Balení potravinvíce informací

Balení potravin – Význam a funkce
1.
ochrana výrobku před znehodnocením
• obal jedním z prostředků prodloužení údržnosti
potravin
• ochrana před vnějšími vlivy mechanickými,
chemickými, fyzikálními a biologickými
2.
vytvoření racionální manipulační jednotky
3.
prostředek komunikace
Balení potravin – Historie
•
obalová technika - jeden z ukazatelů vyspělosti společnosti
•
počátky balení - od nepaměti, vždy v souvislosti s oddělením místa výroby a
místa spotřeby
•
průmyslové počátky (19. století)
• dřevo a sklo - používány od starověku
• plechovky
•
první polovina 19. století
•
přelom století
•
dnes
60 ks/den
1200 ks/den
500 ks/min
 papír - polovina 19. století - objev chemického zpracování dřeva (1857 -
nátronový, 1866 - sulfitový způsob)
 plasty - počátek 20. století, celuloid, bakelit (1920)
Balení potravin – Ekonomie
Náklady na balení
• obecně obal zhruba 10 % ceny výrobku
• v potravinářství až 15-20 %, dáno zvýšenými nároky na obal
Možnosti ovlivnění nákladů na balení
velikost
balení
obaly pro opakované použití
automatizace
a mechanizace
balení
volba obalového
materiálu
Balení potravin – Ekologické aspekty
• růst ekologického cítění veřejnosti
• základní ekologický problém balení potravin  celkový vliv obalové techniky
na životní prostředí
• řešení pomocí tzv. LCA („Life Cycle Assesment“) metod či ekologických bilancí
• významnou součástí problematiky likvidace obalového odpadu – souvisí s
charakterem obalového odpadu
• nápadnost
• objem x hmotnost
• velké množství
Balení potravin – Ekologické aspekty
• význam obalového odpadu
•
•
•
•
cca 1/3 komunálního odpadu vztaženo na hmotnost
cca 1/2 komunálního odpadu vztaženo na objem
problém rozptýleného odpadu
objem komunálního odpadu
Struktura nevratných obalů
• Evropa cca 500 kg na hlavu a rok
• USA přes 900 kg na hlavu a rok
• obal ale i brání vzniku odpadů
Dosažená míra recyklace a využití odpadů z obalů
Čím se zabýváme ?
• Optimalizací funkčních parametrů systémů balení
potravin pro konkrétní výrobky
•
Bariérové a mechanické parametry, tepelná odolnost, korozní stabilita atd.
• Moderními metody balení potravin
•
•
•
•
Příprava, vlastnosti a využití aktivních systémů balení potravin, např. obalů s
antimikrobní aktivitou.
Balení potravin v modifikované atmosféře.
Vliv technologických podmínek na funkční vlastnosti obalů
Nové metody sterilace obalů
• Zkoušení zdravotní nezávadnosti obalů potravin
•
•
•
Testování obalových prostředků postupy akreditované Nezávislé obalové
laboratoře (NOL)
Vývoj nových metod pro tyto účely se zaměřením na využití elektroseparačních
analytických technik
Posuzování zdravotní nezávadnosti problematických skupin balení (např.: papírové
obaly pro kontakt s potravinami)
35,0 ITX_06022006 #13
mV
vyluh obal 8
EMISSION
EM:435 nm
30,0
25,0
O
1 - ITX - 5,638
ITX
20,0
15,0
10,0
S
5,0
0,0
-5,0
0,00
min
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
Optimalizace funkčních parametrů systémů balení
potravin pro konkrétní výrobky
Stanovení a ověření hodnot propustností obalů pro vodní páru a
permanentní plyny
• Určeno především pro uživatele obalových materiálů
• Porovnání konkurenčních výrobků
Posouzení vhodnosti daných typů obalů pro konkrétní potravinu
• Obaly s předimenzovanými nebo naopak s nedostačujícími funkčními parametry
atd.
Stanovení mechanických parametrů obalových materiálů
• Porovnání vzorků vyhovujících a nevyhovujících
• Hledání nedeklarované rozdílnosti šarží od stejného dodavatele atd.
Moderní metody balení potravin
Obaly s navázanými antimikrobními činidly
Balení v modifikované atmosféře
Absorbéry kyslíku
Obaly pro sterilaci
vysokým hydrostatickým
tlakem
Indikátory ethylenu
RFID technologie
Indikátory růstu bakterií
Aktivní systémy balení potravin
Obaly s antimikrobní aktivitou
Truefood, 6. RP EU č. 016264-2, 2006-2010
1000
vacuum
CFU/g
Projekty
10000
QF 3158, NAZV, 2003-2006
EP 7263, NAZV, 1997-2000
1
Dobiáš J., Marek M., Chudáčková K., Voldřich M.: Způsob přípravy obalů s antimikrobiálními vlastnostmi. PV 20004302.
Dobiáš J., Marek M., Šťastníkova V., Voldřich M.: Způsob přípravy bioaktivních obalových prostředků. PV 20024247 (Patent č. 293897 v roce 2004)
air
air + nisin
10
Publikace
vacuum + nisin
100
0
7
28
storage time (days)
Růst sporotvorných aerobních bakterií v plátkovaných sýrech zabalených
ve vakuu nebo ve vzdušné atmosféře do obalů obsahujících nisin.
Dobiáš J., Voldřich M., Marek M. a Čeřovský M.: Active food packaging - immobilization of preservatives on/in
packaging materials. Lebensmittelchemie, 52, 33-36, 1998
Dobias J., Chudackova K., Voldrich M., Marek M.: Properties of polyethylene films with incorporated benzoic
anhydride and/or ethyl and propyl esters of 4-hydroxibenzoic acid and their suitability for food packaging.
Food Additives and Contaminants 17 (12), 1047-1053, 2000.
Kvasnička F., Dobiáš J., Klaudisová-Chudáčková K.: Determination of imazalil by on-line coupled capillary
isotachophoresis with capillary zone electrophoresis. Central European Journal of Chemistry 1, 95-101, 2003
Hanušová K., Dobiáš J., Klaudisová K.: Effect of packaging films releasing antimicrobial agents on stability of food
products. Czech Journal of Food Science, 27, S347-S349S (2009) ISSN 1212-1800, IF 0,448
Hanušová K., Šťastná M., Votavová L., Klaudisová K., Dobiáš J., Voldřich M., Marek M.: Polymer films releasing
nisin and/or natamycin from polyvinyldichloride lacquer coating: Nisin and natamycin migration, efficiency in
cheese packaging. Journal of Food Engineering 99, 491-496 (2010). ISSN 0260-8774, IF 2,313
Hanušová K., Klaudisová K., Milatová E., Šviráková E., Dobiáš J., Voldřich M., Koza V., Marek M.: Release of nisin
from polyvinyldichloride lacquer coated on a polyethylene film. Journal of Food and Nutrition Research 49,
21-29 (2010). ISSN 1336-8672, IF 0,655
Hanušová K ., Dobiáš J., Voldřich M.: Assessment of functional properties and antimicrobial efficiency of polymer
films with lacquer layer containing natamycin in cheese packaging. . Journal of Food and Nutrition Research
51, 145-155 (2012).
Hanušová K., Vápenka L., Dobiáš J., Mišková L.: Development of antimicrobial packaging materials with
immobilized glucose oxidase and lysozyme. Central European Journal of Chemistry. Přijato k otištění dne
18.2.2013.
Obaly obsahující nisin - antimikrobní činidlo (obrázek uprostřed a obrázky vlevo) a glukosaoxidasu - enzym
katalyzující reakci, při které vzniká antimikrobní látka peroxid vodíku (obrázek vpravo).
Aktivní systémy balení potravin
Obaly se susceptory
Projekty
EP9177, NAZV, 1999-2001
Publikace
Houšová J., Hoke K., Dobiáš J.: Závislost tepelného efektu metalizovaných fólií pro mikrovlnný ohřev na
stupni jejich pokovení. Czech Journal of Food Science, 16 (4), 143-149, 1998.
Microwave Power Ratio
Česnek J., Dobiáš J., Houšová J., Sedláček J.: Properties of thin metallic films for microwave susceptors.
Czech Journal of Food Science 21 (1), 34-40, 2003
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,12
POWER TRANSMITTED P T
Optical density
measured at 626 nm
POWER REFLECTED P R
POWER ABSORBED
0,17
0,22
0,27
Optical Density
0,32
Reflected (PR), transmitted (PT) and absorbed (PA) microwave power ratio
versus optical density of susceptors
Balení v modifikované atmosféře
Spolupráce s uživateli balení v modifikované atmosféře
• Příklady:
• Řešení problematiky deformace obalů působením tzv. pseudovakuového efektu
• Posouzení vhodnosti obalů pro balení v modifikované atmosféře (obaly s bariérovými
vlastnostmi nevhodnými pro balení v modifikované atmosféře)
• Řešení problematiky porušení modifikované atmosféry v důsledku netěsnosti svarů
Dezinfekce netermickým plazmatem
• Spolupráce s Ústavem fyziky a měřicí techniky
• Studium účinků korónového výboje na mikromycety
• Studium závislosti účinku na době expozice a na geometrickém uspořádání,
návrhy uspořádání
• Využití vhodných zdrojů netermického plazmatu pro dezinfekci
termosenzitivních obalů
Zdravotní nezávadnost a kvalita obalů
Projekty
IGA MZ ČR, 2013-2015
SUCCIPACK, 7 RP EU č. 289196, 2012-2014
525/07/1153, GAČR, 2007-2009
IE0950975040, NAZV, 1997-2000
509/93/1099, GAČR, 1993-1996
Publikace
Čížková H., Voldřich M., Dobiáš J.: Determination of Residual Acetaldehyde in Polyethylene Terephthalate Bottles by Solid Phase Microextraction.
Czech Journal of Food Science, 16(4), 81-84, 1998
Dobiáš J., Voldřich M., Marek M., Chudáčková K.: Changes of properties of polymer packaging films during high pressure treatment. Journal of Food
Engineering, Volume 61, Issue 4, March 2004, p. 545-549
Jordákova I., Dobiáš J., Voldřich M., Poustka J.: Determination of bisphenol A, bisphenol F, BADGE and BFDGE migrated from food cans using gaschromatography-mass spectrometry. Czech Journal of Food Science 21 (3), 85-90, 2003
Jordákova I., Dobiáš J., Voldřich M., Poustka J.:: Determination of vinyl chloride monomer by solid phase micro extraction coupled with gas
chromatography/mass spectrometry. Czech Journal of Food Science 21 (1), 13-17, 2003
Votavová L., Dobiáš J.,Voldřich M., Čížková H.: Migration of Nonylphenols from Polymer Packaging Materials into Food Simulants. Czech J. Food Sci.
27, 293–299 (2009) ISSN 1212-1800, IF 0,472
Dupáková Z., Dobiáš J., Votavová L., Klaudisová K., Voldřich M. Occurrence of extractable ink residuals in packaging materials used in the Czech
Republic. Food Additives &Contaminants: Part A, 27 (1), 97-106, 2010.
Votavová L., Hanušová K., Dobiáš J., Kvasnička F.: Occurrence of 2-phenylphenol in food paper packages. Rukopis připraven k odeslání do redakce
časopisu Central European Journal of Chemistry.
Hanušová K., Rajchl A., Votavová L., Dobiáš J., Steiner I.: Testing influence of various conditions on migration of epoxidized soybean oil from PVC
gaskets. Rukopis připraven k odeslání do redakce časopisu Central European Journal of Chemistry.
Yavuz H.T., Votavová L., Čížková H., Dobiáš J., Ozcelik B.: Migration of dipropylene and tripropylene glycol diacrylates from packaging materials into
food simulants. Rukopis připravován pro zaslání do redakce časopisu Central European Journal of Chemistry.
Zdravotní nezávadnost a kvalita obalů
Amount of released ESBO (mg/g gasket)
450,0
400,0
ink constituent migration
(mg/dm2)
Problematika uvolňování aditivních látek a kontaminantů
z obalů do potravin nebo jejich simulantů
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
5
10
15
350,0
20
25
30
35
time (days)
300,0
DBP - PE
TPE 25°C
250,0
TPE 40°C
200,0
TPE 60°C
EHDASB - PE
DBP - PA/PE
EHDAB - PA/PE
Migrace dibutylftalátu (DBP) a 2-ethylhexyl-4-dimethyl aminobenzoátu (EHDAB) z
potisku do destilované vody při 23 °C přes dva typy obalových fólií (obsah obou činidel
v potisku na hladině 3 mg/dm2).
150,0
100,0
50,0
0,0
0
20
40
60
Migration time (day)
Migrace ESBO z TPE těsnění do olivového oleje při různých teplotách.
80
Alkyl-substituted benzenes
Esters
Plasticizers
Aliphatic hydrocarbons C9 – C24
Bisphenols
Catalyst
Photoinitiators
12
27
59
22
7
12
8
0
10
20
30
40
Četnost výskytu
Četnost výskytu skupin kontaminantů v papírových obalech.
50
60
70