Mleko i jego przetwory to produkty trafiające w gusta zróżnicowanej grupy odbiorców. Poszczególne wyroby z tej grupy różnią się smakiem, zapachem, konsystencją, wartością odżywczą, technologią produkcji i stopniem przetworzenia, mają jednak cechę wspólną, powstają z mleka. Z racji swojego specyficznego składu i obecności w nim m.in. enzymów oraz bakterii, a także z powodu wrażliwości pozostałych składników na działanie czynników zewnętrznych, mleko i jego przetwory to w większości produkty nietrwałe, ulegające w krótkim czasie daleko idącym zmianom prowadzącym do utraty pierwotnych właściwości, a w końcu do zepsucia i związanych z tym strat. W celu spowolnienia tych niekorzystnych procesów i utrzymania jakości przez jak najdłuższy czas, produkty branży mleczarskiej wymagają stosowania odpowiednio dobranych materiałów opakowaniowych i opakowań. Opakowania to niezbędny czynnik w nowoczesnym obrocie towarowym oraz jeden z podstawowych środków reklamy. Wymagania jakościowe dotyczące opakowań, ciągle ulegają zmianie, co jest wynikiem rozwoju rynku zbytu i zaostrzenia konkurencyjności. Również wymagania konsumentów warunkują nowe projekty funkcjonalnych i wygodnych opakowań do przechowywania jednostkowych towarów. Wymagania te zależą od różnych czynników, z których należy wymienić najważniejsze: ochronę zapakowanych produktów, funkcjonalność opakowań, walory promocyjno – reklamowe i czynniki demograficzne. Dobrze wiadomo, że żywność, nawet ta przetworzona, jest w dalszym ciągu aktywnym biologicznie systemem, wydziela bowiem gazy, ma określoną wilgotność, utlenia się, zmienia kolor. Od pewnego czasu coraz częściej mówi się o tzw. „opakowaniach funkcjonalnych”, które nie tylko mają informować o podstawowym składzie i danych produktów zapakowanych, ale również wyręczałyby go we wszystkich możliwych czynnościach. 

Już od wielu lat do pakowania mleka i jego przetworów są wykorzystywane opakowania wykonane z tworzyw sztucznych. Obecnie opakowania te stanowią największą grupę opakowań produktów mlecznych. Wykorzystywane są do pakowania praktycznie wszystkich rodzajów produktów otrzymywanych z mleka. Opakowania z tworzyw sztucznych i ich elementy wykonuje się najczęściej metodą termoformowania, wtrysku lub wytłaczania, w tym wytłaczania z rozdmuchem. Mają one postać butelek, pojemników, kubeczków, tub, tacek, różnego rodzaju zamknięć i folii. Zaletami sztywnych pojemników z tworzyw sztucznych są: łatwość formowania i niska cena, wadami zaś utrudniona kompatybilność z produktem, niewystarczające właściwości barierowe, niewielka odporność na wysoką i niską temperaturę. Elastyczne opakowania z tworzyw sztucznych przeznaczone do produktów mlecznych mają postać owinięć, saszetek, torebek i woreczków. W celu poprawy właściwości barierowych opakowań wykonanych z tworzyw sztucznych (głównie folii) poddaje się je procesowi metalizacji z wykorzystaniem aluminium lub pokrywa warstwą tzw. niestechiometrycznych tlenków krzemu i glinu. Pozwala to jeszcze lepiej chronić produkty oraz zużywać znacznie mniej cennych polimerów dzięki uzyskaniu wystarczających właściwości barierowych przy mniejszej grubości materiału. Tworzywa sztuczne pozwalają nadawać opakowaniom produktów branży mleczarskiej właściwie dowolne kształty, dodatkowo można je z łatwością barwić w masie i pokrywać atrakcyjną szatą graficzną, co sprawia, że przykuwają one skutecznie oko konsumenta. Oprócz opisanych wcześniej jednorodnych materiałów opakowaniowych, ogromną popularność w mleczarstwie zdobyły laminaty będące połączeniem dwóch lub więcej różnych materiałów w celu uzyskania lepszych właściwości, m.in. poprawienia wytrzymałości, właściwości barierowych, zgrzewalności, podatności na zadrukowanie itp. W skład laminatów stosowanych w mleczarstwie wchodzą: papier, aluminium, polimery (m.in. polietylen, poliamid, poliestry, celuloza). Typowym przykładem jest laminat składający się z papieru, aluminium i polietylenu, stanowiący podstawowy materiał konstrukcyjny opakowań typu TetraPak® i ich pochodnych. Opakowania takie zdominowały rynek mleka i innych płynnych produktów mlecznych (śmietanki, maślanki, mleka smakowego, napojów mlecznych) oraz wybranych produktów w formie stałej (np. serów feta). Laminaty to również podstawowy materiał służący do pakowania masła i serów pleśniowych oraz podpuszczkowych. Wysoka wytrzymałość, odpowiednia barierowość i możliwość zgrzewania umożliwiły wykorzystanie laminatów do pakowania wyrobów mlecznych metodą próżniową oraz w tzw. „Modyfikowanej Atmosferze” (MAP).

Szkło to materiał, który jest stosowany do pakowania mleka i jego przetworów od lat. Branża mleczarska w pewnym momencie zaczęła rezygnować z opakowań szklanych na rzecz kartoników z laminatów oraz pojemników z tworzyw sztucznych. W ostatnim czasie obserwuje się jednak powrót do opakowań szklanych. Jest to zapewne związane z postępem w technologii szklarskiej, pozwalającym na nadawanie opakowaniom ciekawszych kształtów oraz wydatne zmniejszenie ich masy przez pocienienie ścianek opakowań. Współczesne opakowania szklane produktów mlecznych mogą być przeźroczyste lub matowe. Mają najczęściej formę butelek, słojów, kubeczków, szklanek. Charakteryzuje je duża wytrzymałość, sztywność, barierowość wobec pary wodnej i gazów oraz obojętność chemiczna. Wadą, mimo znacznego postępu w tym zakresie, jest przede wszystkim wysoka masa (w porównaniu z innymi rodzajami opakowań) oraz kruchość. Nie bez znaczenia jest również wysoka cena opakowań szklanych. Wysoka cena jest jednak rekompensowana doskonałą ochroną produktów oraz atrakcyjnym i szlachetnym wyglądem opakowań wykonanych ze szkła, kojarzonym z produktami najwyższej jakości. Opakowania szklane mogą mieć zamknięcia wykonane z metalu, tworzyw sztucznych lub papieru. Spotykane są też zamknięcia w stylu „retro”, np. tzw. patentowe z korkiem wykonanym z tworzywa sztucznego lub ceramiki.

Papier i produkty na nim bazujące są doskonałymi materiałami na opakowania do mleka i jego przetworów. Należą do nich m.in.: papier typu „kraft”, papier tłuszczoodporny, pergamin, papier woskowany, papier pokrywany tworzywem sztucznym, tektura falista i lita. Opakowania z nich wykonane mają najczęściej postać pudeł, torebek, kartoników, owinięć, kubków. Nowością są butelki wykonane z pulpy papierowej. Opakowania papierowe stosowane są do pakowania, m.in. mleka spożywczego, śmietanki, maślanki, masła, serów twarogowych i pleśniowych, napojów mlecznych oraz lodów i deserów. Zaletą papierowych opakowań produktów branży mleczarskiej jest mała masa, łatwość zadruku powierzchni, niski koszt oraz łatwość ich zagospodarowania po zużyciu. Wadą jest przede wszystkim podatność na wilgoć i przedarcie. Wad tych pozbawione są powszechnie stosowane laminaty na bazie papieru, jednak są one znacznie droższe, poza tym ich złożony skład utrudnia późniejszy recykling.

Sposób pakowania i rodzaj materiału opakowaniowego są czynnikami decydującymi w znacznej mierze o jakości pakowanej żywności, na którą składają się bezpieczeństwo zdrowotne i długa trwałość. Spośród metod pakowania, które pozwoliły na wydłużenie czasu przechowywania przetworów mlecznych i weszły na stałe do krajowej praktyki produkcyjnej należą: pakowanie próżniowe i pakowanie w atmosferze modyfikowanej (ochronnej). Pakowanie próżniowe polega na ewakuacji powietrza z opakowania, które następnie jest szczelnie zamykane, zwykle przez zgrzewanie. Podstawowym warunkiem jest zastosowanie materiału opakowaniowego o wystarczająco wysokiej barierowości w stosunku do gazów, która umożliwia utrzymanie próżni w okresie przydatności do spożycia zabezpieczanego produktu. Usunięcie większości powietrza z opakowania można uważać za modyfikację atmosfery wokół zapakowanego produktu. Jednakże termin „pakowanie w atmosferze modyfikowanej” odnosi się z reguły do systemu pakowania produktów w mieszaninie gazowej. Omawiany system pakowania żywności pozwala wydłużyć okres magazynowania chłodniczego nawet pięciokrotnie w porównaniu ze standardowym pakowaniem. Na skutek eliminacji powietrza uniemożliwiony jest rozwój wszelkich bakterii, pleśni i drożdży. Środowisko ubogie w tlen i bogate w dwutlenek węgla przyczynia się do znaczącego ograniczenia wzrostu organizmów powodujących psucie przetworów mleczarskich, co umożliwia wydłużenie dopuszczalnego okresu przydatności do spożycia oraz wpływa na zachowanie odpowiednich cech sensorycznych. Pakowanie próżniowe jest przydatne w przypadku produktów o dużej zawartości tłuszczu (m.in. serów podpuszczkowych), gdyż tlen powoduje szybkie ich jełczenie. Jest szczególnie dobrym sposobem przechowywania w warunkach chłodniczych (temp. 4°C) żywności już poddanej obróbce termicznej, gdzie zostały zahamowane procesy enzymatyczne wpływające na szybsze przemiany w surowym produkcie oraz zachowanie atrakcyjnego wyglądu, smaku i co najważniejsze wartości odżywczych. Obecnie w praktyce produkcyjnej szeroko wykorzystuje się MAP, metoda ta stosowana jest głównie do pakowania serów twardych, półtwardych oraz tartych. Istnieje bardzo wiele typów serów różniących się nie tylko składem, sposobem i warunkami ich produkcji, ale także cechami sensorycznymi i kształtami. Stąd też przy proponowaniu zastosowania gazów ochronnych do pakowania tego rodzaju produktów każdy rodzaj sera należy rozpatrywać oddzielnie. Kolejnym czynnikiem, który należy brać pod uwagę jest to, że niektóre sery wytwarzają dwutlenek węgla, podczas gdy inne go nie wytwarzają. Sery twarde i półtwarde często pakuje się z zastosowaniem technologii próżniowej, która pozwala na eliminację tlenu oraz minimalizację utraty wody. Coraz częściej jednak gatunki sera tego typu pakowane są z zastosowaniem atmosfery ochronnej MAP, która dodatkowo ma działanie silnie antybakteryjne i pozwala na obniżenie zawartości tlenu do poziomu 1-2%, co znacznie ogranicza rozwój bakterii i pleśni. Do pakowania stosuje się maszyny poziome typu flowpack lub maszyny komorowe, odpowiednią folię barierową oraz atmosferę ochronną MAP: gaz CO2 lub mieszankę gazów CO2 z N2. Skład mieszanki gazowej może występować w zakresie 10-40% CO2, 60-90% N2. 

Podsumowanie

Trudno mówić o opakowaniu idealnym, wybór opakowania jest bowiem swego rodzaju kompromisem między wymaganiami narzuconymi metodą utrwalania czy pakowania, a aspektami ekonomicznymi i marketingowymi. Dlatego dla każdej grupy produktów mleczarskich celowy jest dobór opakowania, które stanowi wypadkową uwzględniającą oprócz tych wymienionych, również te które są związane bezpośrednio z właściwościami fizykochemicznymi produktu spożywczego (skład chemiczny, stan fizyczny, tekstura, zawartość wilgoci), czasem przechowywania oraz warunkami w jakich produkt będzie przechowywany. A konsument dokonujący wyboru subiektywnie oceni funkcjonalność wedle swoich upodobań i preferencji.

dr inż. Ryszard Cybulski

mgr inż. Magdalena Gawron