Nove tehnologije u pakiranju hrane - ptfos.unios.hr I INTELIGENTNO PAKIRANJE.pdf · 2 Novi trendovi u pakiranju hrane Materijali s velikim barijernim karakteristikama sigurnost prilagodljivost

1

Dr. sc. Lidija Jakobek, doc.

Prehrambeno-tehnološki fakultet

Zavod za primijenjenu kemiju i ekologiju

Katedra za primijenjenu kemiju i instrumentalne metode

Pakiranje-jedan od najvažnijih procesa za održavanje kvalitete hrane

za vrijeme transporta, skladištenja, do krajnje uporabe

Osnovne funkcije

Zaštita

Nove tehnologije u pakiranju hrane

Održavanje kvalitete Informacija

Prikladnost

profitOstvariti očuvanje hraneSigurno dostaviti hranu do potrošača

Katedra zaprimijenjenukemijui instrumentalnemetode

2

Novi trendovi u pakiranju hrane

Materijali s velikim barijernimkarakteristikama

prilagodljivostsigurnost

Prirodna ambalaža i ambalaža prikladna za okoliš

Nove tehnologije u pakiranju hraneKatedra zaprimijenjenukemijui instrumentalnemetode

Nove tehnologije pakiranja

Aktivno i inteligentno pakiranje

Pakiranje u modificiranoj atmosferi

Jestivi filmovi/premazi


3

• Dodatne funkcije pakiranja

• Hvatanje kisika

• Inteligentna funkcija

• Antimikrobna funkcija

• Kontrola atmosfere unutar pakiranja

• Jestivost

• biorazgradivost


AKTIVNO PAKIRANJE


4

• Izraz “aktivno pakiranje” – prvi puta primijenjen 1987. godine

• materijal koji je konstruiran na način da otpušta aktivne komponente u hranu ili ih apsorbira iz hrane s ciljem produljenja trajnosti, održavanja ili poboljšavanja uvjeta pakiranja

Aktivno pakiranje

Sistemi hvatanja/smanjenja koncentracije kisika

Sistemi hvatanja ugljikovog dioksida

Sistemi hvatanja vlage

Antimikrobna pakiranja

Aktivno pakiranje


Vanjski sloj (plastika)

Sloj hvatanja kisika (oksidirajući polimer)

Unutrašnji sloj (plastika)

KOMERCIJALNI OBLICI AKTIVNOG PAKIRANJA

Različiti umetci / kesice

Umetanje u strukturu pakiranja / ambalažnog materijala


5

Sistemi hvatanja/smanjenja koncentracije kisika

-Kesice s metalnim prahom podložnim oksidaciji

-Polimerna ambalaža koja u svojoj strukturi ima

ugrađene adsorbere kisika

Ageless – fini prah Fe


Izvedba


Vanjski sloj

Pasivna barijera

Aktivni sloj-

adsorber kisika

Sloj u kontaktu

S namirnicom

Adhezivni slojevi

Višeslojna ambalaža s inkorporiranim adsorberima kisika

6


O2

O2O2

O2

O2O2

Pasivna barijera

O2

O2O2

O2

O2O2

Aktivna barijera

Sistemi kontroliranja ugljikovog dioksida

Hvatanje ili otpuštanje CO2

Može biti i nepoželjan kada je prisutan u prevelikoj

količini (sirevi, kava)

-Kesice s adsorberima CO2 (Ca(OH)2 koji reagira s CO2)

-ugradnja jednosmjernih ventila na pakiranje kave

Ventil sprečava ulazak kisika,

Omogućuje izlazak CO2


7

Sistemi hvatanja vlage

Kesice s adsorberima vlage - silikagel

Kod pakiranja voća – presvlake sa svojstvima protiv zamagljivanja


Uklanjanje mirisa

Neugodni mirisi-zbog procesiranja hrane

- nastajanje neugodnih mirisa tokom vremena

Usmjerenost na

specifične reakcije

Naringin u soku od

grejpa

–uklanjanje

Naringinaza imobilizirana

u filmu

celuloznog triacetata


8

Uklanjanje etilena

Adsorberi unutar

plastičnih vrećica

Kalij-permanganat

u PE

Metalni kompleksi koji

reagiraju s etilenom


Izbor aktivnog pakiranja

Ekonomska prednost

Hrana osjetljiva na

oksidacijske promjene

Dodatni tehnološki procesi

Inertni plinskuplje

Primjena aktivnog

pakiranja

s adsorberima kisika

Smanjenje troškova

proizvodnje

Ograničenja u procesu

Pakiranje voćnih sokova- O2

se uklanja vakuumom ili inertnim plinomPjenjenje

Uklanjanje O2

s adsorberima kisikaNema pjenjenja

Vremenski zahtjevni procesi

Nastajanje CO2 u kavi

-vremenski proces

Jednosmjerni ventili na

pakiranju

Kesice s adsorberima CO2 ili O2


9

Sekundarni efekti

Pakiranje piva u PET

ambalažu

PET-velika propusnost

kisika

Troslojni PET

u sredini

ima adsorbere

kisika

No hvata se i kisik

otopljen u pivu

Taj efekt ne postiže se

Staklenom ambalažom

Povećana prikladnost

Veća potreba za ambalažom koja održava toplinu

Samozagrijavajuće čaše i limenke

Limenke koje se same hlade


-sistem koji može uništiti ili inhibirati rast mikroorganizama i time

produžiti vijek trajanja proizvoda i povećati njegovu sigurnost

Izvedba

Antimikrobni materijal pakiranja

Antimikrobni agens unutar prostora pakiranja

ili unutar namirnicePlinovi s antimikrobnim svojstvima unutar pakiranja

Plinovi ugljikov dioksid u MAP

sumporov dioksid za bobičasto voće

pare etanola

vakuum, pare dušika, pakiranje s adsorberima

kisika – mogu djelovati i antimikrobno


ANTIMIKROBNI SISTEMI PAKIRANJA

10

Mogući načini za konstruiranje antimikrobnog pakiranja

Hrana

Antimikrobne prevlake

na standardnom ambalažnom materijalu

Hrana

Imobilizacija antimikrobnog

reagensa u polimerniambalažni materijal

Hrana

Antimikrobni

podlošci

Hrana

Hrana

Vrećice koje sadrže

hlapljive antimikrobne

reagense

Antimikrobne jestiveprevlake


Dizajn ambalažnog materijala u koji je inkorporiran biljni ekstrakt


Perforirani film polipropilena

Sloj s wasabi ekstraktom

Vlaknasti sloj

11

Antimikrobne tvari

Kemijski reagensi

Prirodni reagensi

Probiotici


Bakterije mliječne kiselineProbiotici

Ekstrakti grožđa, grejpa, ulje ružmarina, ulje origana, Ekstrakti biljaka/začina

Eugenol, terpineolHlapljivi biljni spojevi

KatehinFenoli

Imazalil, sumporni dioksidFungicidi

NatamicinAntibiotici

BHA,BHT, soli FeAntioksidansi

Srebro, cink, bakarMetali

Lizozim, glukoza oksidaza, laktoperoksidazaEnzimi

Laurinska kiselinaMasne kiseline

Nizin, pediocin, subtilin, lakticinBakteriocini

EtanolAlkohol

Na-benzoatSoli kiselina

Octena, mliječna, limunska, sorbinska, jabučnaOrganske kiseline

Antimikrobni agensKlasifikacija

Utjecaj antimikrobnih aditiva na neke mikroorganizme

----++Ekstrakt

sjemenki grejpa

+++++++++EDTA+ekstrakt sjemenki grejpa

----++S EDTA

+++++++++++++++Nizin+lizozim+

EDTA

----+Lizozim+EDTA

----++Nizin + EDTA

----+S lizozimom

----++S nizinom

-----Kontrolni

uzorak

Staphylococcus

aureus

Escherichia

coli

Salmonella

enteritidis

Listeria

innocua

Micrococcus

luteus

Film

Od – (bez inhibiranja rasta) do +++ (jaka inhibicija)


12


INTELIGENTNO PAKIRANJE


Inteligentno pakiranje

Sistem pakiranja koji može “osjetiti” promjene koje utječu na proizvod

i informirati potrošača o tim promjenama

-materijal pakiranja dolazi u dodir s hranom, ukazuje na stanje

upakirane hrane te daje informacije o proizvodu

-sistemi pakiranja koji omogućuju više pogodnosti pri pripremi namirnice

Interaktivno inteligentnopakiranje

U pakiranju senzori koji obavještavaju potrošača

da je proizvod oštećen

Eksterni indikatori

Interni indikatori

Indikatori koji povećavaju efikasnost protoka informacija

-Na vanjskom dijelu pakiranja

-indikatori vremena, temperature, fizičkog šoka

U unutrašnjosti pakiranja

Indikatori propuštanja O2, CO2,

indikatori mikroorganizama

Specijalni bar kodovi koji pohranjuju informacije o namirnici

13

Katedra zaprimijenjenukemijui instrumentalnemetode Primjeri pokazatelja koji se koriste kod inteligentne ambalaže

Aseptički

proizvodi

pH boje

Boje koje

reagiraju s

određenim

metabolitima

Pokazatelj rasta

mikroorganizama

Hrana čuvana u

ambalaži s niskom konc.

kisika

Redoks boje

pH boje

Pokazatelj kisika

Hrana čuvana u hladnjačama

Mehanički

Kemijski

Enzimski

Pokazatelj vrijeme-

temperatura

PrimjenaPrincip/aktivna komponenta

Tehnika


1. Inteligentno pakiranje koje omogućuje više pogodnosti

Indikatori kvalitete

Indikatori za skladištenje, distribuciju

Tinta osjetljiva na promjenu temperature

EAS sistem

“electronic article surveillance”

“elektronski nadzor nad artiklima”

14


RFID sistem

“radiofrekvencijska identifikacija”

“radio frequency identification”

Proizvod s

RFID tagomRFID čitač


Katedra zaprimijenjenukemijui instrumentalnemetode Poboljšana priprema hrane i kuhanje

Samorashladne limenke

Samozagrijavajuće limenke

Evaporacijska komora i kemikalija na bazi soli

uklopljene su u sistem pakiranja

Upotrebljava se latentna toplina isparavanja vode

za nastanak efekta hlađenja

Toplina se stvara u kemijskoj reakciji


15


“Samorashladna” limenka



Grijanje – egzotermna kemijska reakcija

Između vode i higroskopne soli

CaCl2 + 6H2O CaCl2x6H2O + toplina


16


2. Inteligentno pakiranje koje omogućuje poboljšanje kvalitetei vrijednosti proizvoda

Indikatori svježine i mikrobnog kvarenja

Indikatori temperature i vremena


Indikatori koncentracije plina

2. Inteligentno pakiranje koje omogućuje poboljšanje kvalitetei vrijednosti proizvoda

Indikator kisika – ružičasta boja ispod 0.1%

kisika

17

Documents

Nove tehnologije u pakiranju hrane - ptfos.unios.hr I INTELIGENTNO PAKIRANJE.pdf · 2 Novi trendovi u pakiranju hrane Materijali s velikim barijernim karakteristikama sigurnost prilagodljivost