Funkcjonalne opakowania

do żywności XXI wieku

Współcześni konsumenci bardzo

różnią się od tych sprzed kilku czy

kilkunastu lat, również pod

względem preferencji odnoszących

się do dokonywania zakupów

i samych opakowań. Ponieważ coraz

rzadziej udają się do sklepów,

nabywają produkty o długim okresie

przydatności do spożycia.

W krajach rozwiniętych coraz

częściej do zakupów używają

Internetu, wówczas w ogóle nie

pojawiają się w sklepie, co bez

odpowiednich opakowań byłoby

wręcz niemożliwe.

Poza tym klienci przyzwyczajeni są

już do ciągłych ulepszeń i nowości.

Żywność, nawet przetworzona, jest

wciąż aktywnym biologicznie

systemem – wydziela gazy, ma

określoną wilgotność, utlenia się,

zmienia kolor – wszystkie te procesy

wpływają na ocenę produktów przez

konsumentów.

W utrzymaniu dobrej jakości

produktów żywnościowych

pomagają:

OPAKOWANIA

AKTYWNE I

INTELIGENTNE

Postęp w dziedzinie technologii żywności,

biotechnologii, materiałoznawstwie,

towaroznawstwie i technologii opakowań

wpływa na potrzebę opracowania nowych

opakowań, które odpowiadałyby

wymaganiom stawianym zarówno przez

producentów, jak i konsumentów. Głównym

zadaniem opakowania jest ochrona

zapakowanej żywności i zachęcenie

potencjalnego klienta do zakupu.

Jednakże coraz częściej mówi

się o tzw. opakowaniach

funkcjonalnych, które nie tylko

informowałyby konsumenta,

ale również wyręczałyby go

we wszystkich możliwych

czynnościach. Dotyczy to

głównie dbania o jakość

zapakowanego produktu,

a więc nowe opakowanie

powinno być aktywne

i inteligentne.

Na czym polega "aktywność"

i "inteligencja" opakowania?

Podstawowa funkcja aktywnego

opakowania polega na tym,

że wpływa ono na produkt,

głównie przedłużając czas

jego przydatności do spożycia.

Poprawia także walory

smakowe i utrzymuje

niezmieniony kolor produktu .

Aktywność jest możliwa dzięki

temu, że:



sam materiał opakowaniowy jest

"nasączony" odpowiednią

substancją (np. związkami potasu

lub enzymami)



konstrukcja opakowania pozwala

na regulowanie procesów

chemicznych wewnątrz (np.

wydala tlen na zewnątrz

opakowania, co zapobiega

utlenianiu się produktu)



zastosowano zmodyfikowaną

atmosferę (MAP – modificated

atmosphere), która hamować

będzie rozwój bakterii i pleśni.

Opakowania MAP są szczególnie

przydatne do pakowania warzyw

minimalnie przetworzonych

Krojona sałata umieszczona

w opakowaniu ze zmodyfikowaną

atmosferą

Istotną różnicą między opakowaniami

tradycyjnymi a aktywnymi jest ochrona

zapakowanego produktu -

bariera, jaką

było do tej pory opakowanie,

przekształciła się w aktywną,

umożliwiając tym samym kontrolę

jakości towaru. Sposoby, za pomocą

których opakowanie może

interweniować są wielorakie i obejmują

szerokie spektrum,

np.: od kontroli temperatury podczas

gotowania w mikrofali do kontroli

dojrzewania owoców.



Opakowania aktywne kontrolują

także stan jakościowy i ilościowy

atmosfery wewnątrz opakowania

i za pomocą specjalnych

składników są zdolne do usunięcia

niepotrzebnych gazów, np.: tlenu.



Interakcja produkt-opakowanie jest
bardzo istotna i stanowi szansę na

przedłużenie przydatności

do spożycia przy utrzymaniu wysokiej

jakości produktu.

Opakowanie aktywne powstało,

by spełniać wysokie wymagania

konsumentów związane między innymi

z przedłużeniem okresu ważności

produktu, polepszeniem jego

właściwości organoleptycznych oraz

ochroną. Aby móc spełnić te zadania,

opakowania aktywne zawierają szereg

specyficznych dodatków.

Pierwsze miejsce zajmują

pochłaniacze tlenowe,

jednakże

lista dodatków stale się

powiększa, a wśród nich

wyróżnić można

:

substancje

produkujące lub absorbujące

CO

2

, substancje

antymikrobiologiczne, regulatory

etylenu, regulatory pary wodnej,

absorbery światła, folie

zabezpieczające barwę

produktu, suspectory.

Pochłaniacze tlenu

Pochłaniacze tlenu stanowią

szeroką rodzinę dodatków,

których nadrzędnym celem

jest kontrola zawartości tlenu

wewnątrz opakowania. Ich

głównym zadaniem jest

redukcja tlenu do takiej ilości,

która zapewnia

zapakowanemu produktowi

najwyższą jakość.

Jest to neutralna grupa związków,

które mają zdolność usuwania tlenu

z opakowania. Zastosowanie

pochłaniaczy tlenowych otwiera

możliwość zredukowania tlenu

do minimum. Na świecie stosowane

są różnego rodzaju pochłaniacze,

które można zakwalifikować do

jednej z pięciu grup: proszki

żelazawe, utleniacze glukozowe,

związki podsiarczynowe,

substancje organiczne typu

redukcyjnego i inne.

Efektywność poszczególnych rodzajów

pochłaniaczy tlenu zależy także od

czynników zewnętrznych, takich jak:

temperatura czy wilgotność. Im wyższe

są te parametry, tym tempo reakcji

większości absorberów rośnie. Do tych

bardziej trwałych należą głównie

związki żelazawe.

Wszystkie typy pochłaniaczy mogą być

umieszczone w opakowaniu

w dwojaki sposób - albo w oddzielnej

saszetce zawierającej aktywny

proszek, albo połączone z folią

opakowaniową. Najnowszym

odkryciem są pochłaniacze tlenu

umieszczane w postaci małej

uszczelki ulokowanej w zamknięciu.

Podczas stopniowego usuwania tlenu

z opakowania powstaje podciśnienie,

w wyniku którego może nastąpić

wgniecenie ścianki opakowania.

Wskazane jest zatem, aby przy

jednoczesnym zmniejszaniu się ilości

tlenu spowodować wydzielenie CO

2

.

Takie zdolności posiadają niektóre

absorbery tlenowe (Freshilizer C),

które produkuje się na bazie węglanu

żelazawego lub mieszaniny kwasu

L -

askorbinowego z kwaśnym

węglanem sodowym. Ten rodzaj

opakowania aktywnego stosowany

jest np.: do pakowania kawy.

Kontrola etylenu

Usuwanie etylenu z opakowania jest bardzo
popularne przy pakowaniu niektórych owoców

i warzyw. Owoce i warzywa, które dojrzewają
podczas magazynowania są bardzo wrażliwe

na obecność etylenu, który przyspiesza ich

proces dojrzewania, powodując w efekcie

zepsucie. Niektóre z nich mogą wytwarzać

etylen samoistnie (np.: jabłka). Z tego względu

zawartość etylenu powinna być kontrolowana

za pomocą związków chemicznych. Wśród

nich ważną rolę odgrywają nadmanganian

potasu, oraz saszetki silikonowe.

Materiały

Skuteczność działania aktywnych

składników opakowania jest ściśle

uzależniona od stosowanego

materiału. Doświadczenia

wykazały, że im większa

barierowość materiału

opakowaniowego, tym lepsza

ochrona przed niepożądanymi

gazami wewnątrz opakowania

.

Materiały dla opakowań

aktywnych nie muszą spełniać

zbyt wygórowanych wymagań.

Najczęściej są to tradycyjnie

używane folie lub innego

rodzaju opakowania (np. puszki

metalowe). Najbardziej

odpowiednie są materiały

o dobrej barierowości wobec

gazów.

Trwają liczne badania nad wynalezieniem

odpowiedniej bazy technologicznej dla

aktywnych folii polimerowych. Takie folie

powinny być odpowiednio mocne,

nieprzepuszczalne oraz muszą zawierać

odpowiednią ilość aktywnych składników

z wysoką mobilnością dyfuzyjną

i zdolnością do uwalniania się z folii.

Ze względu na bardzo dobre właściwości,

PVC mógłby odgrywać kluczową rolę,

jednakże jego toksyczność skłania

producentów do użycia zdrowszych

odpowiedników np.: evalu.

Opakowania inteligentne

Na rynku opakowań można

zaobserwować intensywny rozwój

opakowań inteligentnych (smart

packaging), czyli indykatorowych. Ich

zadaniem jest informowanie

potencjalnego nabywcy o stanie

jakościowym zapakowanego

produktu.

Przydatność do spożycia

jest monitorowana na

wskaźnikach bazujących

na zmianie barwy, która

może następować w

sposób ciągły, np. w

przypadku określenia

dawki cieplnej, jaką

otrzyma produkt podczas

transportu i

przechowywania lub

skokowy, np. w

przypadku detekcji

powstających

nieszczelności.

Za przykład mogą posłużyć systemy

oferowane przez firmę FreshPoint.

Oferuje ona systemy indykatorowe

temperatury dla łatwo psujących

się produktów.

System wskaźnikowy temperatury

produktu o nazwie OnVu

Klasyczny system jakościowy firmy

FreshPoint

Firma Mitsubishi Co wprowadziła

na rynek najbardziej znany wskaźnik

pod nazwą Ageless Eye (nie

starzejące się oko). Jego działanie

polega na zmianie barwy wraz ze

zmianą stężenia tlenu

w opakowaniu.

Przykładem inteligentnego opakowania

na napoje jest jednorazowe wieczko

stosowane do papierowych bądź

wykonanych z tworzywa kubków do kawy.

Wieczko zostało wyprodukowane przez

firmę Smart Lid Systems.

Innowacyjne opakowanie ma za zadanie

dostarczyć konsumentowi informację na

temat temperatury napoju znajdującego się

w kubku, -

wieczko zmienia swój kolor od

brązowego koloru niezaparzonej kawy, do

czerwonego po zalaniu kawy wrzątkiem.

Poszczególne fazy zmiany koloru

wieczka Smart Lid Systems™

Prawidłowa zmiana koloru wieczka

Nieprawidłowa zmiana koloru

wieczka w przypadku

niepoprawnego zamknięcia

kubka

W Polsce opakowania inteligentne nie są

dobrze znane. Jednakże stosowanie

indykatorów powoli zaczyna odgrywać

istotną rolę marketingową dla producentów

produktów żywnościowych.

Pionierem w tej dziedzinie były Browary

Żywiec. Stosując farbę termo-chromową

informują posiadaczy butelki z piwem, jaka

temperatura jest najwłaściwsza do jego

spożycia. W momencie osiągnięcia

pożądanej temperatury na białym pasku

pojawia się napis „Idealna temperatura do

spożycia”.

Zastosowanie

Zastosowanie opakowań

aktywnych w przemyśle

spożywczym odniosło sukces

w Stanach Zjednoczonych,

Japonii i Australii głównie

ze względu na istniejące tam

prawne regulacje dotyczące

tego typu opakowań.

W Europie nadal trwają badania

naukowe prowadzone pod kątem

wpływu wystąpienia ewentualnych

problemów zdrowotnych i

higienicznych. Poza tym, nie ma

adekwatnej ustawy w prawie UE

regulującej zastosowanie tych

materiałów. Niemniej jednak

zastosowanie systemów aktywnych

ogarnia coraz większą ilość

produktów.

Wśród nich są:



Owoce i warzywa. Ze względu na

dużą wrażliwość na warunki

atmosferyczne produkty te

wymagają specjalnej ochrony

przed szkodliwymi gazami. Dużym

powodzeniem cieszy się tutaj folia,

która zmienia swoją

przepuszczalność wraz ze zmianą

temperatury (folie sprytne);



Ser żółty. Opakowanie aktywne

wytwarza odpowiednie warunki pH

i aktywności wodnej. Dzięki temu

unika się mikrobiologicznego

zepsucia sera. Jednocześnie,

stosując pochłaniacze tlenu lub

światła można zapobiec zmianom

smaku;



Chleb. Ze względu na specyficzne

właściwości chleba atmosfera

wewnątrz opakowania powinna

zapobiegać rozwojowi pleśni.

Pomimo, że zastosowanie CO

2

,

który ma właściwości

bakteriobójcze wykazuje dość

dobre efekty, o wiele lepsze wyniki

otrzymywane są podczas użycia

pochłaniacza tlenu.



Specjalną grupą zastosowań

opakowań aktywnych są kuchenki

mikrofalowe. Folie takich

opakowań są połączone z tzw.

suspektorami, które absorbują

energię mikrofalową

i przekształcają ją w ciepło. W ten

sposób produkt pozostaje

chrupiący i brązowieje w miejscu

zetknięcia się filmu z produktem.

Dodatkowo stosuje się systemy

samo -

otwierające, które regulują

wilgotność, eliminując

jednocześnie parę wodną.

Podsumowując:

Opakowania aktywne połączone

z inteligentnymi tworzą doskonałe

rozwiązanie dla wielu potrzeb w przemyśle

spożywczym, powstrzymując wzrost

mikroorganizmów i enzymatyczne reakcje.

Dzięki temu zepsucie produktów zdarza się

bardzo okazjonalnie i wzrasta jakość

zapakowanego towaru.

Na rynku światowym istnieje szeroka gama

technik pakowania w systemie aktywnym z

dużym naciskiem na pochłaniacze tlenowe,

jako że tlen jest najbardziej

niebezpiecznym gazem dla żywności.

Pomimo tego, że koncepcja opakowań

aktywnych i inteligentnych jest

stosunkowo nowa, przynosi już

spore korzyści na całym świecie.

I choć ciągle istnieją stare metody

pakowania, pomysł aktywnego

i indykatorowego opakowania jest

z pewnością bazą dla nowego trendu

w opakowalnictwie żywności XXI

wieku.

Dziękujemy

za

uwagę

!