Gazy w produkcjiżywności

2 Gazy osłonowe

Procesy utleniania odgrywająistotną rolę w chemicznych i mi-krobiologicznych przemianachzachodzących w produktachspożywczych. Przemiany takiesą pożądane tylko w wyjątko-wych przypadkach (np. przy fer-mentacji). Trwałość większościproduktów spożywczych znacz-nie się poprawia, jeśli tlen atmo-sferyczny zostanie odseparowa-ny od produktu, począwszy odpierwszego etapu procesu tech-nologicznego aż do momentudotarcia do konsumenta. Meto-dy opracowane przez firmęMESSER opierają się na zasto-sowaniu obojętnego gazuosłonowego, neutralnego podwzględem zapachu i smaku.Szczególnie niezawodne są tutajazot i dwutlenek węgla, jak rów-nież standardowe mieszankiInertal® B (patrz tabela „Przykła-dy zastosowań” str. 7).

Gazy osłonowe w procesiewstępnego przetwarzania

Czasem samo pakowaniew osłonie gazu obojętnego niejest wystarczające, aby zapobiecprocesom utleniania produktu.Również tlen wcześniej rozpu-szczony lub zaabsorbowanyprzez produkt może doprowa-dzić do jego zepsucia. Dlategow takich przypadkach ochronaprzed utlenianiem musi rozpo-cząć się już na etapie przygoto-wania produktów wstępnych.W szczególności są to procesyrozdrabniania, mieszania, trans-portu wewnętrznego oraz maga-zynowania półproduktów. Usu-nięcie rozpuszczonego lubzaabsorbowanego tlenu z pro-duktów sypkich lub ciekłych,które miały wcześniej kontaktz tlenem atmosferycznym jestszczególnie kłopotliwe. Za ma-gazynowaniem półproduktóww osłonie gazów obojętnychprzemawiają również argumentyzwiązane z bezpieczeństwem.Użycie azotu w takich przypad-kach wyklucza całkowicie niebez-pieczeństwo samozapłonu czywybuchu substancji rozpylonej.

Gazy osłonowe- ekonomiczne rozwiązanie

trwałości produktów:

• przedłużona trwałość składo-wanych produktów sypkich

• oszczędność czasu w cyklulogistycznym

• uniknięcie deformacji produk-tu oraz jego wysuszania

• zwiększenie konkurencyjnościproduktu na rynku poprzezpoprawę jego jakościi estetyki wyglądu

• uniknięcie potrzeby specyfika-cji gazów osłonowych naetykiecie produktu

• niskie koszty związanez instalacją systemu

Składowaniewina i podda-wanie godziałaniuatmosferyochronnej

Rozpuszczalność tlenu, dwutlenku węgla i azotu w wodzie

3Doradztwo i Know-how

Azot jako gaz osłonowy jest idealny do pakowania produktów sypkich

Zawartość tlenu w atmosferze ma wpływ na aktywnośćmikroflory w produktach spożywczych

Zmiany zawartości resztek tlenu przy różnych materiałachopakowaniowych wraz z upływem czasu

Zużycie gazu osłonowego jako funkcja zawartości tlenudla różnych objętości opakowań

Ekonomicznezaopatrywaniew ciekły azotwykorzystującstacjonarnyzbiornik.Firma Tchibo -Markik/Warszawy

Wiele czynników może miećwpływ na zmianę atmosferyochronnej w opakowaniu.

Najważniejsze z nich to:

• różnica ciśnień cząsteczko-wych gazu (wewnątrz i nazewnątrz opakowania)

• różne prędkości dyfuzji gazu• rozpuszczanie się gazów

w produkcie lub ichulatnianie się

• absorbcja powierzchniowa

Z tego też względu nie ma ogól-nej technologii stosowania ga-zów osłonowych, dopasowanej do wszystkich produktów.Chcąc uniknąć niemiłych nie-spodzianek, proponujemy sko-rzystać z naszego doradztwaw zakresie modernizacji urzą-dzeń pakujących. Optymalnegorozwiązania tych problemówmożna oczekiwać tylko wtedy,gdy gaz osłonowy i technika pa-kowania będą odpowiednio do-stosowane do produktów.MESSER posiada doświadcze-nie w tym zakresie. Wystarczytylko podać nam producentamaszyn i materiału opakowania,a my przedstawimy możliwośćzastosowania gazów osłono-wych lub mieszanek Inertal® B.

4 Gazy chronią produkty spożywcze

Linia pakująca wyroby w atmosferze ochronnej azotu.„Ovita Nutricia” Opole

Przy dużym zapotrzebowaniupolecamy zaopatrywanie w produkt ciekły w zbiornikach.„Ovita Nutricia” Opole

Produkty firmy„Ovita Nutricia”pakowane z zastosowaniemazotu jakoatmosferyochronnej

Wszystkie wyroby sypkie musząbyć chronione przed wilgociązawartą w powietrzu. Zbyt dużawilgotność obniża stopień sypko-ści produktów i stwarza warunkidla rozwoju mikroorganizmówi procesów fermentacji. Dopu-szczalna granica wilgotności jestróżna dla różnych produktów. Naprzykład dla zboża wystarczającajest wilgotność nieznacznie niż-sza niż 14%, aby miało ono dłuż-szą trwałość. W przypadku odtłu-szczonego mleka w proszkuzawartość wilgotności nie powin-na przekraczać 4%.

Mrożone i suszone na zasadziewtrysku produkty sypkie sąszczególnie podatne na oddzia-ływanie tlenu i wilgotność.Porowata powierzchnia produk-tów sypkich może absorbcyjniegromadzić duże ilości tlenu, dla-tego powstała po procesie su-szenia próżnia musi być zlikwi-dowana przy pomocy gazuosłonowego. W końcowej fazieprocesu technologicznego zale-cane jest pakowanie produktuprzy użyciu gazu osłonowego.Tlen rozpuszczony w ciekłychproduktach spożywczychw prosty sposób może zostaćwypłukany azotem (Sparging).Urządzenie nagazowujące po-woduje nasycenie cieczy pęche-rzykami azotu. Już jedno płuka-nie może zredukować zawartośćtlenu w cieczy o 80-90%.

5Gazy w produkcji napojów

Zbiorniki ma-gazynowe doprzechowywa-nia ciekłegodwutlenkuwęgla.Coca-ColaRadzymin

Pobór CO2ze zbiornikado nasycaniawodymineralnej.„Gerolsteiner”Rzeniszów

Aby napoje mogły długo zacho-wać swój smak, kolor i konsy-stencję należy zminimalizowaćich kontakt z tlenem atmosfe-rycznym. Azot, dwutlenek węglai mieszanki gazowe Inertal® Bfirmy MESSER chronią produktyzarówno w stadium przetwarza-nia, jak również podczas ichskładowania, mieszania, prze-pompowywania i napełniania.Wybór rodzaju gazu - azotu,dwutlenku węgla czy ich mie-szanek - zależy generalnie od ro-dzaju napoju i ilości zawartegow nim CO2. Ze względu na zdol-ność do rozpuszczania sięw wodzie dwutlenek węgla jeststandardowym gazem służącymdo nasycania piwa i napojóworzeźwiających. Posiada właści-

wości ograniczania lub całkowi-tego eliminowania rozwoju bak-terii szkodliwych dla napojów.Im większa ilość dwutlenku wę-gla zostanie rozpuszczona w na-poju, tym dłuższa jest jego trwa-łość. Azot jest idealnym gazemdla wszystkich napojów niega-zowanych, tzn. takich, które niezawierają dwutlenku węgla(w wyjątkowych przypadkachjest polecany również do piw za-wierających duże ilości dwutlen-ku węgla, np. piwo z pszenicy).Szczególnie korzystne jest wy-tworzenie stabilizującego ciśnie-nia w napojach niegazowanychrozlanych do cienkościennychpuszek lub butelek typu PET.Właściwym rozwiązaniemw tym przypadku jest opracowa-

ny i opatentowany przez firmęMESSER Polska Iniektor Cryogen®. Do napełnionych pojemnikówdozowana jest niewielka ilośćciekłego azotu (-196°C). Poje-mnik zostaje zamknięty, a odpa-rowany azot powoduje oczeki-wany wzrost stabilizującegociśnienia wewnętrznego w opa-kowaniu nie wpływając na cha-rakter oraz smak napoju. Dodatko-wą zaletą zastosowania azotuw tym procesie jest możliwośćskładowania większej ilości warstwpuszek lub butelek w paletach.Firma MESSER Polska zaopatru-je producentów napojów w gazyi mieszanki gazowe. Pomaga również przy wyborzewłaściwego systemu zaopatry-wania i składowania.

Zaopatrywanie w CO2 i azotpoprzez stacjonarne zbiorniki.Zakłady Napojów GazowanychPEPSI COLI w Michrowie

Linia do rozlewania napojów, doktórych dodano wcześniej CO2.Zakłady Napojów GazowanychPEPSI COLI w Michrowie

Iniektor Cryogen® zintegrowany z linią do napełniania napojów

6 Gazy reaktywne do celów specjalnych

Wyroby firmy Hochland Polska(Kaźmierz Wielkopolski)z zastosowaniem atmosferyochronnej Inertal®

Przyprawy mielone „na zimno” z ciekłym azotem i pakowane w gazie osłonowym, aby zapobieculatnianiu się aromatu

Poprzez utwardzanie możnaprzetwarzać oleje roślinne w margarynę

Zbiornik CO2 oraz azot w wiązkach butlowych do wytwarzania atmosferyochronnej Inertal® w firmie Hochland Polska w Kaźmierzu Wielkopolskim

Prędkość dyfuzji dwutlenku wę-gla przez folię jest około 10 razywyższa niż prędkość dyfuzji azo-tu i 4 razy wyższa niż tlenu. Pa-kowanie produktów w atmosfe-rze ochronnej dwutlenku węglaprowadzi do powstania tak zwa-nej “próżni pozornej”. Oznaczato szybszą dyfuzję dwutlenkuwęgla z opakowania, niż możli-wość wniknięcia powietrza dojego wnętrza. W przypadku pro-duktów kruchych lub o ostrychbrzegach, pakowanych w mięk-kie opakowania jest to efekt nie-pożądany, natomiast w przypad-ku pojemników twardych dążysię do uzyskania tego efektu(wytrzymałość pojemnika stano-wi ograniczenie).Podczas przechowywania owo-ców nie można całkowicie zrezy-gnować z pewnej zawartości tle-nu w atmosferze opakowania zewzględu na konieczność “oddy-chania komórkowego”. Zawar-tość tę trzeba tak dobrać, abyowoc w procesie “oddychania”nie zużył zbyt dużo swejbiomasy. Przy przechowywaniuziemniaków, azot zapobiega wy-rastaniu kiełków. Etylen dodanydo środowiska, w którym prze-chowuje się banany, przyśpieszaproces dojrzewania tych owo-

ców. Ponieważ czysty etylen jestgazem palnym, firma MESSERpoleca do tego celu mieszankęetylenu z azotem. Nowością jestprzechowywanie świeżego mię-sa w atmosferze wzbogaconejdodatkową ilością tlenu. Ponie-waż świeże mięso przechowy-wane w temperaturze ok.+1°C i tak ma relatywnie krótkiokres przydatności do spożycia,utlenianie odgrywa w tym cza-sie tylko podrzędną rolę. Zwiększona zawartość tlenu po-

woduje jednak czerwienieniemięsa uruchamiając działaniebarwnika naturalnego-oksymio-globiny. Oznacza to większeszanse sprzedaży zapakowane-go świeżego mięsa. Przy pro-dukcji i pakowaniu olejówjadalnych, azot zapobiega utle-nianiu (jełczeniu) kwasów tłu-szczowych podczas magazyno-wania w zbiornikach i w małychopakowaniach. Wodór podwyż-sza temperaturę topnienia przyutwardzaniu margaryny.

7Przykłady zastosowań

Oddziały:

03-308 Warszawaul. Pożarowa 9/11

Tel. (022) 675 69 26

55-300 Środa Śląskaul. Oławska 36

Tel. (071) 317 69 40

61-485 Poznańul. 28 Czerwca 1956 r. nr 231/239

Tel. (061) 831 22 20

72-010 Policeul. Jasienicka 7

Tel. (091) 312 20 38

Biura sprzedaży:

85-467 Bydgoszczul. Deszczowa 65

Tel. (052) 372 40 79

35-206 Rzeszówul. Okulickiego 14

Tel. (017) 863 35 15 w.323

Messer Polska Sp. z o.o.ul. Maciejkowicka 30 • 41-503 Chorzów

Tel. (032) 77 26 000 • Fax (032) 77 26 115e-mail: messer@messer.pl

http://www.messer.pl

Numer katalogowy MP 007.00

Wydanie drugie, wrzesień 2000

Wszelkie prawa zastrzeżone

Właściwości najważniejszychgazów osłonowych

Azot - N2 (Inertal® B100)

Azot jest gazem obojętnymi niereaktywnym to znaczy cał-kowicie neutralnym pod wzglę-dem smaku, zapachu i nietrują-cym. Jest on głównymskładnikiem powietrza (78,05%objętości). Azot otrzymuje sięz powietrza drogą rektyfikacji ni-skotemperaturowej; przy ciśnie-niu atmosferycznym 1,0133 barjego temperatura wrzenia wyno-si -196°C. W przypadku zwięk-szonego zapotrzebowaniau odbiorcy, azot jest transporto-wany i składowany w formieciekłej, ponieważ w tej postacizajmuje on ułamkową część(1/691) swojej objętości gazowej(przy 15°C i 1 bar). Do jego prze-chowywania wymagane są wy-sokiej jakości izolowane zbiorni-ki ciśnieniowe.

Urządzenia odparowujące za-montowane w miejscu zastoso-wania gazu, przetwarzają ciekłyazot z powrotem w formę gazo-wą. Formy ciekłej używa sięrównież do celów chłodniczych.Azot bardzo słabo rozpuszczasię w wodzie. Ze względu naproces produkcyjny azot jestidealnie suchy i czysty, co jestjego dodatkową zaletą w przy-padku produktów higroskopij-nych i podatnych na utlenianie.

Dwutlenek węgla - CO2

Dwutlenek węgla jest gazem ha-mującym utlenianie. Można gołatwo skroplić, ponieważ jegotemperatura krytyczna (31,3°C)jest relatywnie wysoka. Dziękitemu skroplenie CO2 do postacibezbarwnej cieczy jest możliwejuż w temperaturze 0°C przy ci-śnieniu ok. 35 bar. Pod ciśnie-niem atmosferycznym dwutle-nek węgla zestala się przytemperaturze -78,5°C do postacitak zwanego “suchego lodu”.Dwutlenek węgla przechowujesię w stalowych butlach ciśnie-niowych lub zbiornikach. Przypomocy specjalnych urządzeńnastępuje jego rozprężenie dopostaci gazowej (0,54m3/kg), poczym jest on doprowadzany domiejsca jego zastosowania.Prędkość dyfuzji dwutlenku wę-gla przez folię jest znacznie wy-ższa niż prędkość dyfuzji azotuwzględnie powietrza. Ta właści-wość powoduje w przypadkumiękkich opakowań, że dwutle-nek węgla uchodzi z opakowa-nia i folia zostaje dokładnie za-ssana do opakowanegoproduktu (efekt próżniowy).

Mieszanki gazowe Inertal® B

Mieszanki gazowe Inertal® Bposiadają zalety różnych składni-ków gazowych. Inertal® B jestnajczęściej stosowaną mieszan-ką w przypadku obróbki wstęp-nej (patrz tabela „Przykłady za-stosowań” str. 7). Na życzenieKlienta możemy dostarczyć rów-nież mieszanki sporządzonew innych proporcjach. Mieszankistandardowe typu Inertal® Bprzygotowywane są na tereniezakładu producenta. Możliwejest również wytwarzanie mie-szanki na miejscu przy pomocymieszalnika gazów.

Niezawodne zaopatrywanie

Wykorzystując swoje punktysprzedaży firma MESSER Polskagwarantuje szybkie i pewne zao-patrywanie w gazy. Czystośći rodzaj gazów jak również for-ma zaopatrzenia dostosowanajest zawsze do indywidualnychpotrzeb Klienta.W zależności od Państwa wybo-ru dostarczamy gazy w postacisprężonej: - w butlach- w wiązkach butli- w paletach.Gazy w postaci ciekłej dostar-czamy do zbiorników autocy-sternami.Stosujemy także urządzenia wytwarzające gazy na miejscuu Klienta (wytwornice On-site).