Nové trendy v inteligentním balení

VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí
Nové trendy v inteligentním balení
Termíny aktivní a inteligentní balení zvláště v oblasti balení potravin jsou posledních pár let
terminologickými hity skloňovanými snad ve všech našich i zahraničních publikacích.
V současnosti stoupá jak podíl firem, které se zabývají vývojem, výrobou i prodejem těchto
produktů, tak i výrobců, kteří tyto systémy aplikují na balení zboží. Přesto, zvláště z důvodů
legislativních se zatím zvláště v Evropě o nějakém obzvláštním boomu nedá hovořit. Pokud
však tuto situaci budeme srovnávat např. se situací v USA, Evropu tento růst určitě čeká ( a
rozhodně nemine ). Důvodem je stále rostoucí poptávka spotřebitele po prodloužení čerstvosti
zboží z hlediska jejich spotřeby. Tento požadavek klade stále vyšší nároky nejen na funkčnost
obalů, ale i na zvyšování kvality materiálů ze kterých jsou balící jednotky tvořeny. Zvláště
v potravinářství se stále více uplatňuje využití nanotechnologií. Při prodlužování čerstvosti
zboží se využívají různé kombinace čidel a aktivátorů, které při negativních procesech v obalu
buď umožní příznivou změnu podmínek, která směřuje k prodloužení trvanlivosti zboží nebo
alespoň je schopna veškeré změny nějakým způsobem monitorovat a tím spotřebitele na tyto
změny upozornit.
Aktivní vs inteligentní
V podstatě tyto výše popsané požadavky na systémy balení vymezují pojem a výklad termínů
aktivní a inteligentní. Zatímco aktivní materiály či obaly jsou vyvinuty tak, aby obsahovaly
složky, které uvolňují či absorbují látky do nebo z baleného zboží či prostředí, kterým je toto
obklopeno, inteligentní materiály ( přímý charakter obalu či etiketa ) sledují stav zboží či jeho
prostředí a monitorují příslušné změny. Přičemž oba systémy balení nesmějí způsobovat
změny ve složení vlastností, které by mohly být pro spotřebitele nějakým způsobem
zavádějící. Totéž se týká i informací, které jsou poskytovány inteligentními, tzv. smart
etiketami. Pokud bychom tedy chtěli zobecňovat – mezi aktivní systémy balení patří
především nejrůznější typy absorbérů ( nejen absorbéry O2, CO2, etylenu, ale např. i systémy,
která regulují vlhkost v obalu, odstraňují nežádoucí chutě a vůně či nějakým způsobem
omezují rozvoj mikroorganismů ), mezi inteligentní systémy balení patří tzv. indikátory (
teploty, O2, CO2 , složení atmosféry v obalu, indikátory čerstvosti, ale i RFID systémy – ty
sice slouží především k označování a identifikaci, ale mohou umožňovat i vysledovatelnost
výrobků a tím i ochranu před krádeží či zfalšování, zároveň jsou schopné zaznamenávat i
změny při manipulaci se zbožím apod. ).
Indikátory teploty
Populárně řečeno jsou tedy inteligentní systémy obaly, které změny vnímají a o změnách
informují. Většina těchto materiálů se uplatňuje v oblasti etiket, tzn. jsou jako pomocný prvek
umisťovány na vnější části obalu ( samozřejmě, že existují i systémy, které tvoří přímo
konstrukci obalu svým materiálem, ale oproti předchozím systémům je jejich využití mnohem
menšího rozsahu ). Z hlediska výroby i následného užití jsou nejčastěji uplatňovány
indikátory teploty v závislost na čase, indikátory, které sledují vnitřního klima v obalu a tím
monitorují přímou čerstvost balené potraviny či jiného typu zboží a v neposlední řadě je
vzrůstající zájem o indikátory netěsnosti obalu. Indikátory teploty využívají chemické či
enzymatické ( méně často i mechanické) nevratné změny, která je různými způsoby
převáděna do viditelné podoby pro spotřebitele ( nejčastěji změna barvy či systém
deformace). Rychlost změny závisí přímo úměrně na čase. Většina takovýchto indikátorů
pracuje na principu nevratných změn. Z hlediska poskytovaných informací mohou indikátory
spotřebitele informovat buď o celkovém tepelném účinku či o dosažení nebo překročení tzv.
kritické teploty. Oba systémy v podstatě vychází z faktu, že kvalita potraviny se rapidně
Autor:Ing. Jana Žižková
1
Upravený článek byl publikován v časopise Moderní Obchod
[email protected]
VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí
snižuje s růstem teploty. Indikátor tedy reaguje na proces kažení potraviny v závislosti na
teplotě v čase. V čase neaktivní indikátor ( run out time ) odpovídá v čase životnosti
potraviny.
Timestrip®
Tento systém byl sice britskou firmou vyvinut již před 3 lety, ale k většímu užívání dochází až
teď, proto bývá často zmiňován jako novinka na platformě inteligentního balení, v tomto
případě spíše inteligentní etikety ( smart label ), používá se hlavně pro sledování masných
produktů, chlazených hotových pokrmů ( pizza, lasagne, ryby ) či výrobků vyžadující
skladování v chladu – jogurty, majonézy, dressingy. Jedná se o indikátor, který pracuje na
principu nevratných změn. Etikety firma dodává v různých provedeních – teplotní změny jsou
snímány v závislosti na čase ( etikety se dodávají pro časové rozmezí jednoho dne až po šest
měsíců, s opravdu širokou škálou sledování teplotních změn. Odchylka je spotřebitelem velmi
dobře pozorována – změna je vizualizovaná změnou barvy v proužku etikety, pro výraznější
kontrolu byla použita barva červená. Po zabarvení celého proužku je spotřebitel upozorněn
na ukončení doby trvanlivosti ( potravina přestává být čerstvá ). Aplikace Timestrip je velmi
jednoduchá – stačí odstranit podložku samolepící etikety a etiketu aktivovat tlakem, např.
palcem ruky. Důležitý je pouze správný výběr etikety, který se řídí počtem dnů a hlídanou
teplotou.
Smart Lid Systems
Další novinkou v oblasti inteligentního ( smart ) balení jsou Smart Lid systémy. Tentokrát se
nejedná o etiketu ale uzávěr – plastové víčko na kelímek. Materiál víčka pracuje na principu
barevné změny v závislosti na teplotě, jedná se tedy o termochromatickou reakci. Používá se
jako indikátor obalů pro teplé a horké nápoje. Po nasazení víčka na kelímek s horkou kávou se
barva víčka změní na červenou, spotřebiteli signalizuje, že nápoj je příliš horký, postupně jak
nápoj chladne, barva přechází v temně nachovou – nápoj má optimální teplotu k pozření. Po
celkovém zchladnutí nápoje má víčko barvu temně červenou. Důležité pro tento typ systému
je správné nasazení víčka.
Autor:Ing. Jana Žižková
2
Upravený článek byl publikován v časopise Moderní Obchod
[email protected]
VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí
Fresh Tag®
Produkt americké firmy Cox Recorders se používá jako indikátor čerstvosti u balených
chlazených a mražených ryb. Jedná se i indikátorový štítek v podobě etikety, který reaguje
s těkavými aminy z ryb. Systém je opět založen na termochromatické reakci. Čerstvost ryby
spotřebitel sleduje v závislosti na změně zabarvení štítku.
Indikátory kyslíku
Patří vedle indikátorů vlhkosti a oxidu uhličitého mezi látky, které monitorují složení
atmosféry v obalu. Většina těchto indikátorů se používá v kombinaci s absorbéry kyslíku.
Spotřebitel je při zvýšené koncentraci kyslíku opět varován změnou barvy proužku. Hodnota
změny ( % )o kterou by nemělo dojít k překročení je opět nastavitelná na etiketce. Z hlediska
aktivního balení je novinkou na trhu absorbér FreshMax®, který se aplikuje na vnitřní stranu
obalu, prodlužujr trvanlivost potraviny při zachování čerstvosti a kvality. Tento systém lze
použít v kombinaci s příslušným indikátorem, který opět informuje o změně v atmosféře.
Ripe Sense™
Tento typ inteligentní etikety detekuje aroma u ovoce a tím následně monitoruje změny ve
zralosti ovoce. Poprvé byla představena při balení hrušek ( tzv. Pear pack ). Hrušky na rozdíl
od jablek musí více změknout, aby se z nich aroma optimálně uvolňovalo. I tento typ etikety
pracuje na principu barvových změn. Ukazately kvality jsou tři stupně zrání . Stupeň jedna –
tvrdé/nezralé ovoce, na etiketce jako crisp, změna barvy od červené k temně oranžové. Stupeň
dva - ovoce poloviční zralosti ( firm ), změna barvy mezi dvěmi odstíny oranžové. Stupeň tři
– plná zralost ( juicy ) – odstíny žluté. V současnosti se tento typ etiket vyvíjí i pro další druhy
ovoce jako je např. kiwi, avokádo či melouny.
Budoucnost inteligentního balení
Indikátory se neustále vyvíjí a zdokonalují. Trendy je možno vysledovat ve vývoji
multifunkčních indikátorů. Indikátor budoucnosti by měl sledovat změny teploty v čase, ale
zároveň i změny v atmosféře v obalu, netěsnost obalu, systém kažení či ztrátu čerstvosti,
zároveň by měl být schopen zboží monitorovat z hlediska jeho pohybu ( překlopení, rázy,
vibrace ) a být i určitým „hlídačem“ zboží ( anti theft indicator ). Další možnosti používání
indikátorů s sebou přináší vývoj nových materiálů zvláště v oblasti aktivního balení, ale i
nové typy systému balení z hlediska konstrukce. Novým systémem balení na tomto poli jsou
např. obaly vyvinuty Tempra Technology™. Jedná se především o samoohřívací a
samochladící systémy balení v podobě plechovek či dóz z bílých kovů, uvnitř vrstvené a
zušlechťované ( vnitřní vložka může být tvořena např, v kombinaci voda/membrána/pálené
vápno ) , stlačením tlačítko na dně dózy dochází k rozbití membránky a k exotermické reakci
Autor:Ing. Jana Žižková
3
Upravený článek byl publikován v časopise Moderní Obchod
[email protected]
VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí
obou složek. U samochladících dóz je obdobným způsobem vyvolána endotermická reakce (
vložka např. ve složení : voda/membrána/uhličitan sodný ) .
Obr. Samohřívací systém
Obr. Samochladící systém
Vzhledem k tomu, že nejen potravinářství se vyvíjí astronomickou rychlostí, kde je snahou
potravinu udržet co nejdéle ve stavu čerstvosti pomocí různých úpravových metod jako jsou
např. pasterizační a sterilizační procesy, konzervace pomocí vysokotlakých procesů či
zlepšení životnosti působením vysokonapěťovým elektrickým výbojem, tak v souběhu budou
kladeny stále vyšší požadavky na materiál ,konstrukci obalu ale i přívětivost ke spotřebiteli
v podobě informací o zboží, tedy v podobě například i inteligentních systémů balení.
Autor:Ing. Jana Žižková
4
Upravený článek byl publikován v časopise Moderní Obchod
[email protected]