* Autorul corespunzator:

Abstract

Oxigenul poate afecta calitatea unor alimente, ducând la o scădere a termenului lor de valabilitate. Prezența oxigenului în ambalajul alimentelor este în principal reziduurile de oxigen din alimente și conținutul în spațiul principal al ambalajului, oxigenul pătrunzând prin materialul de ambalare, precum și din cauza eșecurilor procesului de ambalare. Practic, oxigenul poate duce la deteriorarea alimentelor în mai multe moduri, inclusiv: deteriorarea oxidativă care duce la pierderea calității în grăsimi și porțiuni grase din alimente, oxidarea lipidelor, degradarea proteinelor, pigmenților și a vitaminelor, oferind condiții care vor spori creșterea microorganismelor, rumenire enzimatică.

aplicații

Au fost aplicate mai multe abordări pentru a elimina oxigenul prezent în alimentele ambalate; printre acestea, eliminatorii de oxigen au fost folosiți pe scară largă pentru conservarea alimentelor perisabile, cum ar fi produsele lactate. În prezenta scurtă recenzie, discutăm diferitele aplicații practice ale eliminatorilor de oxigen în ceea ce privește ambalarea produselor lactate. Cererea de eliminare a oxigenului a fost descrisă în protecția produselor lactate precum untul, brânza, ciocolata, laptele praf și iaurtul, demonstrând utilitatea lor ridicată.

Au fost semnalate tendințele viitoare în dezvoltarea diferitelor forme de eliminare a oxigenului.

Cuvinte cheie

Produs lactat; Ambalarea produselor alimentare; Eliminatori de oxigen; Termen de valabilitate

INTRODUCERE

Perioada de valabilitate a alimentelor ambalate se bazează pe structura produsului, precum și pe caracteristicile ambalajului și condițiile de depozitare [1]. Funcțiile de bază ale ambalării alimentelor sunt strâns legate de rolul lor în asigurarea calității și siguranței alimentelor în lanțul de aprovizionare și în timpul depozitării produselor alimentare de către consumatori [2]. Unul dintre factorii care cauzează pierderea calității alimentelor este oxigenul. Procesele de deteriorare implicate sunt autoxidarea, împreună cu oxidarea indusă de lumină și creșterea microbiană [3]. Provocarea pentru industria alimentară este aceea de a oferi consumatorilor produse lactate cu o calitate viabilă prin adoptarea unei selecții adecvate de materiale de ambalare.

SCAVENGERS DE OXIGEN ÎN UNELE PROTECȚIE A PRODUSELOR LACTATE

În timpul depozitării și ambalării diferitelor produse lactate, cum ar fi brânza, laptele, laptele praf uscat, untul și iaurtul, este foarte important să vă asigurați că nu au niciun contact cu oxigenul, deoarece va duce la deteriorarea oxidativă și la deteriorarea produselor lactate. Pentru a rezolva aceste probleme, eliminatorii de oxigen sunt atât de importanți pentru industria de prelucrare a alimentelor, în special pentru sectorul produselor lactate. Exemple de utilizare a eliminatorilor de oxigen în această zonă sunt menționate în multe lucrări de revizuire, atât cele mai vechi, cum ar fi Brody AL [7], Miltz J și colab., [8], Harima Y [9], Tian F și colab. al., [10], Realini CE și colab., [11], Cichello SA [12] precum și cele mai recente publicate de Apicella A și colab., [5], Dey A și colab. [6], Rinkal P și colab., [13], Scetar M și colab., [14]. Multe studii au arătat eficiența eliminatorilor de oxigen pentru diferite alimente. Exemple de utilizare a absorbantelor pentru anumite produse lactate vor fi listate în ordine alfabetică.

Unt

Untul este un produs lactat care este extrem de susceptibil la oxidarea lipidelor, acest fenomen duce la dezvoltarea mirosurilor nedorite, rezultând o alterare a proprietăților organoleptice și a valorii nutriționale și, prin urmare, scăderea termenului său de valabilitate [15]. În mai multe recenzii, inclusiv cele menționate deja, untul este menționat ca unul dintre produsele care pot fi protejate împotriva râncezii prin utilizarea eliminatorilor de oxigen. Recent, evaluarea eficienței sistemului de absorbție a oxigenului în recipientele pentru unt a fost investigată de oamenii de știință spanioli [16]. Ei au descoperit că aplicațiile sistemelor de eliminare a oxigenului au demonstrat eficacitatea și utilitatea în reducerea nivelului de oxigen din recipientele de unt și ar putea fi o opțiune bună pentru a proteja probele de unt de oxidare.

Brânză

Ciocolată

Ciocolata ambalată cu un absorbant de oxigen într-un material de ambalare barieră își va menține aroma, gustul și calitatea nutrițională mult mai mult decât alte metode de ambalare; durata de valabilitate a fost de cel puțin 12 luni, indiferent de materialul de ambalare [24].

Lapte praf și alimente pentru bebeluși pe bază de lapte praf

Oxidarea lipidelor este o reacție care limitează timpul de depozitare a laptelui praf [25]. Această problemă este cunoscută de mult timp. Deja în 1922 s-a observat impactul negativ al oxigenului asupra laptelui praf [26]. În lucrările ulterioare, au fost raportate încercări de prevenire a acestui fenomen printr-un tratament adecvat sau ambalare în gaz inert sau vid [27]. Efectul oxigenului asupra laptelui praf și modificările acestuia sunt prezentate în mod exhaustiv în revizuirea lui Tehrany E și colab., [28] și în referințele bibliografice citate în acesta.

Peroxidarea lipidelor este responsabilă de modificările gustului și mirosului laptelui praf, care se formează ca rezultat al produselor de reacție secundare rezultate (alcani, alchene, aldehide și cetone). Acești compuși dau mirosuri străine și provoacă pierderea de substanțe nutritive din laptele praf, limitându-i astfel durabilitatea. Autooxidarea datorată legării oxigenului la acizii grași nesaturați este o problemă gravă pentru produsele lactate uscate, în special pentru cele cu conținut ridicat de grăsimi.

În general, sistemele de ambalare a laptelui praf trebuie să protejeze pulberea de expunerea la umiditate, O2 și lumină și de factori logistici probabili externi.

Este important ca deja în primele etape ale creării produsului, să se reducă cantitatea de oxigen din spațiul dintre produs și ambalaj la sub 2%. Reducerea conținutului la 0,5-1% întârzie dezvoltarea postgustului, dar nu previne complet modificările. Acest lucru poate fi realizat numai folosind eliminatori de oxigen [4]. Un efect pozitiv asupra calității în momentul achiziționării produselor lactate uscate ambalate comercial cu eliminatori de oxigen a fost descris de Lloyd și colab., [29].

Laptele praf integral are un timp maxim de depozitare de 6 luni la temperatura camerei; cu toate acestea, durata de valabilitate poate fi extinsă la 12 luni dacă produsul este ambalat în cutii sub presiune redusă sau un gaz inert, cum ar fi azotul. Utilizarea unui absorbant de oxigen permite extinderea acestei perioade la 3 ani [30].

Un DS și colab., Au descris efectele condițiilor de ambalare modificate în atmosferă asupra conservării calității formulei praf pentru sugari [31].

De asemenea, a apărut o publicație privind utilizarea deșeurilor de oxigen pentru a preveni gustul neplăcut al laptelui UHT în timpul depozitării [32].

Iaurt

Ambalajul cu barieră de oxigen combinat cu un material de eliminare a oxigenului sa dovedit a fi cel mai eficient sistem de prelungire a termenului de valabilitate al iaurtului [38].

REMARCI GENERALE

Utilizarea materialelor absorbante de oxigen în ambalaje este o tendință actuală în ambalarea activă, în special în ambalarea alimentelor. Eliminatorii de oxigen sunt o tehnologie care extinde durata de valabilitate și menține calitatea și prospețimea produselor alimentare. Amortizoarele comerciale de oxigen iau în prezent numeroase forme, în principal pliculețe, pelicule (ca parte a ambalajului) și etichete. Foarte recent (iunie 2020) MSN a anunțat lista celor mai buni 10 absorbanți de oxigen pe baza a mai mult de 6.500 de recenzii [40]. Nu există o soluție perfectă, fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje și, de fiecare dată, trebuie să alegeți absorbantul de oxigen potrivit pentru o soluție specifică.

Producătorii de oxigenatori tradiționali pe bază de fier declară că pot fi așezați în siguranță în ambalajele pentru alimente. Nu vor dăuna mâncării cu care intră în contact, deoarece sunt ambalate în plicuri bine sigilate. Oxigenele, precum cele cu silicagel concepute să absoarbă umezeala, sunt etichetate „Nu mâncați” din cauza toxicității posibile dacă conținutul plicului ar fi consumat. Brody AL și colab., [41] au discutat despre problema siguranței în cazul eliminatorilor de oxigen clasici pe bază de fier. LD50 pentru fier este de 16g/kg greutate corporală, ceea ce înseamnă că ar trebui să mănânci aproximativ 160 de absorbante pentru a obține otravă mortală. Cu toate acestea, copiii mici și câinii nu pot fi citiți.

Eliminatorii de oxigen trebuie să fie aprobați de FDA pentru contactul cu alimentele. Japonia și Australia își au și ele reglementările în acest domeniu. În Europa, certificatele sunt emise de EFSA - Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentelor.

Recent, însă, eliminatorii de oxigen încorporați direct în materialele de ambalare au o acceptare mai bună a consumatorilor decât utilizarea plicurilor. Din acest motiv, industria de eliminare a oxigenului a devenit din ce în ce mai interesată de dezvoltarea și aplicarea noilor lor forme. Una dintre aceste forme este diferitele tipuri de filme absorbante de oxigen. Un articol de recenzie excelent al lui Gaikwad KK și colab., Merită recomandat în acest subiect [42]. El a prezentat punctele tari și punctele slabe ale soiurilor individuale ale acestor filme. Până în prezent majoritatea filmelor comerciale care elimină oxigenul din ambalajele cu alimente sensibile la oxigen se bazează pe diferite forme de fier. Foarte des, oponenții acestei soluții au declarat că potențialele contaminări cu metale sunt dezavantaje ale filmelor de curățare pe bază de fier. Chiar dacă ar fi fost, este încă mai mic decât migrarea antioxidanților organici din film în produs. Această migrație poate apărea atunci când particulele de fier utilizate sunt mai mari decât grosimea foliei. Cu toate acestea, s-a constatat că utilizarea nano-fierului elimină această problemă [43]. În plus, fierul este un supliment de sănătate [44] pentru tratamentul anemiei [45].

Foliile de curățare pe bază organică creează noi oportunități, dar dezavantajele tipice ale acestei soluții sunt eficiența mai mică de eliminare a oxigenului și capacitatea de curățare atunci când sunt introduse în matricea polimerică și costul relativ mai mare.

S-au promis multe după eliminarea oxigenului pe bază de oxigen. Principala problemă cu această tehnologie este că subprodusele, cum ar fi acizii organici, aldehidele sau cetonele, se pot forma în timpul reacției dintre moleculele polinesaturate și oxigen, care poate afecta calitatea alimentelor, inclusiv culoarea și dezvoltarea râncei, precum și mirosul urât.

În ultimii ani, sistemele de eliminare a oxigenului derivate în mod natural devin din ce în ce mai importante [46]. Cu toate acestea, la fel ca în cazul eliminatorilor de oxigen organic, capacitățile lor reactive pe unitate de greutate sunt până acum limitate.

Singura soluție care concurează efectiv cu filmele pe bază de nanoiron sunt filmele PET multistrat care conțin ca unul dintre straturile de substanță activă care absorb oxigenul. Acestea nu fac doar obiectul testelor de laborator [5,47,48], dar, mai important, a fost redusă ceața PET datorită eliminării oxigenului [49], iar sticlele PET cu eliminarea oxigenului sunt disponibile pe piață. Mohan CO și colab., [39] Conto F și colab., [50] indică posibilitatea utilizării lor pentru distribuția laptelui ca o alternativă mai ieftină la ambalarea cartoanelor din carton.

CONCLUZIE

Diferitele aplicații practice prezentate pentru eliminarea oxigenului cu privire la ambalarea produselor lactate arată utilitatea lor în protecția lor împotriva efectelor nocive ale oxigenului din mediul înconjurător. Există rapoarte ulterioare despre utilizarea lor pentru protejarea alimentelor ambalate [43], cu accent deosebit pe progresele recente în ambalarea produselor lactate [51-53]. Aplicațiile pentru eliminarea oxigenului nu numai că protejează produsele lactate ambalate împotriva efectelor negative ale oxigenului și le prelungesc durata de valabilitate, dar pot evita, de asemenea, risipa de alimente, care este problema actuală la nivel mondial. Nu există o soluție perfectă, fiecare are avantajele și dezavantajele sale și de fiecare dată trebuie să alegeți absorbantul de oxigen potrivit pentru o soluție specifică. Acestea protejează produsul din exterior și elimină necesitatea unor conservanți nesănătoși precum sorbați, benzoați, BHA, BHT, dioxizi de sulf. Producătorii de eliminare a oxigenului ar trebui să fie mai implicați în implementarea strategiilor de marketing pentru utilizarea lor în protecția alimentelor, în special în țările în curs de dezvoltare.

MULȚUMIRI

AR recunoaște cu recunoștință Universitatea din Poznan pentru economie și afaceri pentru sprijinul acordat în timpul cursului de masterat în managementul produselor și proceselor.

CONFLICTE DE INTERES

Autorii declară că nu există conflicte de interese.