Rola i znaczenie opakowań w pakowaniu, przechowywaniu i dystrybucji mleka

Powstający w wyniku tego tlen singletowy jest silnym utleniaczem. Reakcje fotochemiczne są katalizowane przez śladowe ilości jonów Fe i Cu. Wiadomym jest, że składniki mleka są bardzo czułe na ekspozycję światła, szczególnie o długości fali poniżej 500 mikrometrów. Powoduje ono destrukcję witamin głównie witaminy A i ryboflawiny oraz indukuje utlenianie białek, tłuszczu. Zmiany te w połączeniu z przemianami jakie następują w składnikach mleka pod działaniem enzymów lipolitycznych i proteolitycznych przyczyniają się do powstania nieprzyjemnego smaku i zapachu w mleku przechowywanym. Wymienione reakcje prowadzą do obniżenia wartości odżywczej i biologicznej mleka. Ich intensywność zależy również od obecności tlenu, który może powodować wiele niekorzystnych zmian w obrębie cech jakościowych wywołanych reakcjami, w których bierze on udział.

Dostęp tlenu może być ograniczony przez zmniejszenie wolnej przestrzeni nad zapakowanym produktem, ograniczenie wstrząsania opakowań z mlekiem podczas transportu i manipulacji w handlu, a przede wszystkim przez zastosowanie opakowań nieprzepuszczalnych dla tego gazu. Materiały opakowaniowe przeznaczone do pakowania mleka spożywczego powinny charakteryzować się możliwie jak największą barierowością zarówno dla tlenu jak i dla światła.

Zgodnie z określeniem przyjętym przez standardy Amerykańskiego Związku Mleczarskiego niepożądany smak mleka spożywczego można scharakteryzować w następujących kategoriach: posmak ogrzewania - opisywany jako posmak gotowania, karmelizacji, przypalenia; posmak wywołany światłem - opisywany jako smak słoneczny, spalenizny; posmak lipolizy - opisywany jako smak jełki, kwasu masłowego, gorzkawy; posmak pochodzenia mikrobiologicznego – opisywany jako kwaśny, gorzki, owocowy; posmak przenoszony - opisywany jako roślinny, krowi, oborowy; posmak różnorodny - opisywany jako chemiczny, obcy, niepełny.

Wśród tych wad posmaki wywołane działaniem światła są prawdopodobnie najbardziej powszechnymi w mleku spożywczym. Są one spowodowane dwiema różnymi przyczynami. Posmak słoneczny rozwija się w mleku podczas pierwszych dwóch - trzech dni przechowywania i spowodowany jest rozpadem aminokwasów siarkowych w białkach serwatkowych. Drugi to posmak metaliczny, kartonowy lub nieświeży. Rozwija się on dwa dni później, nie ulatnia się i jest przypisywany oksydacji tłuszczu.

Badania nad wyodrębnieniem związków chemicznych decydujących o niepożądanym smaku i zapachu mleka spożywczego są przedmiotem analiz. Izolacji i koncentracji tych związków dokonuje się za pomocą destylacji próżniowej i ich oznaczania techniką chromatografii gazowej i wysokosprawnej chromatografii cieczowej. W ostatnim czasie do oznaczania związków lotnych w produktach spożywczych wykorzystuje się głównie chromatografy gazowe wyposażone w przystawkę „head space”, pozwalającą na oznaczanie związków lotnych uwalnianych z próbki i kierowanych bezpośrednio na kolumnę analityczną.

W wyniku tych badań ustalono m.in., że opakowania mogą bezpośrednio zapobiegać powstawaniu złego smaku i zapachu mleka, indukowanego przez światło i tlen poprzez ochronę tego produktu przed tymi czynnikami.

Reakcje utleniania katalizowane przez światło mogą z różną intensywnością zachodzić w mleku spożywczym pakowanym w różne opakowania nie wyłączając klasycznych opakowań szklanych. Przenikanie światła, a również tlenu w przypadku opakowań z tworzyw sztucznych jest szczególnie zróżnicowane, a niekiedy bardzo wysokie (tab. 1 ).

Barierowość dla tlenu materiałów opakowaniowych z tworzyw sztucznych

W przypadku butelek szklanych przezroczystych o grubości ścianki 800 mikronów bezpośrednio po pasteryzacji stwierdzono w mleku 19 związków lotnych, były to: węglowodory (7), ketony (4), estry (3), alkohole (2), aldehydy (2), związki siarkowe (1). Już po pierwszym dniu przechowywania w tym mleku pojawiły się związki świadczące o fotooksydacji, a ich ilość systematycznie rosła do siódmego dnia przechowywania. Podobny profil związków lotnych stwierdzono w takim samym mleku poddanym takiej samej ekspozycji na działanie światła, lecz pakowanym w przezroczyste i barwione na biało (TiO2) butelki z PET. Na podstawie tych wyników można wnioskować, że przyczyną powstawania tych związków w mleku w wymienionych rodzajach opakowań jest fotooksydacja.