Opakowania aktywne i inteligentne — Innowacje w przemyśle spożywczym

Aby sprostać zmiennym wymaganiom konsumentów i standardom jakościowym współczesny przemysł spożywczy stale dąży do wprowadzenia innowacji. Takim rozwiązaniem są opakowania aktywne i inteligentne — wyposażone są zaawansowane technologie, które pozwalają im reagować na zmieniające się warunki otoczenia, monitorować świeżość produktów, a nawet dostarczać konsumentowi informacje o stanie produktu. Opakowania aktywne i inteligentne chronią produkty spożywcze, zwiększają ich trwałość, bezpieczeństwo i jakość.

Czytaj też: Żywność liofilizowana — gdzie znajduje zastosowanie?

Opakowania inteligentne a opakowania aktywne — czym różnią się te rozwiązania i jakie korzyści niosą dla producentów, konsumentów i całego sektora spożywczego?

Opakowania do żywności — jaką pełnią funkcję?

Główne funkcje opakowań spożywczych to:

Ochronna — opakowania chronią żywność przed wpływem czynników zewnętrznych, takich jak woda, powietrze, światło, kurz, wilgoć, bakterie, które mogą wpływać na jakość i trwałość produktów.

Informacyjna — etykiety umieszczone na opakowaniach dostarczają konsumentom informacji o składzie, wartościach odżywczych, terminie przydatności do spożycia czy sposobie przechowywania produktu.

Transportowa — opakowania umożliwiają przechowywanie i transport żywności w bezpieczny i wygodny sposób, minimalizując ryzyko uszkodzeń i strat. Nawet w przypadku produktów sprzedawanych luzem, konieczne staje się zapakowanie ich w opakowanie jednostkowe, wykonane z papieru lub folii, aby klient mógł wygodnie zabrać produkt do domu.

Marketingowa — eleganckie i estetyczne opakowania wpływają na postrzeganie produktu przez konsumentów, zwiększając jego atrakcyjność w oczach potencjalnych nabywców.

Opakowania aktywne

Opakowania aktywne (ang. active packaging) to systemy, które w wyniku działań biologicznych, chemicznych czy fizycznych aktywnie zmieniają warunki wewnątrz opakowania, co pozwala przedłużyć okres przydatności do spożycia oraz zachować jakość i właściwości sensoryczne żywności. Opakowania mogą reagować na zmieniające się warunki, emitując substancje korzystne (emitery) lub pochłaniające szkodliwe składniki (absorbery), co skutecznie chroni produkty spożywcze przed wywołującymi ich psucie mikroorganizmami.

Absorbery

Mają pochłaniać niepożądane składniki ze środowiska wewnątrz opakowania, chroniąc produkt przed zepsuciem. Substancje pochłaniane przez absorbery mają niekorzystny wpływ na cechy sensoryczne i trwałość żywności. W zależności od produktu absorbery usuwają niepożądane substancje, takie jak tlen (ser), etylen (warzywa i owoce), nadmiar wilgoci (pieczywo) lub nieprzyjemne zapachy i smaki (aminy, aldehydy z ryb).

Emitery

Emitery uwalniają do wnętrza opakowania substancje, które mają pozytywny wpływ na jakość przechowywanej żywności — substancje zapachowe, składniki żywności, dodatki poprawiające smak, regulujące wilgotność i kwasowość, a także substancje aktywne biologiczne, które hamują rozwój drobnoustrojów. Najczęściej stosuje się emitery, takie jak dwutlenek węgla, dwutlenek siarki czy etanol.

Opakowania inteligentne — rewolucja dla branży spożywczej

Opakowania inteligentne (ang. intelligent packaging) stanowią nową kategorię w dziedzinie opakowań — są zdolne do wykrywania i rejestracji zmian w otoczeniu produktu (wewnętrznym i/lub zewnętrznym). To np. opakowanie, które wyposażone jest w funkcje umożliwiające śledzenie produktu w łańcuchu logistycznym czy monitorowanie środowiska opakowania, a także umożliwiające komunikowanie się z konsumentem. Systemy te zapewniają kontrolę stanu i jakości produktów na etapie ich magazynowania i transportu, mają możliwość komunikowania warunków opakowanego produktu, ale nie wchodzą z nim w interakcję. Ich celem jest monitorowanie stanu produktu i przekazywanie informacji potencjalnym konsumentom lub producentom — o stanie opakowania i jego zawartości, czasie produkcji czy warunkach przechowywania.

Opakowania inteligentne posiadają wbudowane czujniki, które są w stanie wykrywać rozwój bakterii, zmiany temperatury i składu gazowego — czynniki, które mają wpływ na stan i jakość żywności. Dodatkowo czujniki te przekazują informacje o zmianach za pomocą wskaźników wizualnych. Opakowania inteligentne zapewniają stały monitoring, pozwalają ograniczyć marnowanie żywności, zwiększają atrakcyjność opakowanego produktu, a także chronią konsumentów — pozwalają zmniejszyć ryzyko zatrucia.

Różne typy i koncepcje opakowań inteligentnych

W inteligentnych systemach opakowań stosowane są trzy główne technologie: nośniki danych, wskaźniki i czujniki

Wskaźniki

Wskaźniki czas-temperatura (TTI) przyjmują postać różnych rodzajów naklejek lub etykiet, umieszczonych na zewnątrz opakowań zbiorczych lub jednostkowych. Obserwowanie zmian w intensywności zabarwienia tych wskaźników umożliwia rejestrowanie nawet krótkotrwałych zmian temperatury w otoczeniu — wzrost lub spadek temperatury poza dopuszczalnym dla danego produktu zakresem w trakcie przechowywania, transportu oraz dystrybucji żywności. Główne zastosowanie takich wskaźników to żywność, która wymaga zachowania reżimu temperatury.

Czujniki

Wskaźniki gazowe, w postaci różnorodnych etykiet, monitorują zmiany w składzie gazów wewnątrz opakowania. Są to głównie wskaźniki zawartości tlenu, rzadziej spotyka się wskaźniki monitorujące parę wodną, dwutlenek węgla, etanol, siarkowodór czy inne gazy. Czujniki sygnalizują nieszczelności w hermetycznych opakowaniach lub zmiany w atmosferze wewnątrz opakowania, wynikające z procesu psucia się produktu. Są one powszechnie stosowane w opakowaniach żywności pakowanej w modyfikowanej i kontrolowanej atmosferze.

Nośniki danych

Biosensory — mogą być umieszczone wewnątrz opakowania lub stanowić integralną część samego opakowania. Biosensory składają się z bioreceptora, zdolnego do rozpoznawania enzymów, antygenów, drobnoustrojów, hormonów lub kwasów nukleinowych, oraz transduktora, który jest ściśle związany ze specyfiką mierzonego parametru. Przykładem może być opakowanie, które sygnalizuje rozpoczynające się procesy gnilne lub opakowanie odżywek dla niemowląt z czujnikami sterylności, oparte na detekcji amylazy. Stosowane są głównie w żywności, która łatwo się psuje.

Opakowania inteligentne — zastosowanie

Wskaźniki tego typu znajdują zastosowanie przede wszystkim w produktach mrożonych oraz żywności chłodzonej. Przykładowo, mrożone truskawki — podniesienie temperatury spowodowane przez rozmrożenie produktu, powoduje zmianę koloru etykiety. Wskaźniki te są także stosowane w opakowaniach półproduktów przeznaczonych do przygotowania w kuchenkach mikrofalowych lub piekarnikach — informują o zmianie barwy, wskazując, że podgrzany produkt jest gotowy do spożycia. Przykładem opakowań inteligentnych mogą być także etykiety na butelkach z piwem lub winem, które zmieniają kolor, sygnalizując, że produkt osiągnął zbyt wysoką temperaturę.

Autopromocja