Спосіб консервування продуктів в пластикові упаковки та пластикова упаковка

1 Спосіб консервування рослинного, переважно плодоовочевого продукту, який передбачає заповнення пластикової упаковки продуктом, що підлягає термообробці, запечатування заповненої пластикової упаковки та термообробку запечатаної і заповненої пластикової упаковки, причому стадію охолодження ведуть холодною водою при одночасній подачі в автоклав повітря під тиском, який по меншій мірі частково компенсує тиск всередині гарячих упаковок так, щоб ці упаковки не пошкоджувались при охолодженні, а після пониження температури упаковок щонайменш до 90°С або нижче, тиск зменшують та продовжують охолодження холодною водою при тиску навколишнього середовища 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що подачу в автоклав повітря під тиском припиняють при досягненні температури упаковок 75-80 °С 3 Спосіб по будь-якому з пп 1 або 2, який відрізняється тим, що стадію термообробки проводять при середній температурі біля 95°С 4 Спосіб по будь-якому з пп 1 або 2, який відрізняється тим, що стадію термообробки проводять при температурі від 110°С до 120°С 5 Спосіб по будь-якому з пп 1-4, який відрізняється тим, що рослинний продукт вибирають із коренеплодів, бобових, гарбузових, пасльонових, зернових, оливок та маслин, плодово-ягідних культур, салатів, в тому числі салатів, що містять м'ясні або рибні компоненти, а також капусту, цибулю, часник, черемшу, спаржу 6 Пластикова упаковка для консервування харчових продуктів шляхом термообробки в автоклаві, виконана з прозорого або непрозорого ламінованого матеріалу, який містить наступні шари від внутрішнього до зовнішнього поліпропілен, поліамід, поліетилентерефталат 7 Упаковка по п 6, яка відрізняється тим, що ламінований матеріал є прозорим для візуальної ідентифікації продукту 8 Упаковка по п 6, яка відрізняється тим, що ламінований матеріал є непрозорим та додатково містить шар алюмінію між поліетилентерефталатним та поліамідним шарами 9 Упаковка по любому із пп 6-8, яка відрізняється тим, що поліетилентерефталат містить поліефірне волокно, таке як лавсан 00 ю Винахід відноситься до консервування рослинних продуктів, зокрема таких, як коренеплоди, бобові, гарбузові, пасльонові, зернові, оливок та маслин, плодово-ягідних культур, різноманітних салатів, в тому числі салатів, що містять м'ясні або рибні компоненти, а також капусту, цибулю, часник, черемшу, спаржу До консервування плодоовочевих продуктів висуваються підвищенні вимоги по відношенню до параметрів термообробки (пастеризація та стерилізація) 3 одного боку, термообробка повинна забезпечувати надійне знешкодження всіх вегетативних і бажано спорових форм-мікроорганізмів, а з іншого боку, цикл термообробки повинен бути якомога коротшим для оптимального смаку продукту та максимального збереження в ньому корисних для здоров'я речовин (наприклад, вітамінів), чуттєвих до впливу високих температур (Н И Назаров Технология и оборудование пищевых производств М , "Пищевая промышленность", 1977, с 325) В загальному випадку, цикл термообробки складається з трьох стадій - нагрівання, витримка при температурі і тривалості, що забезпечують знешкодження мікроорганізмів, і охолодження Зрозуміло, що основна стадія - витримка не може бути зменшена, так як встановлені для конкретного продукту температурно-часові параметри тер 59148 мообробки повинні обов'язково бути дотримані, але тривалість стадій нагрівання та охолодження визначається головним чином властивостями тари, в якій здійснюють термообробку продуктів Раніше термообробку плодоовочевої продукції проводили в герметично закритій скляній або металевій тарі, кожна з якої має свої недоліки Скляна тара є тяжкою, та чуттєвою до ударних впливів, та крім того, збільшує тривалість циклу термообробки із-за низької теплопровідності Нагрівання скляних банок триває довго, а охолоджують їх, обережно, так як скло легко утворює тріщини при значному перепаді температур всередині та ззовні банки Металеві банки легше, але внаслідок пластичності та тонкості металевого листа, із якого їх виготовляють, не можуть охолоджуватися досить швидко, так як при значній різниці тиску всередині та ззовні банки вони спучуються і можуть зруйнуватися (Н И Назаров Технология и оборудование пищевых производств М , "Пищевая промышленность", 1977, с 324) Аналогічні проблеми виникають і при автоклавній стерилізації ВІДХОДІВ В поліпропіленових мішках, що використовуються для утилізації лабораторних, медичних та деяких харчових ВІДХОДІВ Щоб уникнути руйнування МІШКІВ на стадії зменшення тиску, стерилізацію МІШКІВ парою здійснюють при незначному (відкритому) верху мішка Зрозуміло, що такий спосіб не прийнятний для стерилізації харчових продуктів, розрахованих на довготривале зберігання без охолодження, протягом періоду від півроку до двох-трьох років Таким чином, в основу винаходу поставлено задачу зменшити тривалість циклу термообробки при використанні пластикових упаковок та надійної пастеризації або стерилізації рослинних продуктів для наступного їх тривалого зберігання Поставлена задача вирішується способом згідно з винаходом, який передбачає заповнення пластикової упаковки продуктом, що підлягає термообробці, закривання заповненої пластикової упаковки та термообробку закритої та заповненої пластикової упаковки, причому стадію охолодження проводять холодною водою при одночасній подачі в автоклав повітря під тиском, який по меншій мірі частково компенсує тиск всередині гарячих упаковок так, щоб ці упаковки не пошкоджувалися при охолоджені, а після пониження температури упаковок по меншій мірі до 90°С або нижче, тиск зменшують та продовжують охолодження холодною водою при тиску навколишнього середовища Переважно, подачу в автоклав повітря підтиском припиняють при досягненні температури упаковок 75-80°С Спосіб згідно з винаходом дозволяє різко зменшити тривалість стадії охолодження без пошкодження закритих упаковок, в яких на початку стадії охолодження ще зберігається високий тиск При заповненні упаковки продуктом до неї може (не обов'язково) додаватися консервуючий агент Параметри термообробки переважно забезпечують одержання продукту, що має термін зберігання від 6 МІСЯЦІВ до 2,5 років, в залежності від типу продукту Упаковка може мати різноманітний вид та об'єм Пластикові упаковки можуть мати загалом па 4 ралелепіпедну форму, або таку, що звужується до верху, стоячу форму типу Stand Up (з круглим донним та плоским верхніми швами), або не мати певної форми - у вигляді прямокутного мішка Переважні об'єми упаковок можуть бути в межах від ЮОмл до 1л Більш великі упаковки також можуть використовуватися, але при цьому вони повинні мати відповідну ущільнену або подовжену форму, щоб надмірно не збільшувати тривалість циклу термообробки Найбільш переважним об'ємом є об'єм від 200 до 500мл Заповнення упаковок продуктом може проводитись як заливочною рідиною, так і без неї, але у випадку, коли заливочну рідину не використовують, заповнені упаковки слід вакуумувати Також для пакетів, заповнених продуктами, що містять рідку фазу, можна застосовувати частковий вакуум (для збільшення термінів зберігання) При використанні пастеризаційного режиму консервування плодоовочевої продукції (огірки, патисони, кабачки, томати і т п ) стадію термообробки можна проводити при температурі "жорсткої" пастеризації, тобто до 100°С, наприклад, при середній температурі на стадії витримки біля 95°С При використанні стерилізаційного режиму консервування, наприклад, при консервуванні бобових або коренеплодів, стадію витримки переважно проводять при температурі від 110°С до 125°С Для упаковок невеликих об'ємів, наприклад від 100 до 500 мл більш прийнятні упаковки типу Stand Up з круглим дном та плоским верхом Переважно, використовують пластикові упаковки, виконані з ламінованого матеріалу, який є достатньо прозорим для візуальної ідентифікації споживачем рослинного продукту, що знаходиться в упаковці Вказаний ламінований матеріал зазвичай містить наступні шари, від внутрішнього до зовнішнього поліпропіленовий шар, поліамідний шар, поліетилентерефталатний шар Поліпропіленовий шар є традиційним пластиком, що дозволений для контактування з їжею, і, крім того, він добре термозв'язується з утворенням міцного шва Поліамідний шар є центральним, а поліетилентерефталатний шар, переважно, лавсановий шар, підвищує МІЦНІСТЬ упаковки на розрив, удар та проколювання Крім того, пластиковий ламінований матеріал може містити шар алюмінієвої фольги як додатковий бар'єрний шар, який зазвичай розміщений між поліетилентерефталатним (ЗОВНІШНІМ) шаром та поліамідним шаром Додатковий шар необхідний для більш високої бар'єрності упаковки і ВІДПОВІДНО збільшення термінів зберігання продукції Рослинний продукт переважно вибирають із коренеплодів, бобових, гарбузових, пасльонових, зернових, оливок та маслин, плодово-ягідних культур, різних салатів, в тому числі салатів, що містять м'ясні або рибні компоненти, а також капусти, цибулі, часнику, черемші, спаржі Нижче наведений перелік найбільш прийнятних продуктів для термообробки згідно з винаходом, що не обмежує винахід бобові зелений горошок, квасоля, квасоля стручкова, сочевиця, соя, боби, маш, нут, 59148 зернові кукурудза, кукурудза в початку, МІНІкукурудза, готовий (варений) рис, готове пшоно, готові макаронні вироби, готова гречка, оливки та маслини, як з кісточкою, так і без неї, можливо з різноманітними іншими матеріалами (перець, анчоус, лимон і т д ), коренеплоди буряк, морква, ріпа, редис, редька, сельдерей, пастернак, петрушка коренева, брюква (які консервують ЯК нарізаними на шматки, так і цілими), гарбузові кабачки всіх видів, включаючи цукіні, огірки, патисони (всі види), гарбуз, кавун, диня, пасльонові томати, перці, баклажани, фізаліс, картопля, а також капуста, цибуля, часник, черемша, спаржа (стебла), різноманітні салати, які містять як овочеві, так і м'ясні або рибні компоненти, компоти, що містять всі ВІДОМІ культурні та дикорослі ПЛОДОВО-ЯГІДНІ культури, в тому числі ревінь, цитрусові, тропічні та субтропічні фрукти та ягоди Далі винахід пояснюється прикладами його виконання, що не обмежують його Приклад 1 Пастеризаційний режим Виготовляють пакети в загальному паралелепіпедної форми, ємністю 500мл та 1л, з традиційного ламінованого пластикового матеріалу з внутрішнім поліпропіленовим Пакет є достатньо прозорим та вміст пакету можна легко оцінювати візуально Відкриті незаповнені пакети подають на пакувальний автомат (машину, що заповнює та запечатує), де пакети заповнюють продуктом із одного дозатору, або із системи дозаторів (наприклад, із подвійного дозатору) продуктом та заливочною рідиною Після ЦЬОГО верх пакету герметично термозварюють відомим чином з одержанням шву шириною біля 1-10мм На цій стадії (при відсутності заливочної рідини) перед термозварюванням верху пакету можна діяти пониженим тиском ("вакуум") з попередньою запайкою незакритої (верхньої) частини, після чого верхній шов термозварюють остаточно (Також можна застосовувати спосіб без попередньої запайки) В даному прикладі вакуумування не застосовували, так як пакети заповнювали вишневим компотом Після закривання заповнені пакети встановлювали в пастеризатор, як пастеризатор використовували звичайний баночний автоклав Нагрівання запечатаних пакетів проводили до досягнення 95°С протягом ЗО хвилин, та після витримування при температурі 95-100°С протягом в середньому 20 хвилин (для пакетів меншого об'єму біля 10 хвилин, для пакетів більшого об'єму - до ЗО хвилин), в автоклав подавали холодну, воду для швидкого охолодження пакетів при одночасній подачі стиснутого повітря під надлишковим тиском 1,4 бар Після досягнення температури пакетів 75°С, яка була досягнута менш чим за 2 хвилини, подачу стиснутого повітря припиняли та тиск в автоклаві скидали, продовжуючи охолодження холодною водою звичайним чином до 28°С, до повного вирівнювання тиску всередині пакетів з тиском навколишнього середовища Ні ОДИН ІЗ одержаних, охолоджених пакетів не мав пошкоджень або протікання 6 Приклад 2 Стерилізаційний режим Для консервування бобових (квасоля, горох) використовували пластикові пакети ємністю 200мл типу Stand Up з круглим донним та плоским верхнім швами шириною біля 10мм Верхній шов термозварювали після заповнення пакетів продуктом Ламінований матеріал упаковки, що використовується, містив алюмінієвий шар ЗОВНІШНІЙ шар був утворений поліетилентерефталатним волокном (лавсаном) для підвищення МІЦНОСТІ упаковок на удар та розрив Нижче шар алюмінію, далі поліамідний шар та за ним поліпропіленовий шар Для заповнення упаковок, крім продукту також використовували традиційну заливочну рідину, що не містить консерванту Приклад здійснювали в основному згідно з Прикладом 1 в баночному автоклаві, але нагрівали 45 хвилин до 115°С та витримували при цій температурі протягом ЗО хвилин для гороху та 40 хвилин для квасолі Охолодження вели холодною водою при подачі повітря під тиском не менше 2 бар (2,2-2,3 бар) протягом 3 хвилин до пониження температури до 80°С, після чого подачу повітря під тиском припиняли і тиск скидали, продовжуючи охолодження упаковок холодною водою до температури навколишнього середовища Ні одна упаковка при охолодженні не була пошкоджена Також стерилізаційний режим можна проводити в автоклавах імпортного виробництва, де можна провести комбінований нагрів та охолодження Дослід проводився на автоклаві EASY 12/60/D (Італія) Автоклав оснащений додатковим вентилятором, який забезпечує утворення повітрянопарової суміші в фазі нагріву та в фазі стерилізації Цей автоклав також містить систему "водяного дощу", яку, згідно з рівнем техніки, застосовують для охолодження скляної тари Охолодження пластикових пакетів переважно проводять сумішшю води та повітря Ця суміш утворюється при одночасній подачі води назустріч потоку повітря під тиском, при роботі згаданого вентилятора Рециркуляцію води після "водяного дощу" здійснюють за допомогою відцентрового насосу Однорідність термообробки упаковки при стерилізації забезпечується за допомогою горизонтального потоку пари та повітря, які змішують за допомогою вентилятора Даний вентилятор під час охолодження також продукує направлений горизонтальний потік, але який складається вже з суміші повітря та мілких капель води Цей потік, проходячи через продукт, що піддано обробці, забезпечує однорідну обробку при охолодженні На даному стерилізаторі проводилась стерилізація зеленого горошку в пакеті із ламінованого матеріалу з шарами від внутрішнього до зовнішнього поліпропілен, поліамід, алюмінієвий шар, поліетилентерефталатний шар Пакет мав форму Stand Up та масу продукту 320 грам Стерилізацію проводили в сім етапів, де фаза нагрівання відповідала етапам 1-3, фаза витримки - етапу 4, та фаза охолодження - етапам 5-7 За одну хвилину температуру піднімали від кімнатної до 56°С при ПІДЙОМІ тиску до 0,1 бар Протягом наступних семи хвилин температуру піднімали до 100°С при ПІДЙОМІ тиску до 0,5 бар 59148 Протягом наступних семи хвилин температуру піднімали до 121 °С до досягнення тиску 1,7 бар Протягом наступних сорока хвилин температуру витримували при 121 °С постійному тиску 1,9 бар Потім подачу пари припиняли Протягом наступних двох з половиною хвилин температуру понижували подачею повітря до 75°С при підтримці тиску 1,9 бар Потім починали подачу води і повітря Протягом наступних шістнадцяти хвилин температуру доводили до 28°С при пониженому тиску до 1,4 бар Подачу води припиняли Далі протягом 18,5 хвилин тиск вирівнювали до тиску навколишнього середовища, та упаковки вивантажували із автоклава Комп'ютерна верстка Н Лисенко 8 Після режиму теплової обробки пакети по Прикладам 1 та 2 охолоджували та поміщали в гофрокороби для зберігання та оптового продажу Температура зберігання цих продуктів відповідала температурі навколишнього середовища, без охолодження або заморожування Гранична температура зберігання не перевищувала 30°С Через 6 МІСЯЦІВ зберігання в герметичних упаковках обидва продукти по Прикладам 1 та 2 зберегли свої властивості Спеціалісту в даній галузі буде зрозуміло, що хоча винахід було описано вище на конкретних варіантах його виконання, зокрема для таких продуктів/ як компоти та бобові, він може бути модифікований для любого продукту без виходу за межі об'єму формули винаходу Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна