Aktivna i inteligentna ambalaža

1. Zagreb, 5.-6. Maj 2011 Plastični proizvodi Aktivna i inteligentna ambalaža KemalAganović

2. Organizacija i značajke Privatni ispitivački i istraživački institut (seit 1946) Pravni oblik: Udruga / GmbH ca. 135Uposlenih(Stanje: 01/2011) ~ 8.600 m2korisna površina Poslovna godina 2010:Promet: 13,4 Mio. EuroIstraživački udio: ~ 35%Izvozni udio: ~ 21%

3. Aktivna ambalaža • Produženje roka trajanja proizvoda • Sprječavanje gubitka kvalitete • Direktanuticajna proces kvarenja; povećava sigurnost hrane „aktivni materijali i predmeti” su materijali i predmeti određeni da produže rok trajanja pakovanog proizvoda ili sačuvaju, odnosno poboljšaju njegovo stanje [Odredba EZ 450/2009 o aktivnim i inteligentnim materijalima i predmetima]

4. Mogućnosti aktivne ambalaže? • Regulacija atmosfere headspace-a • Regulacijapermeabiliteta ambalaže • Predaja aktivnih materija koje mogu očuvati kvalitetproizvoda

5. Aktivni agenti • Oksigen apsorberi/scavengeri • Etilenapsorberi • Antimikrobni agenti • UV-apsorberi • Susceptori • Ugljen dioksid apsorberi/emiteri • Regulatori vlažnosti

6. Etilen - Apsorberi • Apsorpcija etilena - hormona zrenja kroz: • Permanganat (npr. u Silica Gelu) • Natriummetabisulfit • Aktivirani scavenger na bazi fino raspoređenih zemljanih minerala  može se inkorporirati u foliju • Fresh Bags, Sachets, Pokrivači Izvor: Keepfresh

7. Antimikrobni ambalažni koncepti • Sprječavanje i zaustavljanje mikroorganizama, bakterija, ili plijesni kroz uvođenje antimikrobijskih agenata u ambalažu. 1.) Upotreba paketića (sachets) 2.) Ugradnja agenata u film polimera 3.) Prevlačenje ambalažnog materijala • Pretežno neophodan neposredan kontakt sa hranom • Mogući primjeri upotrebe: Meso i mesni proizvodi, sir, riba isl.

8. Antimikrobne substance • Joni srebra (npr. AgNO3, Ag-Zeolithe) • Triclosan (arom. kloridni spoj)  Zabranjen u EU • Sorbinska kiselina, Benzojeva kiselina • Chitosan, ekstrakt ruzmarina, ekstrakt bibera (Japan) Antimikrobna ambalaža / Tehnologija još uvijek u jakom razvoju u Europi!

9. Antimikrobni ambalažni koncepti • Smanjenje rasta mikroorganizama, prije svega kod nesteriliziranih proizvoda • Sprječavanje postkontaminacije • Širok antimikrobijski spektrum • Zavisi od eksternih faktora (pH, aw, Temperatura itd.) Izvor: Arbeitsgruppe Wendelin Stark

10. UV-Apsorberi • Aditiviu ambalaži – u sloju polimera • Apsorbuje UV-zračenje do 390 nm • Sprječava: • Promjene boje pakovanja • Promjene okusa • Razgradnje vitamina • Povećanje trajnosti proizvoda • Primjeri uporabe: Meso i mesni proizvodi, začini, pivo, voćni sokovi itd. Izvor: Milliken

11. Susceptori Susceptorikovertuju elektromagnetno zračenje pri zagrijavanju u mikrovalnoj u toplotu Princip: Vrtložne struje grijanja • Elektromagnetni mikrovalovi prodiru u vodljivi sloj aluminija • Generiraju se vrtložne struje • Struje unutar aluminija generiraju dovoljno visok električni otpor • Proizvod se zagrijava  Tamnjenje površine proizvoda Izvor: LPF Flexible Packaging

12. Oksigen Apsorberi • Apsorpcija oksigen • Aktivna barijera za smanjenje permeacije oksigena u ambalažu iz okoline • Štite proizvod od kvarenja i kvalitativnih promjena • Smanjenje sadržaja oksigena na < 0,1% • Podjela • Neorganski (Sulfiti, ioni metala Fe, Cu, Zn i dr.) • Niže i više molekularni scavengeri (askorbinska kis, PA kopolimeri, nezasićene masti i ulja) • Sistemi sa specijalnim katalizatorom (na bazi Pd, enzima, foto katalizirana oksidacija)

13. Oksigen Apsorberi • UpotrebaVrećica (Sachets) iliStickera • Apsorber ugrađen u zatvaračima • Uvođenjeapsorberau sloj polimera (PET- Boce ili folije) Izvor: Fraunhofer IVV Izvor: Multisorb Technology Izvor:Fraunhofer IVV

14. Oksigen Apsorberi • Samoreaktivni tipovi scavengera, • Tipovi zavisni od okolne vlažnosti, • UV - zavisni tipovi • Aktivacija pretežito pomoću vlažnosti, toplote ili UV-svjetla Izvor: Cryovac Division, Sealed Air Corporation

15. Oksigen Apsorberi • Primjeri upotrebe: voćni sokovi, vino, pivo, mesni proizvodi, čips, sir, gotova jela... Izvor: Fraunhofer IVV • Sprječavanjeodnosnozaustavljanje promjene boje kobasica/šunke

16. Oksigen Apsorberi • Kriteriji za odabir oksigen apsorbera: • Siguran i netoksičan (Fe: LD50= 16 g/kg tm) • Brza apsorbcija oksigena • Mogućnost skladištenja (aktivacija) • Dovoljan kapacitet • Laka upotreba • Potrošač ne prepoznaje aplikaciju apsorbera (izuzev sachets) • Transparentnost

17. Oksigen indikatori • Cilj prikazati →prekoračenje praga oksigena • Pilula sa oksigen indikatorom: Ageless-Eye Prije reakcije s oksigenom Nakon reakcije s oksigenom

18. Inteligentna ambalaža • Nadgledanje kvaliteta proizvoda • Detekcija promjena na proizvodu • Informacije pomoću indikatora o stvarnom stanju proizvoda „inteligentnimaterijaliipredmeti“ sumaterijali i predmeti, pomoću kojih se nadgleda stanje jednog pakovanog proizvoda ili sredine u kojoj se nalazi. [Odredba EG 450/2009 o aktivnim i inteligentnim materijalima i predmetima;]

19. Inteligentna ambalaža • Vrste • Indikatori svježine • Temperaturni indikatori • RFID (Radio frequency indication device) • Indikatori vlage, pritiska, naginjanja, udara isl.

20. Indikatori svježine Detektiraju različite materije • Oksigen pri oštećenju ambalaže • Sumpor dioksid pri kvarenju mesa • Organske kiseline, ugljen dioksid, toksine, enzime • Promjena boje bojene materije pri reakciji metabolita sa indikatorom • Direktan dokaz mikrobiol. kvaliteta • Mogući primjeri upotrebe: Meso i mesni proizvodi, Riba isl. Izvor:It‘s fresh

21. Indikatori svježine • Indikator, koji ukazuje na zrelost kruške • Crveno = čvrsto tijelo • Orange = hrskav • Žuto = zreo / sočan • U razvoju za drugo voće Izvor:Ripesense

22. Temperaturni Indikatori • Prvi indikator, koji je davao obavijest o nenarušenom ili prekinutom lancu hlađenja • Patentiran 4. Jula 1933 od Thomas Midgley, JR, USA • Za smrznute proizvode • Na bazi tankog komada leda sa strukturnim markerima Patent Number: 1,917,048

23. Temperaturni Indikatori • Detektuju prekidanje lanca hlađenja kroz promjenu boje indikatora • Vrste: • Critical-Temperature-Indicators (CTI oder CTTI) • Time-Temperature-Indicators (TTI) Izvor: Onpoint Izvor: Kneuss Güggeli Izvor: 3M

24. Time-Temeprature-IndicatorsSvrha i korist • Svrha je prikazati tok pridržavanja temperatura tijekom opskrbnog lanca • Optimizacija upravljanja u distribuciji i skladištenju • Potrošač brzo prepoznaje stepen svježine proizvoda • Jedinstvena posebnost (marketinška prednost) • Uvećan sigurnosni i kvalitetni aspekt

25. Time-Temeprature-Indicators • Mogući primjeri uporabe: Meso i mesni proizvodi, Riba, Mliječni proizvodi, gotova jela, pakovano voće, povrće i proizvodi (Proizvodi, koji prolaze lanac hlađenja) Izvor: unikita.twoday.net

26. RFID – Radio Frequence Identification Device • Tag (oznaka)na dnu ambalaže ili etikete pakovanja • Uređaj čitaj/piši  Prijenosi preko radio valova • Podaci se mogu čitati sa udaljenosti • Podaci o proizvodu i cijelom opskrbnom lancu proizvoda mobilna baza podataka • Prednosti • Efikasnost i sljedivost u opskrbnom lancu • Sigurnosna oznaka protiv krivotvorenja proizvoda

27. Budućnost aktivne i inteligentne ambalaže Izvor: BCC RESEARCH, 2008

28. Budućnost aktivne i inteligentne ambalaže • Raširena u Japanu, Australiji i SAD • Europa: • Smjernica 1935/2004 i 450/2009 -> uređuju zakonske odredbe • Nedostatak znanja za ekonomsku održivost i učinkovitost • U slijedećih nekoliko godina, vjerovatnost za uvećanu uporabu u Europi

29. Zaključak • Raznolikosti kocepta aktivne i inteligentne ambalaže • Trenutno relativno nizak udio na tržištu Europe → rastuća važnost • Uporabom rješenja aktivne i inteligentne ambalaže moguće je povećati kvaltet proizvoda • Važno: Sigurnost i transparentnost za potrošače

30. Kontakt osobe: ofi Verpackungsinstitut DI (FH) Mareike Szelies (DW 598, E-Mail: mareike.szelies@ofi.at) Kemal Aganović (DW 595, E-Mail: kemal.aganovic@ofi.at) • Österreichisches Forschungsinstitutfür Chemie und Technik (ofi) • Brehmstraße 14A • 1110 Wien • +43-(0)1-798 16 01 - DW • +43-(0)1-798 16 01 - 480

31. ofi Verpackungsinstitut Hvala na pozornosti!