Osłonki, folie i inne materiały pomocnicze

[Maxell]

 

Materiały pomocnicze stosowane w wędzeniu żywności

 

W procesie wędzenia żywności wykorzystuje się wiele materiałów pomocniczych, niezbędnych do przeprowadzenia niektórych operacji technologicznych, a ponadto mniej lub bardziej wpływających na jakość i trwałość, również bezpieczeństwo produktu końcowego. Do najważniejszych z nich należą osłonki, przybory do mocowania produktów na prętach wędzarniczych i materiały opakowaniowe. Zastosowanie nadfioletu (UV) do wyjaławianie pomieszczeń i urządzeń przetwórczych znacznie poprawia warunki sanitarne zakładów wędzarniczych.

 

Osłonki

 

W zależności od rodzaju użytego surowca osłonki można podzielić na: naturalne i sztuczne. Osłonki naturalne pochodzą z przewodów pokarmowych i pęcherzy zwierząt rzeźnych uznanych przez Weterynaryjną Inspekcję Sanitarną za przydatne do spożycia. Osłonki sztuczne otrzymuje się z:

- surowców naturalnych,

- tworzyw sztucznych.

W pierwszej podgrupie można wyróżnić osłonki kolagenowe (białkowe), celulozowe i papierowo-celulozowe. Tworzywa syntetyczne mają ograniczone zastosowanie w produkcji osłonek do wyrobów wędzonych, głównie ze względu na bardzo małą przepuszczalność gazów, w tym pary wodnej i składników dymu wędzarniczego. Wymagają specjalnej modyfikacji w celu zwiększenia przepuszczalności dymu, co dotych czas w pełni udało się jedynie w przypadku niektórych osłonek poliamidowych.

 

Osłonki naturalne

 

Osłonkami naturalnymi, uzyskiwanymi jako uboczne jadalne surowce rzeźne są: jelita (w tym ślepe), przełyki bydlęce i końskie, pęcherze oraz rzadziej żołądki świńskie.

 

 

Osłonki z nich otrzymywane (tab. 7.1) mają apetyczny wygląd, wykazują doskonałą przenikalność dla dymu i pary wodnej, i są trawione przez organizm ludzki.

Czynności związane z obróbką przewodów pokarmowych, jak: opuszczanie treści pokarmowej, szlamowanie, kaszlowanie itp. dokonuje się ręcznie lub maszynowo. Temperatura wody używanej w procesie maceracji (moczenie jelit przez 2-3 godz.) nie powinna przekraczać 40°C, gdyż w przeciwnym wypadku powoduje to denaturację białka, w wyniku czego ścianki jelit się kurczą i ulegają skruszeniu (Paczkowski, 1970). Niedokładne oczyszczenie przewodów pokarmowych z ich treści i niedo-stateczne ich odtłuszczenie przyspiesza proces jełczenia i kwaśnienia produktu oraz powoduje podcieki tłuszczowe pod osłonką. Niedosta¬teczne wychłodzenie osłonek w toku obróbki przed konserwacja, w szczególności żołądków, jelit grubych i kątnic powoduje zaparzanie, które mimo zakonserwowania i magazynowania w chłodnych warunkach jest procesem nieodwracalnym (Paszkowski, 1970). Niedopuszczalnymi cechami osłonek są: zapach jełki, gnilny, kwaśny lub inny obcy, barwa szarozielona lub inna nietypowa, rozpadanie się ścianek osłonek lub inne oznaki rozkładu. Przyspieszanie procesów rozkładu wyrobów przez niewłaściwie przygotowane osłonki, mniejsza wytrzymałość mechaniczna, niejednolitość wymiarów, wyższa cena niż ich odpowiedników syntetycznych, a niekiedy także trudności z ich pozyskaniem, są zasadniczymi przyczynami ograniczeń w stosowaniu osłonek naturalnych. Pomimo tego osłonki naturalne są bardzo poszukiwane i dominują w produkcji wysokiej jakości kiełbas (np. „Śląska", „Rzeszowska", surowa polska, kabanosy) i innych przetworów mięsnych. Duża elastyczność i kurczliwość osłonek naturalnych zapewnia ich dobre przyleganie do powierzchni wyrobów, tak że tworzą z nimi jedną naturalną całość. W handlu, osłonki naturalne są pakowane wg rodzajów, kalibrów i długości. Przed rozkładem zabezpiecza się je metodą solenia lub suszenia. Pęczki osłonek solonych oraz pojedyncze żołądki układa się ściśle warstwami w beczkach, przesypuje solą i przechowuje w temperaturze 2-14°C, optymalnie 8°C. Zaleca się również przechowywanie osłonek w nasyconym roztworze soli kuchennej (PN-A-85702). Pęczki osłonek suszonych układa się w torbach papierowych, workach jutowych lub kartonach i przechowuje w suchych, przewiewnych pomieszczeniach. Trwałość osłonek solonych wy¬nosi 14-20 miesięcy, a suszonych 6-14 miesięcy. Przed użyciem osłonki

naturalne poddaje się moczeniu w ciepłej wodzie, po którym uzyskują one maksymalną pojemność, doskonałą przenikalność dla składników dymu i tracą nadmierną kleistość. Temperatura wody dla osłonek solonych powinna wynosić ok. 20°C, a dla suszonych 30-35°C. Czas moczenia trwa 1,0-14 godz., z tym że wskazana jest przynajmniej jedna wymiana wody w czasie tej operacji. Tak przygotowane osłonki są gotowe do napełniania.

 

Osłonki kolagenowe

 

0 przydatności kolagenu do produkcji osłonek decyduje jego specyficzna, włóknista budowa i powszechność występowania w tkance łącznej ubocznych surowców rzeźnych. Surowcem są najczęściej dwoiny skóry bydlęcej, które poddaje się odpowiedniemu oczyszczaniu i dojrzewaniu, w celu otrzymania „ciasta" kolagenowego. Właściwości fizykochemiczne są modyfikowane za pomocą odpowiednich dodatków, jak: kwas spożywczy, włókno celulozowe, glicerol, olej roślinny, aldehyd mrówkowy, glioksal i inne. Dodatek włókna celulozowego zwiększa oporność osłonki na ogrzewanie. Glicerol zapewnia plastyczność i przyczynia się do zachowania wilgotności. Olej roślinny poprawia właściwości poślizgowe osłonki i zapobiega jej marszczeniu się na produkcie. Aldehyd mrówkowy dodatkowo sieciuje włókna kolagenowe, co poprawia właściwości mechaniczne osłonki. Otrzymane „ciasto" kolagenowe jest wytłaczane przez pierścieniowe dysze bez szwu o żądanej średnicy i suszone, przyjmując ostatecznie postać osłonki. W zależności od jakości kolagenu i stosowanych do datków wyróżnia się osłonki kolagenowe jadalne i niejadalne. Te ostatnie często występują na rynku pod nazwą osłonek białkowych.

Osłonki białkowe jadalne wytwarza się z kolagenu uzyskiwanego ze środkowej warstwy skóry młodych 2-3-letnich buhajów, których struktura tkanki łącznej nie jest jeszcze zbyt mocno usieciowana i łatwo poddaje się preparowaniu podczas procesu dojrzewania. Są to osłonki o właściwościach zbliżonych do osłonek naturalnych, jednak nieco mniej elastyczne i bardziej jędrne w gryzieniu. Przykładem mogą być osłonki kolagenowe firm „Devro", „Naturin" oraz osłonki Jelito Nanosmok firmy „Atlantis-Pak" o przekroju 20-40 mm, zalecane głównie do produkcji parówek, frankfurterek i kabanosów. Osłonki o większej średnicy (kalibrze) są stosowane do produkcji szynek w celu zmniejszenia ubytków masy podczas wędzenia i ułatwienia zdejmowania siatek, bez odrywania kawałków mięsa.

Osłonki białkowe niejadalne otrzymuje się z włókien kolagenowych pochodzących z dwoin bydlęcych, utwardzonych formaldehydem lub glioksalem z dodatkiem lub bez dodatku substancji nawilżających (gliceryny, sorbitolu i innych) i barwiących (karmelu). O nieprzydatności tych osłonek do jedzenia decyduje obecność formaldehydu i twarda, mocna tekstura ścianki. Są one przewidziane do zdejmowania z produktu przed spożyciem. Typowymi wyrobami w tych osłonkach są m.in. kiełbasy: żywiecka, krakowska i tatrzańska, a także salami i wędzony boczek.

Niezależnie od powyższego podziału, wszystkie osłonki kolagenowe przepuszczają składniki dymu wędzarniczego i pary wodnej. Dobrze wchłaniają i przepuszczają substancje zapachowe. Charakteryzują się dobrą wytrzymałością i wydajnością w procesie technologicznym. Są one sprzedawane w postaci rolek, osłonek ciętych, wiankowych i marszczonych, o różnych średnicach (od 22 do 105 mm) i barwach. Osłonki marszczone można stosować w procesie automatycznego napełniania. Wszystkie rodzaje osłonek białkowych należy przechowywać w suchym i chłodnym miejscu. Przy produkcji wyrobów wędzonych osłonki jadalne są zazwyczaj nadziewane na sucho, a osłonki niejadalne (białkowe) wymagają przed użyciem moczenia (ok. 20 min) w 8-12% roztworze soli kuchennej w temp. 20°C. Temperatura wędzenia dla osłonek jadalnych nie powinna być wyższa niż 78°C, a dla osłonek białkowych nie większa niż 90°C dla kiełbas i 85°C dla parówek.

 

Osłonki celulozowe (wiskozowe)

 

Do wytwarzania osłonek celulozowych dobrej jakości wykorzystuje się czysty linters bawełniany, a gorszej jakości - pulpę drzewną. Osłonki te są przenikalne dla dymu, powietrza i pary wodnej. Charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną i nie zmieniają swej średnicy w czasie nadziewania. Pod względem przenikalności gazów są podobne do wilgotnego celofanu i nie chronią wędlin przed wysychaniem i utlenieniem (Pezacki, 1981). Dlatego najczęściej stosuje sieje do produkcji parówek bezosłonkowych. Po uwędzeniu i parzeniu są łatwe do usunięcia z batonu, a otrzymany wędzony produkt bezosłonkowy może być pakowany w gazoszczelne opakowania próżniowe. Ponadto osłonki celulozowe są dobrą, selektywną barierą dla wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Kiełbasy wędzone w tych osłonkach wykazują (po zdjęciu osłonki) znacznie mniejszą zawartość benzo(a)pirenu, niż kiełbasy wędzone w osłonkach naturalnych (Simon i in., 1969).

 

Osłonki papierowo-celulozowe (Fibrous)

 

Osłonki Fibrous są formowane ze specjalnego papieru, a następnie impregnowane celulozą. Nadaje to im dużą wytrzymałość mechaniczną i umożliwia utrzymanie żądanego kalibru. Podobnie jak i osłonki białkowe, są przepuszczalne dla pary wodnej i składników dymu wędzarniczego. Natomiast lepiej zdejmują się z batonu niż osłonki białkowe, nie powodując przy tym uszkodzenia powierzchni. Do wędzonych produktów zaleca się następujące rodzaje osłonek Fibrous:

- Fibrous X - dobrze przylegająca do farszu, przeznaczona do produkcji kiełbas suszonych lub wędzonych trwałych i półtrwałych, takich jak salami, krakowska sucha,

- Fibrous EP - łatwo zdejmowalna, do produkcji wędlin wędzonych lub parzonych przeznaczonych do plasterkowania,

- Visko smoke - nowoczesna, nasączona preparatem dymu wędzarniczego,

- Visko smoke barrier - do serów, w których pożądany jest smak dymu.

 

Siatki termokurczliwe

 

Siatki termokurczliwe, zwane potocznie „pończochą" lub „rękawem", są najczęściej wykonane z tworzywa poliestrowego, co zapewnia im odpowiednią rozciągliwość, kurczliwość, wytrzymałość mechaniczną i oporność na ogrzewanie. Są one również bardziej higieniczne od bawełnianych. Średnica siatek najczęściej wynosi 80-250 mm, a wielkość oczek od kilku do kilkudziesięciu milimetrów. W obrocie handlowym są w postaci zwojów, łatwe do nakładania zarówno ręcznie, jak i maszynowo i wygodne do zdejmowania po procesie obróbki cieplnej. Użycie siatek termokurczliwych umożliwia wzmocnienie spójności kawałków produktu, wyeliminowanie przestrzeni powietrznych w otworach po odkostnieniu elementów mięsa, zmniejszenie ubytków substancji odżywczych podczas wędzenia (np. poprzez istotne ograniczenie lub zupełne wstrzymanie wycieku solanki nastrzykowej), ułatwia mocowanie do prętów wędzarniczych, oraz poprawia wygląd produktu. Niektóre siatki sprawiają wrażenie ręcznego splotu.

 

Osłonki poliamidowe

 

Typowe folie opakowaniowe z poliamidu (Nylon 6 i Nylon 6.6) nie nadają się do produkcji osłonek do wyrobów wędzonych ze względu na bardzo małą przepuszczalność gazów. Jednak po odpowiedniej modyfikacji fizycznej, a szczególnie dwukierunkowym rozciągnięciu folii po uplastycznieniu, mogą być one wykorzystane jako osłonki do produktów wędzonych. Rozciągnięcie folii umożliwia zdolność kurczenia się osłonki po uwędzeniu, co stanowi dobrą ochronę przed utratą wody i aromatu wyrobów. Osłonki poliamidowe nadające się do wędzenia są jednowarstwowe i odpowiednio cienkie. Pomimo tego są wytrzymałe przy napeł-nianiu i klipsowaniu, a ponadto oporne na porost pleśni. Przykładem mogą być osłonki z serii SM firmy Darmex Casing Sp. z.o.o. Niektóre osłonki poliamidowe stają się przepuszczalne dla składników dymu tylko w warunkach wysokiego nasycenia środowiska gorącą parą wodną lub po parzeniu wyrobów. Takie osłonki nie nadają się do wędzenia zimnego. Więcej danych o osłonkach można znaleźć w monografii Savic i Savic (2002) oraz innych opracowaniach (Anonim, 2003; Borzykowski, 2010).

 

Przędza wędzarnicza

 

W zależności od przeznaczenia, przędzę wędzarnicza stosuje się w postaci sznurka (szpagatu), dratwy lub nici. Służy do związywania, zszywania, przywiązywania lub zawieszania kiełbas i wędzonek. Najczęściej produkuje się ją w postaci rolek zapakowanych w woreczek chroniący przed zabrudzeniem. Do stosowania w wędzarnictwie dopuszczona jest tylko przędza wykonana z naturalnych surowców (np. len) lub bardzo czystych tworzyw sztucznych (np. włókna poliestrowe), o odpowiednim ateście PZH lub ISO.

 

Urządzenia i przyrządy do zawieszania produktów w wędzarniach

 

W warunkach przemysłowych półprodukty spożywcze są lokowane w wędzarniach na dwa sposoby - albo układane na siatkach ram wędzarniczych wsuwanych do wózków, albo zawieszane na prętach ram wędzarniczych.

W drugim sposobie rozróżnia się zawieszanie bezpośrednie i pośrednie. Bezpośrednie zawieszanie polega na nawlekaniu jednostek produktu na pręt wędzarniczy. Jest to sposób typowy dla małych i średnich ryb.

 

 

Małe ryby (np. szprot, śledź, sielawa) nawleka się przeważnie przez oczodoły (rys. 7.1 a), stosując odpowiedniej średnicy pręty z nierdzewnej stali, z zaostrzonymi końcami. W mechanicznych nawlekarkach pręt przebija oczodoły kilku ryb, skierowanych głową w jednym kierunku i ułożonych równolegle obok siebie w specjalnej prowadnicy. Większe ryby (np. makrela) są nawlekane na pręty przez skrzela i otwór gębowy (rys. 7.1 b) lub pręt przekłuwa się przez tułów pod kręgosłupem (rys. 7.1 c). Metoda przekłuwania prętem wędzarniczym jest również stosowana podczas wędzenia elementów drobiu i niektórych asortymentów mięsa wieprzowego. Zawieszanie pośrednie polega na wykorzystaniu odpowiednich haków (rys. 7.1 d, e), haków i pętli (rys. 7.1 f), sznurka i igły (rys. 7.1 g), specjalnej rozporki (rys. 7.1 h) lub samego sznurka w postaci obwiązek i przesznurowań (rys. 7.1 i, j, k).

 

 

Haki wykonane są z pręta ze stali nierdzewnej, kwasoodpornej o średnicy 3-6 mm. Powierzchnia haków powinna być gładka i łatwa do czyszczenia i mycia w zmywarce. Kształt haków przypomina najczęściej lustrzane odbicie litery S, przy czym może być on bardziej zróżnicowany w zależności od przeznaczenia. Np. haki do zawieszania dużych ryb patroszonych lub rozpłatanych mają dodatkowe rozporki zabezpieczające przed zamykaniem się płatów brzusznych podczas wędzenia (rys. 7.2). Oczka haków są dobrane do wielkości produktu. Końce haków i ewentualnych rozporek są ostro zakończone, co umożliwia pewne zawieszenie ryb w wędzarni. Dla wyrobów wędzonych w sztucznych osłonkach powszechne jest stosowanie pętli ze sznurka lub klipsa z pętlą ze sznurka. Elementy zawieszające są mocowane najczęściej do pustych osłonek, na specjalnych wysokowydajnych urządzeniach o działaniu ciągłym.

Znaczną część produktów mięsnych zawiesza się w postaci pętli batonów połączonych zwiniętym rękawem osłonki. Przykładem mogą być parówki nadziewane w sposób ciągły w urządzeniu Transamatic, które ma przystawkę do skręcania kiełbas w osłonkach i zawieszania zwojów batonów na specjalnych ramach. Za koniec siatki termokurczliwej zawiesza się m.in. szynki, baleron, polędwicę bosmańską (rybną) i niektóre kiełbasy dojrzewające.

 

Papier pergaminowy

 

Papier pergaminowy stosuje się głównie do owijania ryb wędzonych. Maksymalna zawartość wody w papierze pergaminowym nie powinna przekraczać 8,5%, zawartość rozpuszczalnych w wodzie składników nie więcej niż 10%, a mineralnych substancji nie więcej niż 4%.

 

Folie z tworzyw sztucznych

 

Folie rozciągliwe

 

Produkty wędzone na gorąco z surowców niepoddanych peklowaniu powinny być pakowane w folie przepuszczające dostateczną ilość tlenu i pary wodnej, tak aby nie stwarzać w opakowaniu warunków beztlenowych, a równocześnie chronić produkt przed występowaniem oszronienia na wewnętrznej stronie opakowania. Występowanie oszronienia nie tylko pogarsza widoczność produktu w opakowaniu, lecz również sprzyja rozwojowi pleśni na powierzchni produktu. Dlatego cienkie folie z PE nie nadają się do pakowania produktów wędzonych na gorąco, ponieważ mają zbyt małą przepuszczalność pary wodnej. Dla folii z polietylenu małej gęstości (wysokociśnieniowego) o grubości 25 um przepuszczalność ta wynosi poniżej 20 g/m² x 24 godz., podczas gdy za dolną granicę przepuszczalności pary wodnej przyjmuje się ok. 100 g/m² x 24 godz. Przepuszczalność tlenu powinna wynosić przynajmniej 5000-7000 cm³/m² x 24 godz. x 0,1 MPa (Kuzia, 1989). Takie wymagania z powodzeniem spełniają folie rozciągliwe z PVC i kopolimeru etylen-octan winylu (EVA). Są to folie bardzo cienkie, charakteryzujące się dużą wydajnością opakowaniową i rozciągliwością dochodzącą do ponad 300%.

 

 

Folie rozciągliwe wystarczająco chronią wędzone produkty przed wysuszeniem powierzchni, ubytkami masy, poprawiają higienę i racjonalizują dystrybucję. Nie chronią jednak przed jełczeniem tłuszczów i dlatego nie nadają się do dłuższego składowania produktów wędzonych. Pakowanie produktów w folie rozciągliwe może się odbywać w zakładach produkcyjnych lub na zapleczu dużych supermarketów.

 

Folie laminowane do pakowania próżniowego

 

Tradycyjne laminaty do próżniowego pakowania wędzonych produktów są wytwarzane z folii poliamidowych (PA) i poliestrowych (PET). Folie te w stanie suchym charakteryzują się małą przepuszczalnością gazów i umiarkowaną przepuszczalnością pary wodnej (tab. 7.2), natomiast nie są podatne na zgrzewanie. Dlatego łączy się je z foliami polietylenowymi (PE), polipropylenowymi (PP) lub jonomerem (Surlyn), które zapewniają zgrzewalność laminatów i zwiększają ich barierowość wobec pary wodnej. Surlyn jest to jonomer firmy Du Pont, który stosuje się jako zgrzewalną warstwę wewnętrzną. Jego barierowość w stosunku do pary wodnej jest zbliżona do polietylenu o małej gęstości (PE-LD) (tab. 7.2). Właściwości barierowe folii z tworzyw sztucznych używanych jako składniki laminatów wydatnie polepsza ich metalizowanie lub powlekanie powłoką PCVD. Np. pokrycie folii poliamidowej powłoką PCVD zmniejsza jej przepuszczalność tlenu ok. 5-krotnie, a pary wodnej ok. 120-krotnie (tab. 7.3).

 

 

Spośród pojedynczych folii największą barierowość w stosunku do tlenu ma kopolimer etylen - alkohol winylowy (EVOH). Jednak dla osiągnięcia tak wysokiej barierowości konieczne jest odcięcie dostępu wody do kopolimeru, wobec której jest on nieoporny. Ponadto jest on tworzywem drogim, chociaż za jego stosowaniem przemawia fakt, że dla uzyskania wymaganej barierowości wystarcza warstwa grubości 5-8 µm (Czerniawski, 2007). Bardzo dobre właściwości barierowe, zarówno w stosunku do tlenu jak i pary wodnej posiadają kopolimery chlorku winylu z chlorkiem winylidenu (PCVD). Najbardziej popularnym tworzywem w laminatach do próżniowego pakowania żywności są poliamidy (Nylon 6 i Nylon 6.6). Barierowość poliamidów (PA) nie należy do najwyższych (tab. 7.2), jednak są one stosowane ze względu na szczegółu;) przydatność do wgłębnego formowania. Maksymalna głębokość formowania w milimetrach zwykle wynosi tyle, ile grubość folii PA w mikrometrach (Czerniawski, 2007). Ponadto folie poliamidowe charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną i wyjątkową opornością na ścieranie. Są odporne na tłuszcze i oleje. Można je stosować w dużym zakresie temperatury, od -45 do + 100°C. Wadą folii PA jest mniejsza przezroczystość, objawiająca się występowaniem opalescencji, szczegól-nie przy foliach grubszych. Laminaty z udziałem folii poliamidowej wy-twarzane są najczęściej w postaci struktur pięcio- i siedmiowarstwowych, rzadziej trójwarstwowych, wliczając w to także polimer wiążący (adh) (Czerniawski, 2007):

- przykłady struktur trójwarstwowych: PA/adh/PE-LD; PA/adh/PP;

PA/adh/jonomer;

-przyklady strukturpięciowarstwowych: PE/adh/PA/adh/PE-LD+EVAC; PP/ald/PA/adh/kop. PP; PE/adh/EVOH/adh/mPE; PE/adh/PA/adh/PE-LD+EVAC; PA/EVOH/PA/adh/jonomer;

- przykład struktury siedmiowarstwowej: PE-

LD/adh/PA/EVOH/PA/adh/PE-LD+mPE.

Struktura pięcio- i siedmiowarstwowa umożliwia odpowiednie zabezpieczenie kopolimeru EVOH przed dostępem wody i uzyskanie laminatów o najwyższej barierowości spośród handlowo dostępnych. Rozdzielenie warstw PA warstwą EVOH również znacznie zwiększa barierowość i wytrzymałość mechaniczną laminatu, ponieważ polimery te należą do wzajemnie wiążących się. Ważną zaletą folii wielowarstwowych jest również możliwość międzywarstwowego druku, który nie ściera się i nie ma bezpośredniego kontaktu z żywnością. Właściwości barierowe folii poliamidowej można również polepszyć poprzez zwiększenie jej grubości. Przenikalność tlenu dla folii PA maleje prostoliniowo ze wzrostem jej grubości, co z dużym przybliżeniem można opisać równaniem: y = 1022,77 - 1,0813x; r² = 0,943, gdzie: y - przepuszczalność tlenu w cm³/m² x 24 godz. x 0,1 MPa; x - grubość folii w µm.

Udział folii poliestrowych (PET) w laminatach do pakowania wędzonej żywności jest mniej powszechny niż poliamidów, ze względu na wyższą ich cenę i mniejszą podatność do termoformowania. Za stosowaniem folii PET przemawia jednak zrównoważona barierowość w stosunku do gazów i pary wodnej, doskonała przezroczystość, duża wytrzymałość mechaniczna i wydajność opakowaniowa, duża oporność na tłuszcze i oleje, aromaty, roztwory soli, a także na promieniowanie UV i działanie światła. Laminaty z udziałem poliestrów (np. PET/adh/PE/adh/EVOH/adh/PE-LD+mPE) (Czerniawski, 2007) i poliestry metalizowane osiągają bardzo dużą barierowość w stosunku do gazów i pary wodnej.

Dobierając odpowiednią grubość i rodzaj pojedynczych folii, uzyskuje się laminaty (poprawniejsza nazwa: folie barierowe wielowarstwowe) nadające się zarówno do pakowania próżniowego jak i pakowania w zmodyfikowanej atmosferze.

 

 

Przy pakowaniu żywności metodą „form-seal" na urządzeniach o działaniu ciągłym (np. Multivac lub Tiromat) stosuje się dwa rodzaje folii: folię termoformowalną (dolną) i przykrywkową (górną). Folia termoformowalna jest grubsza (200-300 um) od przykrywkowej (100-170 µm) i prawie zawsze z udziałem PA. Formowanie tej folii odbywa się metodą ciśnieniową lub ciśnieniowo-próżniową po uprzednim jej ogrzaniu w temp. 70-80°C do stanu plastyczności. Umożliwia to uzyskanie pojemników o dowolnych kształtach, o głębokości zazwyczaj nieprzekraczającej 100 mm i pojemności do 500 cm³ (Kołakowski i in., 1976). Świeżo wykonane pojemniki, tworzące jedną wstęgę, są schładzane, napełniane produktem i zamykane pod próżnią folią przykrywkową, metodą zgrzewania w temp. 100-140°C. Poszczególne jednostki zapakowanego produktu są datowane, kodowane i odcinane. Nadruk folii może być zastąpiony samoprzylepną etykietą, nakładaną podczas automatycznego ważenia produktu.

Folie o dużej barierowości i przepuszczalności tlenu 1-2 cm³/m² x 24 godz. x 0,1 MPa są przewidziane głównie do pakowania produktów z ryb tłustych (np. wędzonego łososia), a folie o mniejszej barierowości do pakowania produktów mięsnych i serów.

W Polsce produkcję laminatu PA/PE o nazwie „Stilamid S-32" podjęto w 1981 roku w Przedsiębiorstwie „Pakpol" w Białymstoku. Folia ta ma grubość 70 µm i nadaje się głównie do wyrobu torebek, a także folii przykrywkowych, jak również termoformowalnych do głębokości 60 mm (Kuzia, 1989).

 

Pudła z tektury powlekanej

 

Pudła są opakowaniami jednorazowego użytku i składają się z dwóch części: spodu i wieka.

 

 

Do producenta ryb wędzonych dostarczane są w postaci rozłożonych na płasko wykrojów. Formowanie pudeł tekturowych przeprowadza się łatwo przez proste zagięcie wzdłuż przegnieceń boków i czół oraz zamocowanie ich za pomocą specjalnych zaczepów w odpowiednich wycięciach znajdujących się w spodzie i wieku (Kołakowski i in., 1976). Charakterystyczną cechą pudeł do ryb wędzonych jest występowanie w czołach i bokach tych opakowań specjalnych otworów wentylacyjnych w celu odprowadzania par wydzielających się z produktu. Dzięki temu zapakowane i oklejone taśmami pudła można łączyć w wiązki po 2-5 szt., bez obawy o zaparowanie produktu.

W porównaniu z opakowaniami drewnianymi pudła mają wiele zalet, takich jak:

- możliwość transportu i przechowywania pustych opakowań w formie

rozłożonych na płasko wykrojów,

- dobre zabezpieczenia pustych opakowań przed mikrobiologicznym zanieczyszczeniem (stosy wykrojów szczelnie owinięte folią polietylenową są rozpakowywane przed użyciem),

- łatwość manipulacji przy przygotowywaniu pudeł do napełniania i przy

zamykaniu opakowań z produktem,

- mały koszt opakowania - mniejszy od drewnianych skrzynek o tej samej pojemności,

- odpowiednia estetyka opakowania.

 

Dezynfekcja światłem ultrafioletowym

 

Warunki, jakie występują w zakładach wędzarniczych (wysoka temperatura, wilgotność, zapylenie) sprzyjają rozwojowi drobnoustrojów i bardzo często są przyczyną zanieczyszczenia żywności. Istnieje ścisła zależność między stanem higieny pomieszczeń a czystością maszyn i wyrobów (Eisenberg i Cichowicz, 1977). Dotychczas wyizolowano z różnych po-mieszczeń produkcyjnych przetwórstwa spożywczego (ścian, sufitów, podłóg), powierzchni maszyn i sprzętu ponad 55 szczepów grzybów ple-śniowych. W celu skutecznego hamowania rozwoju pleśni stosuje się 2 rodzaje powłok malarskich (Kuźmińska, 1994).

Najprostszym i najbardziej uniwersalnym sposobem wyjałowienia i dezynfekcji w zakładach wędzarniczych jest zastosowanie lamp emitujących określoną długość promieniowania UVC. Największy efekt bakterio- i zarodnikobójczy występuje przy promieniowaniu o długości fali od 250 do 260 nm, optymalnie przy 254 nm (Lopez-Malo i Palou, 2005). Przemysłowe promienniki działają przeważnie na zasadzie niskociśnieniowych wyładowań rtęciowych i emitują widmo o długości 253,7 nm. Ich moc jednostkowa wyrażana natężeniem światła (w mW lub uW) padającego na powierzchnię l cm2 w ciągu sekundy zależy od odległości źródła promieniowania. Przykładowo, lampa 30 W na powierzchnię naświetlaną z odległości 1 m daje natężenie promieniowania 80, a z odległości 75 lub 25 cm odpowiednio: 142,2 i 1200 uW/cm²/sek. Równoległe ustawienie kilku lamp (modułów) UV umożliwia uzyskanie dużego pola naświetlania o jednorodnym i silnym natężeniu promieniowania. Do obudowy promienników UV stosuje się specjalne szkło kwarcowe, o wysokim współczynniku transmisji dla promieniowania bakteriobójczego, a absorbujące jednocześnie niepożądane promieniowanie o długości fali poniżej 200 nm, które tworzy ozon w powietrzu.

Urządzenia UV są używane zarówno do wyjaławiania atmosfery pomieszczeń (np. pakowalni wędzonych produktów), powietrza wlotowego, a także do dezynfekcji opakowań (folii, torebek, tacek, pudeł, pojemników transportowych itp.), powierzchni produktów spożywczych (np. sera żółtego) i transporterów taśmowych. Mogą być przystosowane tak¬że do pracy bezpośrednio w liniach produkcyjnych.

Mechanizm bakteriobójczy UVC polega na absorbowaniu przez kwasy nukleinowe i białka energii promieniowania, która wzbudzając reakcje chemiczne zabija mikroorganizmy. Najważniejszym typem uszkodzenia DNA przez UVC jest powstawanie dimeru tyminy.

Z wyjątkiem szkła kwarcowego, przenikalność promieni UVC przez przezroczyste materiały jest bardzo ograniczona. Szczególnie dużą barierowość wykazują folie z tworzyw sztucznych i szkło (tab. 7.5).

 

 

Dlatego promieniowanie UV nie nadaje się do wyjaławiania zapakowanych produktów wędzonych. Skuteczność wyjaławiania zależy w pierwszym rzędzie od wielkości dawki i oporności drobnoustrojów na promieniowanie. Najbardziej wrażliwe na promieniowanie UV są bakterie Gram-ujemne, natomiast bakterie Gram-dodatnie (np. Staphylococcus sp.), jak również przetrwalniki bakterii (np. Bacillus sp.) wymagają większej dawki jako śmiertelnej. Drożdże są bardziej oporne na UV niż bakterie, ale mniej oporne niż przetrwalniki bakterii. Wyjątkowo oporne na promieniowanie UV są natomiast zarodniki pleśni, których dawka śmiertelna jest od kilka do kilkadziesiąt razy większa niż dla bakterii (tab. 7.6).

 

 

Najczęściej przyjmuje się, że dawki letalne UVC dla wegetatywnych form bakterii i drożdży mieszczą się w granicach 10-25, dla spór bakteryjnych 25-35, a dla spór Aspergillus i Penicillium 100-400 mW x s/cm², przy czym mogą osiągać nawet > 2000 mW x s/cm² (Shapton, Shapton, 1994). Napromieniowywanie powierzchni ryb wędzonych dawką 2304 mW x s/cm² (30 min w odległości 25 cm) nie hamowało dostatecznie rozwoju pleśni podczas przechowywania w temperaturze pokojowej, co potwierdza małą skuteczność letalną UV w stosunku do zarodników pleśni (Zachorowski, 1954).

Na wielkość dawki śmiertelnej wpływają również czynniki technologiczne. Zmniejszenie aw w wędzonym produkcie wzmaga bakteriobójcze działanie UV-C. Stąd ekspozycja UV-C na wysuszoną powierzchnię skóry daje lepsze efekty niż na skórę wilgotną. Węgorze wędzone na gorąco, przechowywane przez 6 dób w temperaturze pokojowej wykazywały ok. 1 mln bakterii w 1 g mięsa, przy jednoczesnym zanieczyszczeniu skóry 200 tyś. bakterii na 1 cm². Natomiast węgorze naświetlane małą dawką promieniowania UV wykazywały mniej niż 10000 bakterii w 1 g mięsa, a ilość bakterii na skórze nie przekraczała 500 na 1 cm² (Zachorowski, 1954). Zwiększające się stężenie NaCl w solance zmniejsza wartość śmiertelnej dawki UV-C, natomiast obecność składników odżywczych (laka) - zwiększa tę wartość. Np. do zniszczenia listerii w wodzie letalną dawka UV-C powinna wynosić 33,2 mJ/cm², w 9-proc. roztworze NaCl tylko 10,3 mJ/cm², a w lace < 40 mJ/cm² (McKinney i in., 2009). Dodatek laki do roztworu soli zwiększa wartość letalnej dawki UV-C w postępie wykładniczym w stosunku do prostoliniowego wzrostu dodatku (McKinney i In., 2009). Przyjmuje się, że zastosowanie dawki 30 mJ/cm² zmniejsza zanieczyszczenie typowymi patogenami o 5 logarytmów, z wyjątkiem Listeria monocytogenes i Salmonella typhimurium, które wymagają dawki ok. 40 mJ/cm². Dla pleśni i ich zarodników zalecane dawki UVC wynoszą 45-65 mJ/cm² (López-Malo i Palou, 2005).

Aby zapewnić odpowiednią trwałość wędzonej żywności, należy w pierwszym rzędzie zabezpieczyć ją przed zanieczyszczeniem pleśnią pochodzącą z otoczenia. Dobre wyniki uzyskuje się po zainstalowaniu w pakowni gotowych produktów przepływowego filtra powietrza UV-C, który znacznie przyspiesza wychładzanie produktu przed pakowaniem, a równocześnie zwiększa jego czystość. Wykazano, że schładzanie ryb wędzonych w prądzie filtrowanego powietrza lub wyjałowionego promieniami ultrafioletowymi przedłuża trwałość ryb pakowanych zgodnie z ogólnymi zasadami GHP o kilka dób (Kempowa i in., 1958). Ważne jest również, aby naświetlanie UV odbywało się możliwie szybko po wyjęciu produktu z komory wędzarniczej, gdyż produkty wędzone na gorąco po wyjęciu z wędzarni są zazwyczaj wolne od pleśni, a ich zanieczyszczenie następuje w momencie zetknięcia z atmosferą przetwórni.

Promieniowanie UVC powoduje uszkodzenie oczu (zapalenie spojówek) i oparzenia skóry. Aby zabezpieczyć się przed szkodliwym działaniem UV, należy osłonić je za pomocą ochronnych materiałów filtrujących (np. szkło), a obszar/miejsce pracy, w którym używa się promieniowania UV oznaczyć etykietami ze znakami ostrzegawczymi (np. „Uwaga promieniowanie UV"). Moduły lamp dezynfekcyjnych nie powinny pracować w atmosferze zagrożonej wybuchem, gdyż lampy mogą ulec zapłonowi (temperatura na powierzchni lamp wynosi ok. 100°C, a tem-peratura elektrod ok. 1200°C). Niska temperatura zmniejsza skuteczność działania UV-C. Promienniki należy utrzymywać w czystości, tak aby kurz nie utrudniał emisji promieniowania.

 

Opracowanie: prof.dr hab.inż. Edward Kołakowski