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
CO2, 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 CO2.
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
wskaz
nikach 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 wskaz
nikowy temperatury
produktu o nazwie OnVu
Klasyczny system jakościowy firmy
FreshPoint
Firma Mitsubishi Co wprowadziła
na rynek najbardziej znany wskaz
nik
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 bądz

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 CO2,
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 !