Условия обработки автоклава температуры, избыточного давления и времени стерилизации использовались для определения глубины оттиска на поверхности мешочка от контакта с автоклавной стойкой во время обработки автоклава, также называемых дефектом вафли. Возвращаемые гибкие мешочки были заполнены 1000 мл воды и обрабатывали в горизонтальном резита с брызг воды. Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп использовался для измерения серьезности дефектов вафли. Данные, собранные в ходе этого исследования, показали, что более высокие температуры приводят к более высоким измеренным значениям глубины от впечатления (P0,05) в измеренной глубине оттиска, когда образцы стерилизовали при различных настройках времени стерилизации в других протестированных комбинациях.
Была также изучена разница в дисперсии значений глубины от впечатления между образцами, ретативными при различных комбинациях факторов обработки. Комбинации коэффициентов обработки с высокой температурой 131 ° C и длительным временем стерилизации 60 минут при любых условиях избыточного давления, что привело к более высокой дисперсии тяжести дефекта вафли (P0.05), в то время как тест гипотезы (общий тест FAS) показал, что общая модель была статистически значимой.
Изменения в образе жизни и диетах привели к изменяющимся потребностям потребителей. Кухонные процессоры должны задумываться за пределы традиционной жесткой, стеклянной или алюминиевой упаковки, чтобы стимулировать рост и прибыльность их продуктов. Это привело к разработке гибких мешочков, которые имеют полезные аспекты по сравнению с традиционной упаковкой.
Например, гибкие мешочки позволяют маркетологам выделять свежесть продукта с помощью чистой пленки, чтобы позволить потребителям просматривать цвет и текстуру продукта. Кроме того, из -за его легкого веса гибкие мешочки обеспечивают переносимость, которую не предлагают традиционные пластиковые, стеклянные и металлические реторт-пакеты, создавая возможность для расширенных случаев использования продуктов.
Кроме того, такие функции, как легкое открытие, повторная просеиваемость, совместимость с микроволновыми печи, легкое хранение и способность быть полностью опорожней и без особых усилий удовлетворяют изменяющиеся потребности потребителей и обостряют спрос на гибкую упаковку. По этой причине гибкая упаковка начинает доминировать в новых выпусках пищевых продуктов, и ее спрос постоянно растет (Bemis, 2016).
Глобальный размер рынка гибкой упаковки оценивался в 221,82 млрд долларов США в 2016 году и, как ожидается, будет расширяться при совокупном годовом темпе роста почти 4,7% в течение периода 2017 года по 2022 год. Этот растущий рынок был сегментирован на продукты питания и напитки, фармацевтическая, фармацевтика, косметика и другие.
Пищевые продукты и напитки были крупнейшим сегментом применения, на которые приходилось более 75% глобального объема в 2014 году. Следовательно, направление развития гибких мешочков в значительной степени основано на требовании пищевой промышленности. Увеличение потребительского спроса на микробиологически более безопасные продукты питания, большее удобство, небольшие реторт-пакеты и более длительный срок годности продукта заставляют отрасль разработать новые стратегии пищевых продуктов и упаковки. Одна из проблем, с которыми сталкивается упаковочная индустрия,-это сопоставить упаковку с методами обработки пищевых продуктов, например, стерилизации в реторт-пакете (Grand View Research, 2018).
Стерилизация в реторт-пакете требует, чтобы реторт-пакеты были способны противостоять требованиям времени и температуры циклов тепловой обработки, таких как те, которые необходимы для банок и отваров. Возможный гибкий реторт-пакет — это ламинированный реторт-пакет продуктов питания, который не только выдерживает необходимые условия обработки, но также обеспечивает сокращенное время тепловой обработки по сравнению с временем CAN из -за его формы и структуры.
Растущий спрос на гибкие реторт-пакеты для автоклавной обработки заставил исследователей разработать новые оценки отваров, чтобы удовлетворить каждую конкретную потребность и обеспечить более качественные мешочки. Возможные мешочки с более высоким качеством относятся к лучшим свойствам барьера, сопротивлению злоупотреблениям, герметизации, оборудовании и привлекательности потребителей (Dixon, 2011; Richardson, 2008).
С разработкой новых материалов и оборудования, на рынке доступно несколько классов отваров, доступных на рынке. Важно выбрать правильную оценку для каждого приложения. Использование отвадного мешочка, которая не соответствует технике пищевой промышленности, может привести к дефектам продукта, которые приводят к совершенно непригодному и, следовательно, впустую продукт. Возможные дефекты мешочка классифицируются в соответствии с серьезностью, как серьезный или незначительный дефект. Серьезный дефект свидетельствует о том, что герметическое уплотнение контейнера была либо потеряна, либо серьезно скомпрометирована, в содержимое контейнера наблюдается рост микробов, либо контейнер не подходит для распределения и продажи, как предусмотрено в правилах питания и лекарств. Незначительный дефект приводит к аномальной характеристике контейнера, но не приводит к потенциальной потере целостности контейнеров, либо представляет потенциальный риск для здоровья общественного здравоохранения (Канадское агентство по инспекции пищевых продуктов, 2002).
Примером незначительного дефекта является вафлинг, который появляется в виде тяжелого тиснения образец автоклава на поверхности мешочка от контакта со стойками во время обработки автоклава (Canadian Food Inspection Agency, 2002). В качестве проблемы внешнего вида, дефекты вафлей могут негативно повлиять на уверенность потребителей в качестве продукта пищевых продуктов и имиджа бренда. Следовательно, понимание факторов, влияющих на тяжесть дефекта вафлей, позволит производителям мешочков уменьшить жалобы клиентов и позволить пищевым процессорам снизить дефекты производства. В этом исследовании серьезность дефектов вафлей была определена путем измерения глубины впечатления на поверхности мешочка. Различные условия автоклава использовались для сравнения результатов.
Тепловая обработка пищи
Одним из распространенных методов сохранения пищевых продуктов, используемых в пищевой промышленности, является тепловая обработка, которая использует тепло в течение определенного времени для убийства микроорганизмов, присутствующих в пище. Чтобы сохранить и предотвратить рекатаминацию обработанной пищи, продукты упаковываются в контейнер и герметично герметизируются до тепловой обработки. (Black & Barach, 2015). Как правило, цель тепловой обработки состоит в том, чтобы уменьшить или разрушить микробную и ферментативную активность, а также создавать физические или химические изменения в пищевых продуктах для достижения определенного стандарта качества (Safefood 360, 2014).
Термически обработанные продукты питания, соответствующие требованиям стерильности, можно безопасно хранить при комнатной температуре до конца срока его хранения. Продовольственные продукты никогда не полностью стерилизованы, они только стали условием коммерческой бесплодии (Kumar & Sandeep, 2014). «Коммерчески бесплодие» или, как иногда его называют «стабильностью шельфа», означает, что продукт не составляет жизнеспособных микроорганизмов значимости здоровья общественного здоровья, а также способных воспроизводить в пищевых продуктах при нормальных нерефригенных условиях хранения и распределения . (Black & Barach, 2015). Большинство коммерчески стерильных консервированных и бутилированных пищевых продуктов имеют срок годности, по крайней мере, два года и теряют качество срока службы на шельфе после более длительных периодов из -за изменений текстуры или вкуса, а не роста микробного состава (Potter & Hotchkiss, 1995). Чтобы определить, соответствует ли обработанная пищевая продукция коммерчески стерильности, активность воды (AW), кислотность (pH) и метод сохранения продукта являются важными частями информации.
Активность воды (AW) является мерой общего количества воды, доступной в пище. Когда такие вещества, как сахар и соль, растворяются в воде, они уменьшают количество непривязанных молекул воды и, таким образом, уменьшают количество воды, доступной для роста микробных. Поскольку большинство бактерий, дрожжей и плесени могут расти выше активности воды 0,95, используя водную активность 0,85 в качестве отсечки, чтобы определить, требуется ли метод тепловой обработки, обеспечивает большой край на безопасность. В тех случаях, когда активность воды пищевого продукта выше 0,85, известная кислотность необходима для выбора надлежащего метода тепловой обработки (Black & Barach, 2015).
Степень кислотности или рН пищи влияет на типы микроорганизмов, способных расти в ней. Основной задачей кухонных процессоров является контроль роста ботулиния Clostridium, который является бактерией, которая может производить смертельный токсин и способен расти в отсутствие кислорода, также называемое анаэробными условиями. Эти условия обычно возникают в герметически герметизированных упаковках. Научные исследования определили, что споры C. botulinum не прорастают и не будут расти в пищу ниже pH 4,8. Следовательно, pH 4,6 был выбран в качестве разделительной линии между кислотной и низкокисленной пищей. Несмотря на то, что споры C. botulinum и других типов порчи могут быть обнаружены как в кислотных, так и с низкокисленными продуктами, рост и образование токсинов не будут происходить в кислотных пищевых продуктах (Black & Barach, 2015). На рисунке 2.1 изображена взаимосвязь между различными классификациями пищи, основанными на их AW и PH, и необходимым методом сохранения для производства стабильного продукта.
Пастеризация консервов
Методы тепловой обработки, используемые в пищевой промышленности, включают пастеризацию, горячую заполняющую среду и стерилизацию (Kumar & Sandeep, 2014). Пастеризация представляет собой относительно легкую термообработку, по сравнению со стерилизацией, при которой пища нагревается до ниже 100 ° C, чтобы разрушить ферменты и относительно чувствительные к тепло, микроорганизмы (Safefood 360, 2014). Тепловая обработка только в пастеризации недостаточна для инактивации всех порций, вызывающих вегетативные микроорганизмы или теплостойкие споры. В результате пастеризация подходит для производства стабильного продукта, когда пище имеет pH 4,6 или ниже (подкисленная или естественная кислотная пища).
Срок годности пастеризованных низкокисленных продуктов, таких как молоко и некоторые другие молочные продукты, составляет приблизительно 2-3 недели в холодильниках (Kumar & Sandeep, 2014). Пастеризация непопакованных жидкостей с низкой вязкостью, таких как молоко и фруктовые соки, обычно проводится с использованием непрерывных трубчатых или пластинчатых теплообменников. Эти жидкости нагреваются, а затем охлаждаются перед заполнением в контейнеры, за которыми следуют герметизацию, чтобы предотвратить повторное устойчивость (Robertson, 1992). Некоторые жидкие продукты, такие как пиво и фруктовые соки, пастеризованы после заполнения в контейнеры, которые известны как пастеризация в реторт-пакете, которая использует паровые смеси или горячую воду в качестве нагревательной среды (Safefood 360, 2014).
Еще одна относительно легкая термообработка, используемая для подкисленной или естественной кислотной пищевой продукции,-это процесс горячей заполнения. Этот процесс требует, чтобы пищевой продукт был нагрет перед наполнением, затем заполнял горячую, запечатанный в контейнере и удерживаемый в течение определенной периоды времени при заданной температуре перед охлаждением. Тепло от горячего заполненного продукта должно быть достаточно, чтобы нагреть контейнер для уничтожения микроорганизмов (Black & Barach, 2015).
Стерилизация консервов
В отличие от пастеризации и процесса горячей заполнения, где допустимо выживание теплостойких непатогенных микроорганизмов, более тяжелая термообработка, называемая стерилизацией, используется для инактивации большинства теплостойких микроорганизмов (Safefood 360, 2014). Температура стерилизации выше 100 ° C, обычно в диапазоне от 110 ° C до 121 ° C в зависимости от типа продукта, должны быть достигнуты внутри продукта, а затем сохранять в течение определенного периода времени (Safefood 360, 2014).
Поскольку стерилизация является тяжелой термообработкой, это необходимый процесс для низкокисленных продуктов питания для достижения коммерчески стерильных условий. Коммерческая бесплодия низкокисления пищевых продуктов может быть достигнута путем стерилизации в потоке или стерилизации в реторт-пакете. Стерилизация в потоке обычно называется асептическим процессом, тогда как стерилизация в реторт-пакете называется процессом автоклава (Kumar & Sandeep, 2014)
Концепция асептического процесса заключается в том, чтобы объединить коммерчески стерильный пищевой продукт и коммерчески стерильный контейнер, который оба стерилизуются отдельно и герметически запечатаны в стерильной среде для производства коммерчески стерильного готового продукта (Black & Barach, 2015). Пищевой продукт, такой как фруктовый сок или суп, нагревается и удерживается в течение определенного периода времени в пробирке, прежде чем он охлаждается, а затем упакован в стерильный контейнер. Поскольку пищевой продукт нагревается за пределами упаковки, высокие температуры только в течение короткого периода времени, используемого в асептическом процессе, дают высококачественный продукт с точки зрения питательных веществ, вкуса, цвета или текстуры, по сравнению с полученным при обычном консервировании ( Kumar & Sandeep, 2014). Тем не менее, ограничения асептического процесса, как правило, цитируются крупные капитальные инвестиции, применимость к ограниченному диапазону продуктов, требование относительной гомогенности жидкости и потребность в сложных инструментах (Featherstone, 2015a).
Другим процессом, который также способен достичь коммерческой бесплодии, где пищевые продукты заполняются в контейнеры перед стерилизацией, является обработка ретрантов. Обычный репортирование включает в себя заполнение продукта в отварные контейнеры и герметично запечатывая их с последующим нагревом, удержанием и охлаждением их в автоклавном сосуде (Kumar & Sandeep, 2014). Чтобы достичь температуры выше 100 ° C, термическая обработка должна выполняться под давлением в автоклавном сосуде, также известной как автоклав или скороварку (Safefood 360, 2014). Поскольку процесс автоклава может использоваться с различными пищевыми продуктами и контейнерами, для этого требуется широкий спектр методов обработки, резиновых конструкций и эксплуатационных процедур (Rahman, 2007).