مقاله بسته بندی درصنایع گوشت به روش اتمسفر اصلاح شده

بخشی از مقاله

بسته بندي درصنايع گوشت به روش اتمسفر اصلاح شده
چکيده :
يکي ازفّناوري هاي پيشرفته وجديددرزمينه بسته بندي مواد غذايي درصنايع مختلف ،بسته بندي تحت اتمسفر اصلاح شده يا MAP (١)مي باشد.امروزه صنايع گوشت وفراورده هاي گوشتي مانند سوسيس وکالباس , همبرگرها,ناگت ها وغيره رامي توان ازصنايع پيشرو در صنعتي کردن اين فّناوري دانست .لذا دراين تحقيق سعي شده است اثر شرايط مختلف بسته بندي مانند نسبت ترکيب گازهاي مختلف (مانند اکسيژن ,دي اکسيدکربن , نيتروژن وغيره )تأثيررطوبت ودماي اوليه محصول ، بسته بندي ،انواع بسته بندي هاي کاربردي وسايرعوامل وابسته درايجاد شرايط بهينه بسته بندي گوشت و فراورده هاي گوشتي به روش اتمسفر اصلاح شده بررسي گردد.همچنين تأثيرعوامل معرفي شده درويژگي هاي کيفي ونهايي محصول مانند پيگمان هاي رنگي ,توزيع عطر وطعم ,ظرفيت نگهداري آب (وجود خونابه ),فساد و شاخص هاي ميکروبي و در نهايت عمر نگهداري محصول مورد ارزيابي قرار گرفته است . با توجه به عوامل ذکر شده ،شرايط بهينه جهت دستيابي به عمرنگهداري مطلوب وبازار پسندي آن از ديدمشتري معرفي مي گردد.
واژه هاي کليدي :
اتمسفر اصلاح شده ، بسته بندي مواد غذايي ، افزايش ماندگاري ، بسته بندي در خلأ و برچسب زني .

١-مقدمه :
استفاده از روش اتمسفر اصلاح شده در واقع حذف يا جايگزيني اتمسفر پيرامون محصول قبل از مهر وموم کردن ودرزگيري در مواد مقاوم به رطوبت مي باشد. بيشتر ويژگي هاي عمر ماندگاري گوشت با استفاده از روش اتمسفر اصلاح شده افزايش پيدا مي کند؛ اما استفاده از آنواکسيک (٢) فرم از روش اتمسفر اصلاح شده بدون منواکسيد کربن نمي تواند گوشت قرمز وبلوم ايجاد کند و روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن بالا ممکن است اکسيداسيون چربي ها و رنگدانه ها را افزايش دهد. پيشرفت در مواد پلاستيکي و تجهيزات آن ها، پيشرفت هايي را در روش اتمسفر اصلاح شده ، ايجاد کرد؛ اما ملاحظات قانوني ، تکنيکي و منطقي لازم است تا در سيستم بسته بندي با روش اتمسفر اصلاح شده براي گوشت تازه خام وسرد شده ، موفقيت ايجاد شود.
انتخاب بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده در حال حاضر از بين انواع نفوذپذير به اکسيژن ، بسته بندي با اکسيژن کم ، يا بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با دي اکسيد کربن ونيتروژن ويا بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن زياد، هر کدام معايب و منافع خاص خود را دارد.
٢-آشنايي با بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده :
بسته بندي با اتمسفر اصلاح شده مزيت هاي فراواني با توجه به فّناوريهاي جديد و نيازهاي مصرف کنندگان دارد.
بدين منظور براي آشنايي و معرفي به اين روش نيازمند به قابليت ها و کاربري اين صنعت مي باشد که بدين منظور به معرفي و تاريخچه به کارگيري آن در ذيل پرداخته شده است :
٢-١- معرفي و کاربرد:
بسته بندي به مواد غذايي کمک مي کند تا محصولات را در برابر اثرهاي مخرب محافظت کند، حاوي محصول باشد وبا مصرف کننده به عنوان يک ابزار بازاري ارتباط برقرار کرده وبراي او استفاده راحت وآسان را فراهم نمايد.
استفاده از مواد پلاستيکي در گوشت به مصرف کننده اجازه ي ارزيابي محصول را در يک بسته بندي جذّاب ، راحت و بهداشتي مي دهد. بسته بندي مواد غذايي اکنون نقشي فراتر از ويژگي هاي حفاظتي مرسوم را ايفا مي کند وکاربردهاي زيادي را براي محصول مورد نظر فراهم مي کند. بسته بندي اتمسفر اصلاح شده ، حذف يا جايگزيني اتمسفر پيرامون محصول ، قبل از مهر وموم کردن آن مي باشد. استفاده از روش اتمسفر اصلاح شده ، مي تواند بسته بندي خلأ باشد، يعني قبل از اينکه محصول کاملاً در ميان بسته بندي قرار بگيرد، بيشتر هوا حذف مي شود يا اينکه فرمي از جايگزيني گاز است که هوا به وسيله خلأ حذف مي شود و قبل از اينکه بسته درزبندي شود، به وسيله مخلوط گازي ديگري ، جايگزين مي شود. در طي انبارداري در بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده ، فضاي بالاي قوطي محيط هد اسپيس (٣) داراي هيچ گونه اضافي در محيط داخلي نبوده ولي در حالي که در بسته بندي با اتمسفر کنترل شده (٤) غالباً اتمسفر کنترل شده براي اينکه رسيدگي و فساد ميوه و سبزيجات را کنترل کند، استفاده مي شود.
اگرچه تحقيقاتي روي بسته بندي ميوه ها و سبزيجات انجام گرفته است ؛ اما تغيييرات بزرگ در بسته بندي ، حرکت از حالت غير فعال به سمت فعال مي باشد. بسته بندي فعال ، افزودن ترکيبات ويژه اي به سيستم هاي بسته بندي است تا عمر ماندگاري ماده غذايي را حفظ کند يا بيش تر مي نمايد، در حالي که بسته بندي هاي هوشمند محيطي را فراهم مي کند تا فرايند دهنده يا مصرف کننده را از وضعيت فضا وغذا آگاه کند. در فّناوري هاي بسته بندي فعال اکثرًا حفاظت يا عمر ماندگاري محصول را افزايش مي دهند، اگرچه بسته بندي فعال ممکن است عملکردهاي ديگري را نيز انجام دهد؛ اما سيستم بسته بندي هوشمند داراي ترکيباتي است که محيط را حس مي کند واطّلاعات را فرايند مي کند.[٣]
٢-٢-تاريخچه بسته بندي گوشت به روش اتمسفر اصلاح شده :
اشکال پيشرفته زيادي از بسته بندي هاي گوشت مورد نياز است زيرا قصاب گوشت را در کاغذ يا کاغذ مومي که به وسيله خريدار تعيين مي شود، برش مي دهد. يخچال هاي روشن گوشت (مکاني براي انتخاب آسان و گزينش انواع گوشت و تحت کنترل مي باشد) جايي است که مصرف کننده مي تواند در ميان بسته بندي هاي متفاوت ، آن بسته بندي که محتواي خود را حفظ مي کند و ويژگي هاي محصول ، رنگ ومقدار چربي را نشان مي دهد، انتخاب کند. صنايع شيميايي ، پلاستيک ها و اقلام پليمري را فراهم مي کند تا نيازهاي بسته بندي را برآورده کند. فيلم هاي نفوذپذير به هوا ونفوذ ناپذير به رطوبت پلي وينيل کلرايد در کنار پلي استر براي گوشت خام توسعه يافتند. برش و بسته بندي گوشت هاي خام يخچالي در بسته بندي هاي نفوذ پذير به هوا در مغازه ها به تدريج به وسيله بسته بندي هاي جديد، مورد مطالعه که در خيلي از کشورها توسعه يافته است ، جايگزين شده است .
بسته بندي هاي مورد مطالعه و جديد مزيت هايي چون افزايش فضا ومنابع مورد استفاده ، بهبود کيفيت ، کاهش ضايعات ، تسهيلات اتوماسيون ، بهبود يکساني و يکنواختي قطعات را فراهم مي کند. اواسط قرن بيستم دوره اي بود که بسته بندي تحت خلأ براي قطعات اوليه و گوشت هاي عمل آوري آغاز شد.
در دوراني که بسته بندي گوشت گاو براي مشتريان ضروري بود، برش دادن متمرکز(٥) و بسته بندي کل قطعات ماهيچه قابل پذيرش نبود. در ديگر کشورها بسته بندي گوشت متمرکز(٦) در مغازه هاي کوچک موفقيت آميز بود و عمر ماندگاري حدود ٦تا ١٠ روز با نگهداري گوشت در دماي کمتر از ٢٠ درجه سانتي گراد، ٨٠% اکسيژن و ٢٠% دي اکسيد کربن به دست مي آيد.
در مطالعات صورت گرفته در آمريکا با استفاده از برش وبسته بندي گوشت در فيلم هاي نفوذ پذير به هوا در موقعيت متمرکز براي توزيع به تک تک مغازه ها استفاده مي شود.
موفقيت اين سيستم جديد مورد مطالعه به فروش سريع کالا از مغازه ها به خاطر عمر ماندگاري محدود ووجود فروشگاه هاي زنجيره اي متعدد نزديک به محل ساخت و بسته بندي مرکزي بستگي دارد.
يک نوع ديگر از سيستم مورد مطالعه ، برش قطعات اوليه به قسمت هاي کوچک که در کيسه ها قرارداده مي شوند وبه خرده فروشي ها براي بسته بندي کامل ، برچسب گذاري و قيمت گذاري توزيع مي شوند.
موفقيت محدود اوليه بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده براي گوشت منجر به افزايش استفاده پلاستيک و فرايندهاي پيشرفته شد.
٣-معرفي مواد و مشخصات بسته بندي به روش اتمسفر
اصلاح شده :
استفاده از مواد پليمري با کاربري بسته بندي مواد غذايي منجر به حفظ سلامت مصرف کننده ، ماندگاري بالا و رضايت مشتري را به دنبال دارد. در ذيل به مهم ترين اين مباحث پرداخته شده است :
٣-١-معرفي مواد مورد استفاده :
بسته بندي ، محصول را در برابر اثرات مخرب که ممکن است شامل بي رنگ شدن ، تغيير طعم وبو، ضررهاي تغذيه اي ، تغييرات بافتي و ديگر شاخص هاي قابل اندازه گيري باشد، محافظت مي کند.
در نتيجه ويژگي هاي گوشت که در تعيين عمر ماندگاري گوشت مهم هستند شامل ، ظرفيت نگهداري آب ، رنگ ، کيفيت ميکروبي ، پايداري چربي و مطلوبيت عمر ماندگاري دوره اي بين بسته بندي محصول واستفاده از آن محصول مي باشد. ويژگي هاي محصول کماکان براي مصرف کننده قابل قبول بوده که اين ويژگي ها شامل ظاهر، بافت ، طعم ، رنگ وارزش تغذيه اي مي باشد. متغيرهايي که روي ويژگي هاي عمر ماندگاري گوشت تازه بسته بندي شده اثر مي گذارد، ماتريس گازي ، هد اسپيس ، تجهيزات بسته بندي ، دماي نگهداري و افزودني ها مي باشند. کيفيت غذاي بسته بندي شده ، مستقيماً به غذا وماده بسته بندي مربوط مي شود، بنابراين مواد بسته بندي توسعه يافتند تا ويژگي هاي مطلوب گوشت را در طي ذخيره سازي حفظ کنند.
مواد مورد مصرف در بسته بندي مواد غذايي شامل شيشه ، فلز، کاغذ وپلاستيک مي باشد. ويژگي پلاستيک ها مثل دانسيته پايين ، مقاومت به شکنندگي ؛ درزبندي راحت ، انعطاف در ساخت ، قابليت پرينت وانعطاف پذيري در دماي پايين آن ها را براي بسته بندي مواد غذايي مناسب ساخته است . پليمرهاي مرسوم و متداول براي بسته بندي مواد غذايي پلي اتيلن با دانسيته پايين (٧)، پلي اتيلن با دانسيته بالا(٨)، پلي پروپيلن (٩)، پلي تترا فلوئورو کربن (١٠) و پلي آميد(١١) مي باشد.
همچنين پلي استرها(١٢)، پلي وينيل کلرايد(١٣)، پلي استايرن (١٤) و اتيلن وينيل استات (١٥) هم در بسته بندي استفاده مي شود. هر کدام از مواد بسته بندي ضرر و منفعت هايي دارند. بسته بندي گوشت تازه ، اندکي به رطوبت نفوذپذيري دارد، بنابراين از خشک شدن سطح جلوگيري مي کند در حالي که نفوذ پذيري به گاز با توجه به کاربردها فرق مي کند. انواع بسته بندي مواد غذايي ايرلندي نشان مي دهد که نوع پليمري که به عنوان لايه هاي تماسي براي گوشت هاي سرد ومنجمد به کار مي رود؛ ٧٩% پلي استايرن ، ٣٨% پلي وينيل کلرايد، ١٣% پلي پروپيلن و ١٨% پلي اتيلن مي باشد. لايه هاي منفرد با پلاستيک ها به تنهايي همه ويژگي هاي لازم براي کاربرد در بسته بندي مواد غذايي را ندارند بنابراين با لمينيت کردن ، پوشش دار کردن يا اکستروژن کردن انواع لايه هاي پلاستيکي با خصوصيات مطلوب ايجاد مي گردد. دربندي حرارتي و ويژگي هاي ممانعتي اغلب به وسيله کاربرد پوشش ها به سطح فيلم هاي پلاستيکي بهبود پيدا مي کند.
ترکيبات شفاف کننده به طور گسترده اي به سطح پليمر به وسيله غوطه وري عميق و يا اسپري کردن ومخلوط کردن با پليمر براي مهاجرت به سطح به کار برده مي شوند.
ترکيبات شفاف کننده ، کشش سطحي آب را که بر روي سطح داخلي فيلم که به علت اختلاف دمايي بين فيلم و محيط اطراف آن به وجود مي آيد، کندانس شدند را کاهش مي دهد. ترکيبات معمولي براي اين کار گليسرول واسترهاي پلي گليسرول هستند. بسته بندي نفوذپذير گوشت تازه در سلوفان به وسيله توسعه فيلم هاي گسترش يافته پلي وينيل کلرايد جايگزين شد؛ اما هدف اين است که بلومينگ بيشتر پيگمان هاي ميوگلوبين به اکسي ميوگلوبين را فراهم کند. البته فيلم هاي پلي ج وينيل کلرايد حفاظت ونفوذپذيري به اکسيژن را به خاطر وجود سلوفان نشان دادند.
روش اتمسفر اصلاح شده براي گوشت يک سد براي نفوذ رطوبت وگاز فراهم مي کند تا محيط بسته بندي را در طي انبارداري ثابت نگه دارد. در هر نوع از بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده حذف ويا تغيير ترکيب اتمسفري لازم است وشامل دو نوع بسته بندي هوازي و بدون هوازي براي گوشت مي شود.
فقدان اکسيژن در بسته بندي هايي با اکسيژن کم ، معمولاً باعث مي شود که رنگدانه ها به حالت دي اکسي ميوگلوبين درآيند و واکنش هاي تخريبي اکسيداتيو را کاهش دهند.
روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن کم به آساني در دسترس مي باشد؛ اما کمتر مورد استفاده قرار مي گيرد، اگرچه بسته بندي تحت خلأ، مؤثرترين بسته بندي است .
بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن کم يک بسته بندي با اتمسفري از نيتروژن واکسيژن است .
نيتروژن يک گاز خنثي است وبا پيگمان هاي گوشت واکنش نمي دهد وبه وسيله گوشت جذب نمي شود، بنابراين صحت ودرستي بسته بندي را با حضور در هد اسپيس حفظ مي کند. [١]
٣-٢-مشخصات بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده :
تغييرات تخريبي در طي نگهداري گوشت به وسيله واکنش هاي متابوليک از شکسته شدن غشاي بيولوژيک و فرايندهاي اکسيداتيو بيو شيميايي ، مورد تأثير واقع مي شود.
تخريب کيفيتي شامل : بي رنگ شدن ، بد طعم شدن وبد بو شدن ، از دست دادن مواد مغذّي ، تغييرات بافتي و پيشرفت شاخص هاي فساد مي باشد.
هدف بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده اين است که ويژگي هاي مطلوب گوشت را براي يک دوره انبارداري حفظ کند. گوشت خام سرد شده در طي انبارداري ، واکنش هاي شيميايي مثل تنفس را نشان داد که شامل جذب اکسيژن و آزادسازي دي اکسيد کربن بود؛ اما تنفس گوشت مثل تنفس ميوه و سبزيجات نمي باشد.
ميتوکندري هاي ماهيچه پس از مرگ متابوليزم اکسيژن را ادامه مي دهند؛ اما بعد از مرگ ، اين عمل کاهش پيدا مي کند. ميتوکندري مي تواند روي پايداري ميوگلوبين به وسيله مصرف اکسيژن که فشار جزئي اکسيژن را کاهش مي دهد، تأثير بگذارد.

٣-٣- اثرات ظاهري (رنگ و ...):
رنگ گوشت بسته بندي شده وپايداري آن يا بي رنگ شدن ، مهم ترين ويژگي کيفيتي عمر ماندگاري مي باشد.
تصميمات خريداران گوشت ، بيش تر تحت تأثير رنگ آن واقع مي شود تا ديگر شاخص هاي کيفيتي آن . گوشت با ٢٠% مت ميوگلوبين توسط مصرف کننده مورد قبول واقع مي شود؛ اما با سطوح بيشتر از ٤٠% توسط خريداران رد مي شود يا ارزشش را از دست مي دهد. دي اکسي ميوگلوبين ، فرم کاهش يافته ميوگلوبين مي باشد که در نبود اکسيژن زماني که گوشت در ابتدا بريده مي شود ويا تحت خلأ بسته بندي مي شود رنگ ارغواني ايجاد مي کند.
مت ميوگلوبين ، حالت اکسيد شده ميوگلوبين مي باشد که پيگمان غالب سارکوپلاسميک در ماهيچه مي باشد وآهن سه ظرفيتي منجر به رنگ قهوه اي يا خاکستري گوشت مي شود.
کاهش مت ميوگلوبين به وسيله ٥-١ درصد منواکسيد کربن حّتي در حضور هوا، شروع مي شود. حالت شيميايي هر پيگمان به پيگمان هاي ديگر و فقدان منو اکسيد کربن ، وابسته است .
حالت سه گانه ميوگلوبين ممکن است به طور هم زمان در مقدارهاي متفاوت در يک ماهيچه که به شرايط احياء وابسته است ، وجود داشته باشد. [٢]
٣-٤- مزه و طعم :
طعم ، يک ويژگي پيچيده گوشت است ؛ اما مهم ترين شاخصي است که روي رفتار خريد مصرف کننده تأثير مي گذارد. ترکيبات داراي طعم وبو از ترکيبات ليپيدي و پپتيدي گوشت ماهيچه ناشي مي شوند.
فرايندهاي اکسيداتيو به وسيله شاخص هاي اندوژنز(١٦) وانجيوجنس (١٧) آغاز مي شوند زيرا ترکيبات غذايي ماهيچه با پيگمان ها، اسيدهاي چرب ، آمينواسيدها وويتامين ها ترکيباتي هستند که بيشترين تأثير فرايندهاي متابوليک اکسيد واحيا را مي پذيرند. اکسيداسيون پيگمان هاي غذايي مربوط به واکنش هاي ديگر مي باشد. اکسيد و احيا در گوشت شامل توليد آنيون هاي سوپر اکسيد است که اين سوپر اکسيست ترکيبات راديکالي آزاد را که در برگيرنده واکنش هاي اکسيداتيو هستند، توليد مي کنند.
در گوشت هاي بلوم (نوعي گوشت ) در تماس با هوا در خرده فروشي ها، اکسيداسيون پيگمان ها از اکسيداسيون چربي ها سريع تر رخ مي دهد.
بنابراين فساد چربي ها در عمر ماندگاري يک ويژگي مهم نمي باشد؛ اما گوشت در بسته بندي هايي با بيش از ٢١ درصد اکسيژن ، ممکن است فرايندهاي اکسيداتيو و اکسيداسيون چربي ها را تحريک کند که مي تواند در گوشت هايي بابسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن زياد مشکل آفرين باشد. اکسيداسيون ليپيدها به اکسيداسيون پيگمان ها وبي رنگ شدن گوشت مربوط مي شود.
اتو اکسيداسيون چربي ها فرايند پيچيده اي است که در آن اسيدهاي چرب غير اشباع با مولکول اکسيژن راديکال آزاد واکنش مي دهند که نتيجه آن تخريب طعم يا بد بو شدن گوشت است . شاخص هايي که روي اکسيداسيون ليپيدها (چربي ها)تأثير مي گذارند شامل : ترکيب اسيد چرب ، پرواکسيدان ها، آنزيم و حرارت مي باشند.
اکسيداسيون چربي ها، مي تواند به وسيله ارزيابي حسي و شيميايي با ترکيب فعال «تيو باربيتوريک اسيد» تعيين شود که يک ترکيب قوي براي تشخيص رنسيديتي (١٨) مي باشد. اگرچه مطالعات پيشين در مورد اکسيداسيون چربي ها با اکسيژن کم گزارشي را ارائه نکرده اند؛ اما بيش تر مطالعات اخير نشان دادند که اکسيژن زياد، اکسيداسيون چربي ها را معمولاً در مقايسه با بسته بندي تحت خلأ يا بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن را کم افزايش مي دهند. طعم گوشت چرخ کرده ي گاو در بسته بندي با اکسيژن بالا در مقايسه با بسته بندي به روش اتمسفر اصلاح شده با اکسيژن کم بعد از ٦ يا ١٠ روز مطلوب نبود واکسيداسيون چربي ها بالا بود؛ اما پنليست ها(١٩) استيک هايي که در ٥٠ درصد اکسيژن نگهداري شده اند را ترجيح مي دهند، اگرچه طعم اکسيد شدن در مقايسه با استيک هايي که در مقادير ديگر اکسيژن (٢٠درصد اکسيژن و مقدار مساوي نيتروژن ) نگهداري شدند در آن ها حس شده بود که مي تواند به پذيرش يا آشنايي با طعم اکسيد شده در گوشت منجر شود.