Упаковка в модифицированной газовой среде

Упаковка в модифицированной газовой среде (МГС, англ. Modified Atmosphere Packaging, MAP) — это технология упаковывания пищевых продуктов, при которой воздух внутри упаковки заменяется на газовую смесь с заданным составом, отличным от состава атмосферного воздуха. Основная цель МГС — замедление биохимических и микробиологических процессов, вызывающих порчу продукта, что позволяет значительно увеличить сроки хранения без использования консервантов или при их минимальном количестве. Технология применяется для широкого спектра продуктов: от свежего мяса и рыбы до хлебобулочных изделий и готовых блюд.

История

Первые эксперименты по замене воздуха в упаковке на инертные газы относятся к началу XX века. В 1920-х годах в США и Великобритании проводились опыты по хранению мяса в атмосфере углекислого газа (CO₂), что показало эффективность подавления роста бактерий. Однако коммерческое внедрение технологии началось только в 1970-х годах с развитием полимерных материалов и оборудования для газового наполнения.

В 1980-е годы МГС получила распространение в Европе, особенно в Великобритании и Скандинавии, где начали массово упаковывать свежее мясо и полуфабрикаты. В России технология стала активно внедряться в 2000-х годах, первоначально в сегменте мясной и молочной продукции. К 2020-м годам МГС используется для упаковки более 30% всех охлаждённых продуктов в розничной торговле развитых стран.

Принцип действия

Основной механизм продления срока годности при МГС — замедление окислительных реакций и подавление роста аэробных микроорганизмов. Атмосферный воздух содержит около 78% азота (N₂), 21% кислорода (O₂) и 0,04% углекислого газа (CO₂). Кислород является катализатором окисления жиров (прогоркания) и развития многих бактерий и плесени. Замена воздуха на смесь с пониженным содержанием O₂ или его полное отсутствие замедляет эти процессы.

Газы, используемые в МГС

• Азот (N₂) — инертный газ, не вступает в реакции с продуктом. Используется как наполнитель для создания объёма упаковки и вытеснения кислорода. Не влияет на вкус и запах.
• Углекислый газ (CO₂) — растворим в воде и жирах, обладает бактериостатическим и фунгистатическим действием. Подавляет рост грамотрицательных бактерий (например, Pseudomonas) и плесневых грибов. Высокая концентрация CO₂ может вызывать изменение вкуса (кисловатость) и впитывание газа продуктом.
• Кислород (O₂) — в некоторых случаях добавляется в смесь для поддержания естественного цвета мяса (миоглобин) или дыхания свежих фруктов и овощей. Обычно используется в концентрации 1–5% для красного мяса.
• Аргон (Ar) — инертный газ, реже применяется из-за более высокой стоимости. Используется в некоторых премиальных продуктах.
• Оксид углерода (CO) — в малых концентрациях (до 0,5%) применяется для сохранения яркого красного цвета мяса, но в ряде стран (включая Россию) его использование ограничено из-за токсичности.

Виды и классификация

Технологии МГС классифицируются по нескольким признакам.

По составу газовой смеси

• Анаэробная среда — полное отсутствие кислорода. Используется для продуктов, чувствительных к окислению (жирная рыба, сыры, готовые блюда). Типичная смесь: 70–80% N₂ + 20–30% CO₂.
• Аэробная среда с пониженным содержанием O₂ — для продуктов, требующих небольшого количества кислорода (свежее мясо, фрукты). Смесь: 70–80% O₂ + 20–30% CO₂ (для мяса) или 5–10% O₂ + 5–10% CO₂ + 80–90% N₂ (для овощей).
• Среда с высоким содержанием CO₂ — для продуктов с высокой микробиологической нагрузкой (сырая птица, морепродукты). Смесь: 30–60% CO₂ + 40–70% N₂.

По типу упаковочного материала

• Жёсткая упаковка — лотки из полистирола, полипропилена или ПЭТ, запаянные плёнкой.
• Гибкая упаковка — пакеты из многослойных плёнок (обычно комбинация полиэтилена, полиамида, EVOH).
• Комбинированная упаковка — лоток с крышкой из плёнки.

По способу создания газовой среды

• Вакуумная упаковка с последующим газонаполнением — продукт помещается в камеру, воздух откачивается, затем вводится газовая смесь.
• Газонаполнение в потоке — газ подаётся в упаковку одновременно с её формованием и запечатыванием.
• Активная МГС — в упаковку дополнительно вводятся поглотители кислорода или выделители CO₂.

Оборудование и процесс

Процесс упаковки в МГС включает следующие этапы:

1. Подготовка продукта (мойка, нарезка, взвешивание).
2. Размещение продукта в лотке или пакете.
3. Удаление воздуха из упаковки (вакуумирование).
4. Впрыскивание газовой смеси заданного состава.
5. Герметичное запечатывание упаковки.
6. Контроль качества (проверка герметичности, состава газа).

Основное оборудование — термоформовочные машины (для лотков) и камерные упаковщики (для пакетов). На крупных предприятиях используются автоматические линии производительностью до 100 упаковок в минуту.

Применение

Мясо и птица

Свежее красное мясо (говядина, баранина) упаковывают в смеси с высоким содержанием O₂ (70–80%) для сохранения ярко-красного цвета. Свинина и птица — в смеси с высоким CO₂ (30–50%) для подавления бактерий. Срок хранения увеличивается с 2–3 дней до 7–14 дней при температуре 0–4°C.

Рыба и морепродукты

Из-за высокой чувствительности к окислению и бактериям, рыбу упаковывают в анаэробной среде (60–80% CO₂ + 20–40% N₂). Срок хранения охлаждённой рыбы возрастает с 1–2 до 8–12 дней.

Молочные продукты

Сыры (твёрдые, полутвёрдые) упаковывают в смеси с высоким CO₂ (30–50%) для подавления плесени. Срок хранения увеличивается в 2–3 раза. Творог и сметана — в смеси с N₂ и CO₂ для предотвращения окисления.

Хлебобулочные изделия

Хлеб и выпечка упаковываются в среде с высоким содержанием CO₂ (50–70%) для подавления плесени. Срок хранения увеличивается с 2–3 до 7–14 дней.

Фрукты и овощи

Для живых продуктов (яблоки, салат, ягоды) используется смесь с пониженным содержанием O₂ (1–5%) и повышенным CO₂ (5–10%) для замедления дыхания и созревания. Срок хранения увеличивается на 30–50%.

Готовые блюда

Салаты, супы, вторые блюда упаковываются в анаэробной среде (70–80% N₂ + 20–30% CO₂). Срок хранения — до 10–14 дней при температуре 2–6°C.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Увеличение срока хранения в 2–5 раз по сравнению с обычной упаковкой.
• Сохранение органолептических свойств (вкус, запах, цвет, текстура).
• Возможность отказа от консервантов или их снижения.
• Улучшение товарного вида и привлекательности для покупателя.
• Снижение пищевых отходов в розничной торговле.

Недостатки

• Высокая стоимость оборудования и газовых смесей.
• Необходимость строгого соблюдения температурного режима (0–6°C) — при нарушении эффект МГС теряется.
• Возможность развития анаэробных патогенов (например, Clostridium botulinum) при неправильном составе газа или нарушении герметичности.
• Ограниченная применимость для продуктов с высоким содержанием жира (CO₂ может впитываться, изменяя вкус).
• Необходимость дополнительного контроля качества (газоанализаторы, тестеры герметичности).

Критика и безопасность

Основные риски, связанные с МГС, касаются микробиологической безопасности. В анаэробной среде могут выживать и размножаться бактерии рода Clostridium, включая возбудителя ботулизма. Поэтому для продуктов, упакованных в МГС, обязателен строгий контроль температуры хранения (не выше 4°C) и использование барьерных технологий (кислотность, соль, нитриты).

В России требования к упаковке в МГС регулируются Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011) и «Пищевая продукция в части её маркировки» (ТР ТС 022/2011). На упаковке должно быть указано «Упаковано в модифицированной газовой среде» или «Упаковано в защитной атмосфере».

Интересные факты

• Первое коммерческое применение МГС в Европе было для упаковки свежего мяса в супермаркетах Великобритании в 1970-х годах.
• Для некоторых продуктов (например, кофе) МГС используется не для продления срока хранения, а для сохранения аромата — азот вытесняет кислород, предотвращая окисление масел.
• В Японии технология МГС применяется для упаковки риса — в среде с высоким CO₂ рис хранится до 1 года без потери качества.
• В России крупнейшими производителями упаковки в МГС являются компании «Данон», «Мираторг», «Черкизово» и «Вимм-Билль-Данн».

Источники

• Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
• ГОСТ Р 57992-2017 «Упаковка. Упаковка в модифицированной газовой среде. Общие требования».
• Robertson G.L. Food Packaging: Principles and Practice. — CRC Press, 2012.
• Kerry J.P., O’Grady M.N., Hogan S.A. Past, current and potential utilisation of active and intelligent packaging systems for meat and muscle-based products: A review // Meat Science. — 2006. — Vol. 74, No. 1.
• Бредихин С.А., Косой В.Д. Технология упаковки пищевых продуктов. — М.: Колос, 2006.