Österreichisches Forschungsinstitutfür Chemie und Technik

www.ofi.at

Aktivna i inteligentna ambalaža

Zagreb, 5.-6. Maj 2011

Kemal Aganović

Plastični proizvodi

www.ofi.at

2

Organizacija i značajke

Privatni ispitivački i istraživački institut (seit 1946)

Pravni oblik: Udruga / GmbH

ca. 135 Uposlenih (Stanje: 01/2011)

~ 8.600 m2 korisna površina

Poslovna godina 2010:

Promet: 13,4 Mio. Euro

Istraživački udio: ~ 35%

Izvozni udio: ~ 21%

www.ofi.at

3

Aktivna ambalaža

Produženje roka trajanja proizvoda Sprječavanje gubitka kvalitete Direktan uticaj na 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]

www.ofi.at

4

Mogućnosti aktivne ambalaže?

1. Regulacija atmosfere headspace-a

2. Regulacija permeabiliteta ambalaže

3. Predaja aktivnih materija koje mogu očuvati kvalitet proizvoda

www.ofi.at

5

Aktivni agenti

Oksigen apsorberi/scavengeri Etilen apsorberi Antimikrobni agenti UV-apsorberi Susceptori Ugljen dioksid apsorberi/emiteri Regulatori vlažnosti

www.ofi.at

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

www.ofi.at

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.

www.ofi.at

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!

www.ofi.at

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

www.ofi.at

10

UV-Apsorberi

Aditivi u ambalaži – u sloju polimera

Apsorbuje UV-zračenje do 390 nm

Sprječava:

• Promjene boje pakovanja

• Promjene okusa

• Razgradnje vitamina

Povećanje trajnosti proizvoda

Izvor: Milliken

Primjeri uporabe:

Meso i mesni proizvodi, začini,

pivo, voćni sokovi itd.

www.ofi.at

11

Susceptori

Susceptori kovertuju 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

www.ofi.at

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)

www.ofi.at

13

Oksigen Apsorberi

1. Upotreba Vrećica (Sachets) ili Stickera

2. Apsorber ugrađen u zatvaračima

3. Uvođenje apsorbera u sloj polimera (PET- Boce ili

folije)

Izvor: Multisorb Technology

Izvor: Fraunhofer IVV

Izvor:Fraunhofer IVV

www.ofi.at

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

www.ofi.at

15

Oksigen Apsorberi

Primjeri upotrebe:

voćni sokovi, vino, pivo, mesni proizvodi,

čips, sir, gotova jela...

Izvor: Fraunhofer IVV

Sprječavanje odnosno zaustavljanje

promjene boje kobasica/šunke

www.ofi.at

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

www.ofi.at

17

Oksigen indikatori

Cilj prikazati → prekoračenje praga oksigena

Pilula sa oksigen indikatorom:

Prije reakcije s oksigenom Nakon reakcije s oksigenom

Ageless-Eye

www.ofi.at

18

Inteligentna ambalaža

Nadgledanje kvaliteta proizvoda

Detekcija promjena na proizvodu

Informacije pomoću indikatora o stvarnom stanju

proizvoda

„inteligentni materijali i predmeti“ su materijali 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;]

www.ofi.at

19

Inteligentna ambalaža

Vrste

• Indikatori svježine

• Temperaturni indikatori

• RFID (Radio frequency indication device)

• Indikatori vlage, pritiska, naginjanja, udara isl.

www.ofi.at

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

www.ofi.at

21

Indikatori svježine

Izvor:Ripesense

Indikator, koji ukazuje na zrelost kruške

• Crveno = čvrsto tijelo

• Orange = hrskav

• Žuto = zreo / sočan

U razvoju za drugo voće

www.ofi.at

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

www.ofi.at

23

Temperaturni Indikatori

Detektuju prekidanje lanca hlađenja kroz promjenu boje indikatora

Vrste:

• Critical-Temperature-Indicators (CTI oder CTTI)

• Time-Temperature-Indicators (TTI)

Izvor: 3M

Izvor: Kneuss Güggeli

Izvor: Onpoint

www.ofi.at

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

www.ofi.at

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

www.ofi.at

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

www.ofi.at

27

Budućnost aktivne i inteligentne ambalaže

Izvor: BCC RESEARCH, 2008

www.ofi.at

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

www.ofi.at

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

www.ofi.at

30

Kontakt osobe:

Österreichisches Forschungsinstitutfür Chemie und Technik (ofi)Brehmstraße 14A1110 Wien+43-(0)1-798 16 01 - DW+43-(0)1-798 16 01 - 480

DI (FH) Mareike Szelies(DW 598, E-Mail: mareike.szelies@ofi.at)

Kemal Aganović(DW 595, E-Mail: kemal.aganovic@ofi.at)

ofi Verpackungsinstitut

www.ofi.at

31

Hvala na pozornosti!

ofi Verpackungsinstitut