необходимые размеры и объём партии.

Для вторичной упаковки можно использовать картонные коробки, а для выкладки отдельных видов продукции — пищевые подложки.

Получить консультацию можно по телефону +375 (29) 177-11-88 или через раздел «Контакты». Условия получения продукции представлены на странице «Доставка и самовывоз».