Opakowanie- wyrób zapewniający utrzymanie określonej jakości pakowanych produktów, przystosowane do ich transportu i składowania oraz do prezentacji, a także chroniące środowisko przed oddziaływaniem niektórych produktów. Funkcje: 1. Ochronna (uwzględniająca właściwości fizykochemiczne towarów i zabezpieczająca fizyczna postać produktu logistycznego) 2. Identyfikacyjna 3. Marketingowa 4. Kumulująca produkty jednostkowe w grupy produktów o charakterze jednorodnym 5. Informacyjna 6. Dystrybucyjno- logistyczna 7. Użytkowa 8. Ekonomiczna 9. Ekologiczna Funkcja ochronna (opakowania chronią produkty przed): 1. Zanieczyszczeniem: fiz. , chemicznym, biolog., skażeniem bakteryjnym 2. Owadami i gryzoniami 3. Światłem 4. Wyschnięciem lub zwilgoceniem 5. Utlenieniem 6. Korozją 7. Działaniem narażeń mechanicznych (nacisków, uderzeń, wstrząsów, wibracji) Najważniejsze cechy opakowań w aspekcie funkcji ochronnej: ( barierowość) 1. Przepuszczalnośc wody przy ciśnieniu hydrostat. 2. Przenikanie substancji gazowych oraz pary wodnej 3. Przenikanie promieni UV 4. Odpornośc na uszkodzenia mechaniczne 5. Charakterystyki termoizolacyjne 6. Właściwości amortyzacyjne 7. Odporność chemiczna 8. Odporność na ciśnienie wewnętrzne 9. Szczelność Opakowanie transportowe służy do umieszczania w nim towarów podczas procesu transportowego w celu: - Zabezpieczania towaru przez zmianami jakościowymi i ubytkami ilościowymi - Ułatwienia magazynowania manipulacji przeładunkowych i przewozu. Zadania opakowań transportowych - Ochrona ładunku przed stratami lub utratą, jakości - Ochrona ludzi środowiska i środków transportu przez zagrożeniem ze strony ładunku - Umożliwienie mechanizacji operacji ładunkowychprzeąłdunku, składkowania, przewozu. Funkcje opakowań - Ochrona towarów przed ubytkami ilościowymi i jakościowymi – uszkodzenia i zepsucie - Zapewnia dobrą wartość użytkową, poziom, jakości towaru zapobiega utracenie świeżości, wyschnięciu, zmianie barwy zabrudzeniu, zepsuciu - Ułatwienie obrotu towarowego, transportu, składowania reklamy Podział opakowań - Jednostkowe – zawierające pewną ilość towaru sprzedawaną w handlu detalicznym, niezapewniające mu dostatecznej ochrony przed czynnikami zewnętrznymi podczas transportu i składowania - Transportowe – stosowane do towarów pakowanych luzem lub w opakowaniach jednostkowych, zbiorczych, zapewniają ochronę przed uszkodzeniami podczas transportu i za/wyładunku - Zbiorcze zawierają określoną ilość opakowań jednostkowych z uwagi na niską wytrzymałość nie kwalifikują się, jako opakowania transportowe - Pomocnicze – służące, jako materiał opakowaniowy, będący wyposażeniem opakowań w celu dodatkowego zabezpieczenia towaru – przekładki, wytłaczaki itp. Podział opakowań Wg rodzaju użytego materiału Papierowe kartonowe tekturowe, Metalowe, Szklane,Z tworzyw sztucznych, Drewniane, Tekstylne Wg pełnionej funkcji Jednostkowe – bezpośrednio stykające się z Produktem, Zbiorcze – zawierające kilka lub kilkanaście opakowań Jednostkowych, Transportowe Wg Konstrukcji Opakowania sztywne (skrzynie, pudła, itp. Opakowania miękkie (worki, torby itp.) Ze względu na hermetyczność Hermetyczne, Nie hermetyczne Ze względu na inne cechy: Ciśnieniowe (aerozole), Bezciśnieniowe Funkcje opakowań - Ochronna – chroni produkt przed działaniem czynników zewnętrznych - Informacyjna - Reklamowa –podnosi wartość estetyczną towaru i zachęca do kupna - Promocyjna organizowanie degustacji (bony promocyjne) - Jakościowa – ma znaczenie przy towarach luksusowych - Ekologiczna – recykling opakowań Podział opakowań ze względu na konstrukcję:
Opakowanie złożone ( łączone) - składa się z wewnętrznego i zewnętrznego opakowania.Opakowania kombinowane (wielostopniowe) – składają się z jednego lub kilku opakowań wewnętrznych, umieszczonych w opakowaniu zewnętrznym. Opakowania funkcjonalne dzielą się na:Opakowania aktywne (aktive packing), Opakowania inteligentne (smart packing) Opakowania aktywne- oprócz funkcji ochronnej spełniają rolę modyfikatorów cech opakowanych produktów. Opakowania inteligentne- także zwane indykatorowymi. Są to popakowania monitorujące wewnętrzne i/lub zewnętrzne otoczenie produktu (temperatura, wilgotność), a dzięki temu dostarczające informacji o produkcie znajdującym się wewnątrz opakowania. Możemy określić zmiany jakości produktu w czasie przechowywania. Podział opakowań. Opakowania aktywne, ze względu na ich rodzaj oddziaływania z otoczeniem i zapakowanym produktem możemy podzielić na: - opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych - opakowania absorbujące tlen - opakowania wydzielające lub absorbujące CO2 - opakowania absorbujące wodę - opakowania absorbujące etylen - opakowania wydzielające etanol - opakowania wydzielające/ absorbujące zapachy - opakowania zabezpieczające barwę produktu Opakowania aktywne – te, w których zastosowano substancje absorbujące tlen lub dwutlenek węgla albo etylen lub parę wodną, względnie generujące CO2 lub zawierające materiały umożliwiające miejscowy wzrost temperatury podczas podgrzewania. Inne substancje stosowane w opakowaniach aktywnych: - regulatory wilgotności - pochłaniacze światła - substancje uszlachetniające powierzchnię folii dla zmiany jej barierowości - susceptory – materiały pochłaniające Najczęściej aktualnie stosowane rozwiązania na rynku wykorzystujące opakowania aktywne występują w postaci: - saszetek zawierających np. sproszkowane żelazo oraz wodorotlenek wapnia - materiałów opakowaniowych zawierających mikrobiologiczne inhibitory - specjalnie preparowanych folii, z których np. uwalniają się aromaty typowe dla świeżych produktów Przykłady zastosowań różnych pochłaniaczy:
Opakowania inteligentne. - zawierają wskaźniki zmieniające barwę w sposób ciągły i skokowy, określające przydatność do spożycia Opakowania inteligentne ze względu na informacje, jakie mogą dostarczać możemy podzielić na: - opakowania zaopatrzone w czujnik temperatury - opakowania monitorujące zmiany zawartości tlenu lub CO2 z wewnątrz opakowania - opakowania zaopatrzone w czujniki wykrywające w przechowywanym produkcie zmiany biochemiczne spowodowane wzrostem mikroorganizmów - opakowania z zastosowaniem układów elektronicznych pozwalające na monitorowanie i sygnalizowanie innych zdarzeń oraz komunikacje z użytkownikiem Rodzaje wskaźników w opakowaniach inteligentnych:
Wskaźniki TTI (Time and Temperature Indicators)
Barwna zasada działania najbardziej popularnym TTI opiera się na: - chemicznej reakcji polimeryzacji - enzymatycznej hydrolizie tłuszczów - efekcie fizycznej dyfuzji roztworu o zmienionej chemicznie barwie TTI w większości przypadków są umieszczone na zewnętrznej stronie opakowania i nie mają kontaktu z żywnością. Stosowanie indykatorów TTI:
Są to zazwyczaj droższe indykatory mogące pokazać informacje o przekroczeniu kilku temperatur, dla kilku czasów ekspozycji indykatora w wyższych niż zakładano temperaturach. Stosowane zwykle przy opakowaniach zbiorczych w transporcie produktów wymagających temperatury mrożenia i chłodzenia.
-wołowina, wieprzowina, drób, ryby, owoce morza, warzywa, owoce, nabiał, desery Indykatory zaaplikowane na pojedynczym opakowaniu stosują: - producenci produktów spożywczych - dystrybutorzy sieci sklepów, hipermarketów - linie lotnicze
Przykłady wskaźników w opakowaniach inteligentnych: - optyczny wskaźnik obecności lub braku tlenu w opakowaniach tzw. „Angeless Eye” – wzrokowe sprawdzenie obecności tlenu. Korzyści ze stosowania opakowań aktywnych i inteligentnych: - zmniejszenie zużycia stosowanych środków konserwujących - ograniczenie strat spowodowanych zepsuciem produktu - zahamowanie procesów utleniania licznych związków ( tłuszcze, witaminy, związki biologiczne aktywne) oraz procesów fizykochemicznych - widoczne przedłużenie okresu przydatności do spożycia - ochrona konsumenta przed sfałszowanie jakości produktu |
1. Charakter zmian zachodzących w towarach: - biologiczne - mikrobiologiczne - biochemiczne - chemiczne - fizyczne - spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych 2. Procesy biologiczne zachodzące w towarach pochodzenia roślinnego: - oddychanie - dojrzewanie - przejrzewanie ODDYCHANIE (wieloetapowość) - wielostopniowe, kontrolowane utlenianie związków organicznych - w warunkach tlenowych, utlenianie węglowodanów przebiega wg reakcji: C6H12O6+6O2------->6CO2+6H2O+2834kJ Intensywność oddychania zależy od: - stopnia dojrzałości surowców roślinnych - warunków mikroklimatycznych otoczenia - stopnia i rodzaju naświetlenia - zawartości wody - stopnia uszkodzenia ładunku Intensywność oddychania
Dojrzewanie i przejrzewanie ziaren zbóż - dojrzewanie pożniwne – synteza wielocząsteczkowych związków głównie skrobi, białek i tłuszczów, ze związków prostszych (cukry, aminokwasy, gliceryna) - przejrzewanie – przekształcanie związków wielocząsteczkowych, głównie skrobi zapasowej Obydwu procesom towarzyszy wydzielanie wody, czego efektem jest tzw. „pocenie się ziarna” Owoce i warzywa - dojrzewanie – hydroliza wielocukrów (np. skrobi) do rozpuszczalnych cukrów oraz wzrostem zawartości fruktozy w stosunku do glukozy. Podczas dojrzewania: - wzrasta zawartość związków zadających słodki smak, a maleje zawartość związków nadających smak cierpki i twardość - zwiększa się mączystość i zawartość substancji aromatycznych - następuje rozkład lub synteza barwników Przejrzewanie – przyspieszenie przemian biochemicznych z wydzielaniem etylenu (C2H4). Następują zmiany tekstualne i kolorystyczne produktu. Transpiracja owoców i warzyw. Parowanie wody: - więdnięcie owoców i warzyw - utratą jędrności komórek oraz ich kurczenie się - stymulowanie oddychania warzyw po zbiorze wywołane przez „stres wodny” - utrata masy przechowywanych warzyw - pobudzenie procesów hydrolizy niektórych związków i zaburzenia procesów enzymatycznych roślin
Metody obniżania niekorzystnych procesów: opisać CA (Controlled Atmosphere) MA (Modiefied Atmosphere) MAP (Modified Atmosphere Packing) CAP (Controlled Atmosphere Packing) PROCESY MIKROBIOLOGICZNE Cechy reakcji mikrobiologicznych: -etapowość - charakter reakcji sprzężonych - przebieg przy udziale enzymów Podatność na działanie mikroorganizmów zależy od rodzaju i stężenia podstawowych składników organicznych oraz od charakteru oddziaływań, które w trakcie procesu wytwarzania zachodzą między tymi komponentami. Białka występujące w wybranych produktach:
- aminokwasy to proste związki organiczne, zawierające w swojej cząsteczce przynajmniej jedną grupę aminową – NH2 oraz jedną karboksylową – COOH - białka są wielocząsteczkowymi polimerami złożonymi z aminokwasów Rozkład białek przez drobnoustroje. Rozkład białek powodują mikroorganizmy zdolne do wytwarzania enzymów z klasy hydrolaz. Hydrolazy peptydów (doczytać) hydrolizują wiązania peptydowe w białkach Enzymy proteolityczne (doczytac) z grupy egzopeptydaz warunkują odszczepianie aminokwasów z końca łańcucha peptydowego, a z grupy endopeptydaz – wewnątrz łańcucha peptydowego - pierwszym etapem procesu jest hydrolityczny rozkład białka do mniej złożonych związków: peptydów, peptonów i aminokwasow - uwolnione aminokwasy ulegają dezaminacji i dekarboksylacji, czego efektem jest powstawanie amoniaku i CO2 oraz innych produktów przemian trój metyloaminy, indolu, siarkowodoru, histaminy, kwasu octowego, kwasu propionowego - rozkład aminokwasów powodują mikroorganizmy zdolne do wytwarzania enzymów z klasy liaz - produkty enzymatycznego rozkładu aminokwasów zależą od odczynu środowiska - przy pH kwaśnym i warunkach beztlenowych aminokwasy rozkładane są do amin i CO2 - przy pH obojętnym lub zasadowym produktami rozkładu są: amoniak i reszty łańcucha węglowego Rozkład tłuszczowców przez drobnoustroje. Obecność wody w tłuszczu sprzyja rozwojowi drobnoustrojów wytwarzających enzym – lipazę. Lipaza powoduje hydrolityczny rozkład tłuszczu do gliceryny i kwasów tłuszczowych. Powstają wolne kwasy tłuszczowe, odpowiadające za „jełkość hydrolityczną”. Kwasy krótkołańcuchowe są przyczyną zmian smakowo – zapachowych. Lipidy. Lipidy to estry kwasów tłuszczowych i jedno – lub wielowodorotlenowych alkoholi. Ich cechą jest brak rozpuszczalności w wodzie, hydrofobowość. Dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych: estrze naftowym, chloroformie, benzenie, acetonie. Utlenianie lipidów – dwa mechanizmy reakcji: - autooksydacja – reakcja rodnikowa, łańcuchowa, w której końcowymi produktami są wodoronadtlenki - utlenianie fotosensybilizowane – zachodzi w obecności światła i barwników np. chlorofilu Proces autooksydacji tłuszczów jest wodorolitową reakcją przebiegającą w trzech etapach: - I okres inicjacji – zapoczątkowanie reakcji, tworzenie się wolnych rodników ( inicjatorem jest: światło, ciepło, enzymy oraz jony metali) - II okres propagacji rozwijanie reakcji, wielorodnikowa reakcja łańcuchowa, (powstają rodniki nadtlenkowe) - III okres terminacji – zakończenie reakcji, tworzenie się nierodnikowych produktów. Produkty utleniania: - pierwotne produkty utleniane: wodoronadtlenki i nadtlenki - wtórne produkty utleniania lipidów: węglowodory, aldehydy, ketony, estry, laktony, alkohole, etery Produkty te wpływają na zmiany organoleptyczne żywności. Kwas linolowy utlenia się 10 – 40 krotnie szybciej niż oleinowy, natomiast linolenowy 2-4 szybciej niż linolowy. Na proces utleniania lipidow wplyw ma: temp. promieniowanie swietlne, woda, obecnosc enzymow Zawartość lipidów w produktach żywnościowych:
Lipidy właściwe - to estry jednokarboksylowych kwasów tłuszczowych i glicerolu - największą grupę stanowią triacyloglicerole. Wpływ innych czynników na rozwój drobnoustrojów w żywności: - obecność tlenu - obecność wody wolnej - temperatura - kwasowość środowiska - zawartość soli Rozwój drobnoustrojów prowadzi najczęściej do obniżania jakości towarów poprzez zmianę: - smaku i zapachu - struktury i konsystencji - barwy - wartości odżywczej - bezpieczeństwa zdrowotnego Podstawowymi składnikami, które ulegają rozkładowi są białka, tłuszcze i cukry. Przemiany biochemiczne w towarach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego: - mają charakter enzymatyczny, przy czym enzymy mogą być endogenne (własne?) lub egzogenne (wytwarzane przez drobnoustroje) - niekontrolowany przebieg tych reakcji prowadzi do obniżenia jakości (zmiana) wartości odżywczych, smakowo – zapachowych, tekstury, barwy i innych. Kierunek i szybkość zmian enzymatycznych zależy głównie od: - temperatury - zawartości wody Reguła Van’t Hoffa: Q10=Kt/Kt+10 Q10 – współczynnik temperaturowej reakcji Kt – szybkość reakcji w temperaturze t Kt+10 – szybkość reakcji w temperaturze t+10 Dla reakcji enzymatycznych Q10 = 1-2 Dla reakcji chemicznych Q10= 2-4 Procesy biochemiczne zachodzące w mięsie: - stężenie pośmiertne: Procesy glikogenolizy – polegają na rozpadzie enzymatycznym cukru mięśniowego – glikogenu. Ustala się pH mięsa: właściwe w zakresie 5,4 – 5,7. Wady mięsa: Dla pH <5,4: PSE (pale, soft, exudative) – jest miękkie, wodniste Dla pH>5,4: DFD (dark, firm, dry) – jest ciemne, twarde, suche Procesy biochemiczne zachodzące w mięsie: - dojrzewanie – w czasie tego procesu mięso nabiera pożądanych cech organoleptycznych: kruchość, soczystość, właściwy aromat, właściwa strawność - autolityczny rozkład – wiąże się z zakwaszaniem mięsa oraz rozkładem zawartych białek W przypadku zawilgocenia mięsa, procesy utleniania zachodzą wolniej, ale szybciej przebiegają procesy beztlenowe. Mięso, w którym nastąpił autolityczny rozkład ma zmienioną barwę (zielona), jest mało spoiste, ciastowate, ma kwaśny zapach, z wyraźnie wyczuwalną wonią siarkowodoru, amoniaku, merkaptanów i innych związków lotnych. Przemiany chemiczne zachodzące w towarach roślinnych i zwierzęcych. - intensywność tych procesów wywiera wpływ głównie na te towary, w których na skutek procesów technologicznych, przerwano naturalne procesy biologiczne i biochemiczne Najważniejsze z nich: - przemiany chemiczne witamin (powodują obniżenie wartości biologicznej) - autooksydacja tłuszczów (wpływa na smak i zapach żywności) -przemiany wywołujące zmiany barwy Utlenianie lipidów – dwa mechanizmy reakcji: - autooksydacja – reakcja rodnikowa, łańcuchowa, w której końcowymi produktami są wodoronadtlenki - utlenianie fotosensybilizowane – zachodzi w obecności światła i barwników np. chlorofilu Proces autooksydacji tłuszczów jest wodorolitową reakcją przebiegającą w trzech etapach: - I okres inicjacji – zapoczątkowanie reakcji, tworzenie się wolnych rodników ( inicjatorem jest: światło, ciepło, enzymy oraz jony metali) - II okres propagacji rozwijanie reakcji, wielorodnikowa reakcja łańcuchowa, (powstają rodniki nadtlenkowe) - III okres terminacji – zakończenie reakcji, tworzenie się nierodnikowych produktów. Produkty utleniania: - pierwotne produkty utleniane: wodoronadtlenki i nadtlenki - wtórne produkty utleniania lipidów: węglowodory, aldehydy, ketony, estry, laktony, alkohole, etery Produkty te wpływają na zmiany organoleptyczne żywności. Kwas linolowy utlenia się 10 – 40 krotnie szybciej niż oleinowy, natomiast linolenowy 2-4 szybciej niż linolowy. Na proces utleniania lipidów wpływ ma: - temperatura, -promieniowanie świetlne - woda - obecność innych składników: białek, sacharydów, śladów metali, przeciwutleniaczy - obecność enzymów własnych oraz pochodzenia mikrobiologicznego - dostęp tlenu (postać produktu: szybciej utleniają się produkty bardziej rozdrobnione, o znacznej powierzchni kontaktu z tlenem) Przemiany witamin w czasie przechowywania i transportu Czynniki wpływające na straty witamin: - wysoka temperatura - obecność tlenu - światło - promienie jonizujące - enzymy - niektóre metale Straty witamin w żywności podczas przechowywania: - najbardziej nietrwałe są witaminy rozpuszczalne w wodzie, a wśród nich wit. C , która ulega utlenianiu - z witamin rozpuszczalnych w tłuszczach – najbardziej labilna jest wit. A ( łatwo ulega utlenianiu w obecności zjełczałych lipidów) - Wit. D jest odporna na wysokie temperatury i stabilna nawet przy długim składowaniu - Wit. E – wrażliwa na działanie światła i tlenu, łatwo utlenia się w obecności jonów żelaza Zmiany barw: - wiążą się z obecnością związków pierwotnych (np. chlorofil) oraz powstających produktów przemian (melanoidy, karmele) - przemiany chemiczne mogą dotyczyć związków barwnych i bezbarwnych - naturalne barwniki występujące w środkach spożywczych to głównie karotenoidy i chlorofil - reakcja Maillarda Reakcja Maillarda: - cukry reagują z aminokwasami, aminami i innymi związkami, w wyniku czego powstają brunatne melanoidy - zachodzi w produktach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - zachodzi w warunkach tlenowych i beztlenowych, także przy niskiej zawartości wody - produktami tych reakcji są także lotne związki o charakterystycznym zapachu Zmiany fizyczne: - uszkodzenia mechaniczne - wysychanie produktów - dyfuzja składników - utrata wody - zbrylanie - adsorpcja lub desorpcja gazów Zmiany spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych. Największe szkody wyrządzają: - gryzonie (myszy, szczury) – niszczą i zanieczyszczają produkty, opakowania, budynki, przenoszą roztocza, owady, drobnoustroje - roztocza – prowadzą do zmiany zapachu zboża oraz wzrostu jego wilgotności i temperatury - pajęczaki - powodują podwyższenie wilgotności ziarna i wzrost mikroflory - owady Mięso: - metody utrwalania mięsa: - chłodzenie do t=0-3 °C i przechowywanie przy φ 88-92% - zamrażanie poniżej t= - 26°C, dalsze przechowywanie w t= - 18 °C Wędliny: - wymagania podczas transportu i przechowywania: - zaciemnione pomieszczenie, t= 2-10°C Konserwy mięsne - wymagania podczas transportu i przechowywania: - t= 0-6°C lub do 18 °C Mleko surowe ( które nie zostało podgrzane do 40 °C, podatne na drobnoustroje) Mleko spożywcze – poddane obróbce termicznej Śmietanka – produkt mleczny o min. Zawartości tłuszczu 10%; pasteryzowany, sterylizowany, UHT Śmietana – produkt uzyskany w wyniku ukwaszenia śmietanki pod wpływem czystych kultur bakterii, fermentacji mlekowej UHT – sterylizacja momentalna ( szybkie ogrzanie i schłodzenie) Jaja – temp. Przechowywania: 8-13°C, wilgotność względna powietrza: 65 – 80%, czas przechowywania: 14 dni Zmiany jakościowe zachodzące w rybach: - w rybach chłodzonych są to głównie zmiany oksydacyjno – hydrolityczne tłuszczów, skutkujące wzrostem liczby nadtlenków, wolnych kwasów tłuszczowych oraz produktów degradacji tłuszczów: aldehydów i ketonów - w rybach mrożonych są to zmiany związane z: - powstającymi kryształami lodu (zniszczenie tkanek – większe rozluźnienie) Regulacja kryptoklimatu Higroskopijność – zdolność ciał do pochłaniania przez nie pary wodnej z otaczającego powietrza |
---|