COBRO- INSTYTUT BADAWCZY OPAKOWAŃ Laboratorium Badań Materiałów i Opakowań Jednostkowych (DOJ) DOBÓR WŁAŚCIWOŚCI OPAKOWANIA POD KĄTEM WYMAGAŃ PRZECHOWYWANEJ ŻYWNOŚCI Poznań 26.09.2017
Podstawowe funkcje opakowań: - ochronna - informacyjna - marketingowa - promocyjna - ekologiczna (opakownia zrównoważone)
Rynek opakowań w Polsce Struktura rynku opakowań: Opakowania do żywności 64 % Opakowania kosmetyczne i środków higieny osobistej 6 % Opakowania leków 7 % Opakowania artykułów przemysłowych 22 % Struktura materiałowa opakowań: Tworzywa sztuczne 38 % Papier i tektura 33 % Metal (stal+aluminium) 12 % Szkło 11 % Drewno i inne 6 % Dane PIO za 2015 r.
Procesy zachodzące w produktach spożywczych podczas przechowywania: chemiczne (utlenianie tłuszczów, białek, degradacja witamin, związków aromatycznych, pigmentów) fizyczne (wysychanie) fizjologiczne (oddychanie) mikrobiologiczne (rozwój mikroorganizmów bakterie, pleśnie)
Produkty spożywcze łatwo psujące się : świeże owoce i warzywa oraz minimalnie przetworzone (WOMP) świeże mięso, ryby, wędliny pieczywo
Świeże owoce i warzywa Owoce i warzywa minimalnie przetworzone (WOMP) Procesy zachodzące podczas przechowywania : respiracja rozwój drobnoustrojów
Materiały opakowaniowe do żywności o selektywnej przepuszczalności tlenu i ditlenku węgla (O 2 i CO 2 ) w
Projekt SelectPerm inicjatywy CORNET finansowany był przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR) Czas realizacji projektu: 01.05.2014-31.07.2016 Komitet użytkowników projektu: Coffee Service Sp. z o.o DrukPol. Flexo Sp. z o.o. Multifarb Sp. z o.o Packservice Sp. z o.o Pakmar Sp. z o.o
Optymalna atmosfera dla świeżych owoców i warzyw w warunkach przechowywania oraz transportu. Owoce, warzywa Optymalna temperatura [ C] Tlen [%} Ditlenek węgla [%] 2-5 Pomidory 10 3-5 3 5 Jabłka 0-5 1-2 0-3 Banany 12-16 2-5 2-5 Kiwi 0-5 1-2 3-5 Pomarańcze 0-5 5-10 15-20 Brzoskwinie 0-5 1-2 3-5 Gruszki 0-5 1-3 0-3 Śliwki 0-5 1-2 0-5 Truskawki 0-5 5-10 15-20 Ogórki 12 1-4 0 Rzodkiewki 0 1-2 2-3 Sałata (krojona) 0 1 5 5-20 Por 0 1-2 2-5 Pomidory 10 3-5 3 5 Grzyby 0 3-21 5-15 Szparagi 0-5 10-20 10-20 Brokuły 0-5 3-10 5-10 Marchew 0-5 1-5 10 Kapusta 0-5 2-3 5-15 Kartofle 0-5 1-3 6-9
Innowacyjne materiały opakowaniowe tacka - tektura zawierająca powłoki biodegradowalne (białka sojowe, białka pszenicy, metylo- i etyloceluloza, pektyna, szellak, kazeinian sodu, chitozan) - biopolimery (PLA, PHA, PHB) wieczko - blendy polimerowe (mlldpe, PBAT, POE, EVA, PMP) wieczko tacka
Sałatka owocowa: krojone banany, jabłka, pomarańcze, winogrona (200 g) Temperatura pokojowa Zalecenia: 5% O 2, 3% CO 2 Obliczone wymagania wg modelu matematycznego (prognoza) po 2 (cm³.100µm/m².24h.bar): 4510 pco 2 (cm³.100µm/m².24h.bar): 29400 Selektywność (po 2 /pco 2 ) : 6,5 Tacka PLA + bentonit (90/10) (300 µm) Wieczko LLDPE + POE (50 µm)
Tworzywo p(o 2 ) [cm³.100µm/m².24h] p(co 2 ) [cm³.100µm/m².24h] p(o 2 )/p(co 2 ) PLA 195 495 2,5 PLA+bentonit (90/10) 2 700 8 120 3,0 LLDPE+POE 9 310 25 170 2,8
Świeże mięso, ryby, wędliny Procesy zachodzące podczas przechowywania: oksydacja tłuszczu oksydacja białek zmiana barwy utrata wody rozwój drobnoustrojów
Pakowanie w modyfikowanej atmosferze ochronnej (MAP) Atmosfera ochronna ditlenek węgla, azot, argon, tlen Wymagania dla materiału opakowaniowego: -wysoka bariera dla gazów: tlenu, ditlenku węgla, pary wodnej -wysoka wytrzymałość mechaniczna (odporność na przebicie) -zgrzewalność -transparentność - możliwość zastosowania w automatycznych maszynach pakujących
Przenikalność tlenu, ditlenku węgla i pary wodnej dla różnych polimerów (grubość folii 25 µm) Polimer Przenikalność tlenu [cm³/m².24h] Przenikalność pary wodnej [g/m².24h] Przenikalność ditelnku węgla [cm³/m².24h] PE-LD 7 880 42 000 PE-HD 2 900 9 200 OPP 2 500 8 400 PC 4 700 100 17 100 OPS 5 500 13 900 PVC 120 30 500 PET 140 40 PLA 680 380 2900 PA 45 300 EVOH 0,4 50 0,6 Kaczmarczyk M., Kaszuba A., Frydrych J. 2015, Materiały opakowaniowe o kontrolowanej barierowości, Opakowanie 4/2015, 84-87
Tacka folie sztywne (np. PET, PET/PE, PS, spieniony PET, spieniony PS) Wieczko laminaty z warstwą barierową PA, EVOH, PVDC (np.pe/pa/pe, PE/EVOH/PE, PP/PA/PE) Podkładki absorpcyjne celulozowe, chemiczne
Pakowanie próżniowe (VP) Wymagania dla materiału opakowaniowego: - barierowość dla gazów: tlenu, ditlenku węgla, pary wodnej -wysoki stopień kurczliwości (standardowe 30%, wysokie 50%) -odporność na uszkodzenia mechaniczne -dobre parametry zgrzewalne -wysoka transparentność - możliwość zastosowania w automatycznych maszynach
Warstwa dolna folie sztywne np.metalizowany PP, PET, PS Warstwa górna laminaty termokurczliwe z warstwą barierową EVOH, PVDC
Wpływ różnych rodzajów opakowań na właściwości pakowanego mięsa Oceniany parametr Opakowanie tradycyjne Opakowanie próżniowe Opakowanie MAP Barwa czerwona purpurowa czerwona Okres trwałości w temp. 4 C (mięso mielone) [dni] 2-3 45-60 10-12 Czas ekspozycji [dni] 2-7 30-40 7-16 Ubytki masy [%] 8-10 2-6 0-5 Lipińska A, Żontała K., Łopacka J., Rafalska U., Sakowska A. 2015, Pakowanie próżniowe jako metoda przedłużenia trwałości mięsa i produktów mięsnych, Opakowanie 12/2015, 62-65
Wyroby piekarnicze Procesy zachodzące podczas przechowywania: utrata wody rozwój drobnoustrojów
Rodzaje opakowań pieczywa zależnie od czasu przechowywania krótkim terminie spożycia materiały niskobarierowe dla pary wodnej np.papier, PE średnim terminie spożycia PP, PE, laminaty,
długim terminie spożycia opakowania MAP atmosfera ochronna azot, ditlenek węgla, (bez tlenu) Wymagania dla materiału opakowaniowego: wysoka bariera dla pary wodnej wysoka bariera dla ditlenku węgla zgrzewalność wysoka wytrzymałość mechaniczna transparentność
Dziękuję za uwagę