«Дырка» в банке - консервная банка будущего?

Металлическая тара для пищевых продуктов

В 2019 году, ряд европейский информационных изданий, и в частности одна из крупнейших газет Норвегии, Dagbladet, сообщили, что «стерилизованные продукты в герметично закрытых контейнерах скоро исчезнут из всех продуктовых магазинов». То есть, выражаясь простым языком – консервные банки скоро исчезнут, и никогда не вернутся.

Полтора года спустя, становится очевидно, что такие утверждения являются недоразумением. В мире, где постоянно растет количество пищевых отходов, консервирование, является наилучшим методом, обеспечивающий длительный срок хранения без использования консервантов.
Даже если металлическую банку заменить другим материалом для упаковки некоторых продуктов, принципы консервирования продуктов останутся, потому что с технической точки зрения, консервирование - это разновидность технологического процесса, независящая от типа используемой упаковки. Если вы покупаете консервированное мясо в картонных коробках или в металлической банке, оба они герметично закрыты. Но для массового внедрения замены металлической банки есть значительные трудности.

Например, использование картонной коробки (типа Tetra Pak) вместо металлической банки потребует значительных инвестиций и реструктуризации производства и обработки. Это также означает необходимость приобретения новых систем наполнения и укупорки, а также полного переоборудования систем загрузки и функционирования автоклавов для обеспечения равномерных тепловых нагрузок.

Картонные коробки также имеют более низкий коэффициент поверхностной проводимости, чем металлические банки, поэтому время обработки может быть больше. Кроме того, упаковка квадратной формы подвержена риску неравномерного нагрева по сравнению с круглой упаковкой. Это может вызвать пригорание продукта по углам и краям упаковки. В любом случае процесс должен быть спроектирован таким образом, чтобы самая холодная точка получала достаточную тепловую нагрузку для обеспечения безопасности пищевых продуктов.

Кроме того, есть свойства, с которыми не смогут конкурировать другие материалы консервной тары. Металлические банки на 100% герметичны и на 100% светонепроницаемы, поэтому, когда альтернативная упаковка обеспечивает срок хранения 12 месяцев, металлическая банка обеспечивает хранение до нескольких лет. Некоторые любители сардин утверждают, что продукт становится еще лучше после нескольких лет выдержки в жестяной банке. Кроме того, металлическая банка на 100% пригодна для вторичной переработки.

Поэтому, спустя более 200-т лет после своего революционного появления, металлическая консервная банка, по-прежнему актуальна. Более того, европейскими ученными, недавно разработан прототип консервной банки особенной формы, которая может сделать консервы будущего более технологичными, менее затратными и привлекательными для потребителя.

Банка выглядит как обычная банка, но с отверстием в центре и до сих пор существует только в качестве прототипа. Новая форма означает, что банку можно нагревать как снаружи, так и изнутри.

Как известно, чтобы уничтожить все бактерии, металлические банки стерилизуют определенным образом в автоклаве, где продукт подвергается воздействию высоких температур. Одна из проблем, связанных с круглыми металлическими банками, заключается в том, что требуется некоторое время, прежде чем продукт в середине банки достигнет достаточно высокой температуры, чтобы гарантировать безопасность пищевых продуктов. То есть, продукт расположенный близко к внешним частям банки, подвергается тепловым нагрузкам в течение более длительного периода времени, чем это действительно необходимо. Следовательно, в этих местах может произойти некоторая потеря качества, и возможно даже пригорание продукта. И ученые пытаются что-то с этим сделать. 

В рамках европейского исследовательского проекта сейчас исследуют совершенно новую концепцию герметичных банок. Идея консервной банки с отверстием впервые возникла у турецких ученых. Они начали работать над математическими моделями и симуляциями скорости теплопередачи в банке с отверстием посередине. Как тепло будет распространяться в банке, если оно идет извне и из середины? Математическую модель такой банки именовали как «тороидные банки». Так как моделирование было многообещающим, ученые разработали прототипы для испытаний с различными видами продукта.

Первый прототип был изготовлен на заказ для ананасовых колец и был испытан в Университете Анкары.
В конце прошлого года банка прошла дальнейшие испытания в Бельгии. Были разработаны новые прототипы тороидальных банок в нескольких размерах и для различных продуктов, включая картофель, морковь, грибной соус с томатом, и томатный суп с овощами. В ходе экспериментов прототипы тестировались вместе с обычными банками, чтобы сравнить результаты.

Эксперименты подтвердили результаты математического моделирования. Продукт внутри экспериментальной банки нагревается быстрее, и равномернее чем в обычной банке. Таким образом, обеспечивается лучшее качество тепловой обработки продукта и теоретически, производители, смогут сэкономить время и затраты на электроэнергию и продавать потребителям более качественный продукт.

В настоящее время пока эта технология недоступна для консервных заводов, поскольку у производителей жестяных банок все еще нет оборудования для изготовления банок с отверстием в середине. По-прежнему остаются не решенные вопросы по герметизации таких банок и механизму их наполнении. Но ученые считают, что у банки с отверстием посередине есть большие перспективы, и можно с оптимизмом смотреть в будущее консервной промышленности. Ведь с точки зрения безопасности пищевых продуктов в мире стремительного роста численности населения, консервы - это абсолютно то, к чему следует стремиться.