Ustawodawstwo. materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością

Ustawodawstwo materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością Małgorzata Nowacka WNoŻ, SGGW Opakowanie Definicja opakowania jest to zewnętrzna warstwa służąca do zabezpieczenia towaru - produktu spożywczego w trakcie transportu i przechowywania. Opakowanie stanowi również element marketingowy zachęcający konsumentów do nabycia towaru. to wyrób, który został użyty w celu stworzenia dodatkowej warstwy zewnętrznej w stosunku do innego wyrobu, mającej za zadanie ochronę produktu opakowanego przed szkodliwym oddziaływaniem czynników zewnętrznych i/lub ochronę otoczenia przed ewentualnym szkodliwym oddziaływaniem produktu. 1

Rynek opakowań Opakowanie jest ważnym elementem produktu. Istnieje pojęcie zintegrowanego produktu, przez co rozumie się produkt wraz z opakowaniem jako całość. W większości przypadków nie jest możliwe wprowadzenie na rynek produktu bez opakowania, szczególnie w przypadku produktów ciekłych tj. mleko, napoje, alkohol Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością wszystkie rodzaje materiałów opakowaniowych i opakowań do żywności pojemniki, naczynia kuchenne i stołowe oraz sztućce sprzęt i urządzenia stosowane w przemyśle spożywczym, zakładach żywienia i gospodarstwie domowym powierzchnie robocze stołów i blatów zbiorniki, skrzynie transportowe itp. 2

Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością Odpowiedzialność producenta Przepisy nakładają na producenta odpowiedzialność za bezpieczeństwo wyrobów wprowadzanych do obrotu. Producentem jest zarówno ten kto wytwarza jak i ten kto sprowadza z zagranicy lub wprowadza do obrotu materiały i wyroby. Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością Bezpieczeństwo wyrobów Przestrzeganie przez producenta obowiązków wynikających z przepisów zapewnia uzyskanie wyrobów bezpiecznych, nie budzących zastrzeżeń pod względem zdrowotnym. Właściwa pod względem bezpieczeństwa zdrowotnego jakość opakowań to w konsekwencji bezpieczna żywność spożywana przez każdego konsumenta zarówno tego najmłodszego jak i dorosłego. 3

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 października 2004 r. w sprawie materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością oraz uchylające dyrektywy 80/590/EWG i 89/109/EWG. Dz.U. WE nr L 338/4, z 13.11.2004 Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 ogólne wymagania dla wszystkich materiałów i wyrobów do kontaktu z żywnością wymagania szczególne dla aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów tryb uzyskiwania zezwoleń na nowe substancje znakowanie materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością deklaracja zgodności identyfikowalność pochodzenia wyrobu (traceability) 4

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Zastosowanie do wszystkich materiałów i wyrobów, które w stanie gotowym do użytkowania: przeznaczone są do kontaktu z żywnością lub pozostają w kontakcie z żywnością i są przeznaczone do tego celu lub można oczekiwać, że wejdą w kontakt z żywnością albo nastąpi migracja ich składników do żywności w normalnych warunkach użytkowania Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Wymagania ogólne (Art. 3) Wymagania dotyczące aktywnych i inteligentnych materiałów oraz wyrobów (Art. 4) Udzielanie zezwoleń na nowe substancje (Art. 8-12) Znakowanie (Art. 15) Deklaracja zgodności (Art. 16) Identyfikacja wyrobu (traceability) (Art. 17) Urzędowa kontrola (Art. 24) 5

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art.3 Zasadą tego rozporządzenia jest to, że wszelkie materiały lub wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością: produkowane są zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną GMP muszą być wystarczająco obojętne, aby nie powodować przenikania do żywności substancji w ilościach, które mogą stanowić: zagrożenie dla zdrowia człowieka lub powodować niemożliwe do przyjęcia zmiany w składzie takiej żywności lub pogorszenie jej cech organoleptycznych. Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Ocena organoleptyczna niektóre substancje mogą powodować niekorzystne zmiany cech organoleptycznych (smak, zapach, barwa) żywności mającej kontakt z materiałem opakowaniowym. Badania organoleptyczne wskazują na: istotna różnicę w smaku lub zapachu próbki badanej i kontrolnej 6

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Badania migracji: Migracja globalna ilość wszystkich substancji uwalnianych z gotowego wyrobu do żywności lub płynu modelowego imitującego żywność w warunkach badania limit: 10 mg/dm 2 lub 60 mg/kg żywności Migracja specyficzna ilość określonej substancji uwalnianej do żywności z gotowych wyrobów w warunkach badania Odnosi się do indywidualnej substancji, ustalany na podstawie ADI (akceptowane dzienne pobranie) lub TDI (tolerowane dzienne pobranie) Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Rodzaj żywności Płyn modelowy Skrót płynu Żywność uwodniona o ph > 4,5 Żywność kwaśna o ph 4,5 Żywność zawierająca alkohol Żywność zawierająca tłuszcz Żywność sucha i głęboko mrożona Woda destylowana lub o równoważnej jakości Kwas octowy 3% (w/v) Etanol 10% (v/v) lub o stężeniu odpowiadającym rzeczywistej zawartości alkoholu w produkcie spożywczym Oliwa z oliwek lub inny tłuszczowy płyn modelowy Nie stosuje się Płyn modelowy A Płyn modelowy B Płyn modelowy C Płyn modelowy D _ Obowiązuje do końca 2012 r. 7

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z z żywnością objęte są powiadomieniem o niebezpiecznych produktach w ramach systemu RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) Podstawa systemu RASFF: art. 50 rozporządzenie WE 178/2002 r. Laboratorium badające żywność oraz materiały i wyroby do kontaktu z żywnością musi być w pełni akredytowane w zakresie prowadzonego badania i tylko wyniki takich badań mogą być podstawą urzędowej kontroli żywności i dalszego postępowania. Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Aktywne i inteligentne art. 4 Wymagania dot. aktywnych i inteligentnych materiałów: bezpieczne substancje powinny być dozwolone do żywności, a ich zawartość w żywności w wyniku uwalniania z opakowania i technologicznego dodatku do żywności nie może przekraczać dozwolonego limitu tej substancji w żywności mogą powodować zmiany składu żywności lub jej cech organoleptycznych, pod warunkiem że: zmiany te będą zgodne z przepisami dotyczącymi żywności, nie będą wpływać na ukrywanie oznak psucia się żywności, nie będą wprowadzać w błąd konsumenta niejadalne części muszą być oznakowane Producenci aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów wprowadzając je do obrotu powinni informować pakującego żywność w jaki sposób właściwie je wykorzystywać oraz jakie substancje one zawierają. 8

Rozporządzenie WE nr 450/2009 w sprawie aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością Ustanawia szczegółowe przepisy dla aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów Substancje odpowiedzialne za aktywną lub inteligentną funkcję danego materiału lub wyrobu (składniki) należy poddawać ocenie zgodnie z niniejszym rozporządzeniem w celu zagwarantowania ich bezpieczeństwa i zgodności z wymogami ustanowionymi w rozporządzeniu (WE) nr 1935/2004. W niektórych przypadkach konieczne może być poddanie ocenie i udzielenie zezwolenia na stosowanie połączenia substancji, kiedy funkcja aktywna lub inteligentna pociąga za sobą interakcje między różnymi substancjami Rozporządzenie WE nr 450/2009 w sprawie aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością Dodatki do żywności i enzymy mogą znajdować się w materiale lub być na nim unieruchomione i oddziaływać technologicznie na żywność. Takie zastosowanie jest objęte prawodawstwem dotyczącym dodatków do żywności i enzymów. Do aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów, na etapach obrotu innych niż punkt sprzedaży końcowemu klientowi, dołączana jest pisemna deklaracja niezależnie od tego, czy wchodzą one w kontakt z żywnością, czy nie, a także do: składników przeznaczonych do wytwarzania tych materiałów i wyrobów substancji przeznaczonych do wytwarzania tych składników 9

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Zezwolenia art. 8-12 Uzyskiwanie zezwoleń na stosowanie nowej substancji: dotyczy nowych substancji, nie ujętych w wykazie substancji dozwolonych do stosowania w produkcji materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością wydawanie zezwoleń podlega specjalnej procedurze określonej w Rozporządzeniu nr 1935/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady. Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 8-12 Procedura: Wniosek o udzielenie zezwolenia na stosowanie substancji Dokumentacja techniczna dotycząca substancji wg Wytycznych SCF dot. zgłaszania wniosków o dokonanie oceny bezpieczeństwa stosowania substancji w materiałach do kontaktu z żywnością EFSA ocena bezpieczeństwa i opinia (6 miesięcy) Opinia EFSA do Komisji, państw członkowskich i wnioskodawcy Opinia państw członkowskich 10

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 8-12 Procedura cd.: Komisja Europejska - decyzja w sprawie zezwolenia Wydanie zezwolenia Wspólnotowego (substancja umieszczona na liście substancji dozwolonych) Zmiana, zawieszenie lub cofnięcie zezwolenia GIS EFSA Komisja UE Państwa UE Producent Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art.15 ZNAKOWANIE Oznakowanie powinno być widoczne, czytelne i nieusuwalne. Handel detaliczny materiałami i wyrobami jest zabroniony, jeśli oznakowanie nie jest podane w języku łatwo zrozumiałym dla nabywców. Natomiast istnieje możliwość oznakowania materiałów i wyrobów w jednym lub w kilku językach urzędowych Wspólnoty. 11

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 15 Znakowanie Do materiałów i wyrobów wprowadzane do obrotu, które jeszcze nie weszły w kontakt z żywnością dołącza się: informację do kontaktu z żywnością lub symbol lub szczególne wskazania dotyczące używania nazwę lub nazwę handlową, adres lub informacje o siedzibie producenta, przetwórcy lub dystrybutora odpowiedzialnego za wprowadzenie ich do obrotu i mającego siedzibę we Wspólnocie oznakowanie lub oznaczenia identyfikacyjne dające możliwość śledzenia drogi materiału lub wyrobu specjalne zalecenia dotyczące bezpiecznego i właściwego używania (jeśli konieczne) w przypadku aktywnych materiałów i wyrobów informacje dotyczące ilość substancji uwalnianych przez aktywny składnik Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Na etapie sprzedaży detalicznej informacje muszą znajdować się: bezpośrednio na materiałach i wyrobach lub na ich opakowaniu lub na etykietach umieszczonych na materiałach i wyrobach lub na opakowaniach lub na ulotce umieszczonej w bezpośrednim sąsiedztwie opakowania W obrocie innym niż sprzedaż detaliczna: w dokumentach towarzyszących materiałom i wyrobom lub na etykietach i opakowaniach lub bezpośrednio na materiałach i wyrobach Art. 15 Znakowanie 12

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 16 Deklaracja zgodności Wymóg składania pisemnej deklaracji stwierdzającej, że materiały i wyroby są zgodne z przepisami mającymi do nich zastosowanie. W celu wykazania zgodności producent powinien dysponować odpowiednią dokumentacją udostępnianą właściwym organom na żądanie. Art. 8 W obrocie innym niż detaliczny zgodność materiałów i wyrobów z wymaganiami określonymi w obowiązujących przepisach musi być potwierdzona pisemną deklaracją producenta. ROZPORZĄDZENIA MINISTRA ZDROWIA z dnia 22 czerwca 2007 r. w sprawie wykazu substancji, których stosowanie jest dozwolone w procesie wytwarzania lub przetwarzania materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych, a także sposobu sprawdzania zgodności tych materiałów i wyrobów z ustalonymi limitami (Dz.U. 2007 nr 129 poz. 904 ze zm.) Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Deklaracja zgodności powinna zawierać odpowiednie dane wskazujące na spełnianie wymagań, zwłaszcza w odniesieniu do substancji limitowanych w danym materiale. Co powinna zawierać Deklaracja zgodności? Art. 16 Deklaracja zgodności 13

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Deklaracji zgodności Art. 16 Deklaracja zgodności Pisemna deklaracja zawiera następujące informacje: 1. nazwę i adres firmy produkującej końcowy wyrób ceramiczny oraz nazwę i adres importera wprowadzającego taki wyrób na terytorium Wspólnoty Europejskiej; 2. dane identyfikujące wyrób; 3. datę wystawienia deklaracji; 4. potwierdzenie, że wyrób spełnia odpowiednie wymagania rozporządzenia (WE) nr 1935/2004. Pisemna deklaracja powinna umożliwiać łatwe zidentyfikowanie wyrobów, dla których została wydana, oraz powinna być uaktualniana w przypadku zmian w procesie produkcyjnym Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 17 Możliwo liwość śledzenia Obowiązek stosowania systemu umożliwiającego identyfikowanie pochodzenia materiałów i wyrobów możliwość identyfikacji pochodzenia materiału lub wyrobu na wszystkich etapach produkcji, przetwarzania i dystrybucji (możliwość śledzenia drogi), możliwość identyfikacji stosowanych surowców i substancji 14

Rozporządzenie (WE) nr 1935/2004 Art. 17 Możliwo liwość śledzenia Producent ma obowiązek: wdrożyć system i procedury umożliwiające identyfikację przedsiębiorstw, z których otrzymał i do których dostarczył materiały lub wyroby, a także substancje lub składniki wykorzystywane do ich wytwarzania (data produkcji, nr serii itp.) stosować system jako obligatoryjny wymóg przepisów od 27 października 2006r. Cel: ułatwienie procesu kontroli i wycofywania wadliwych produktów z rynku przypisywanie odpowiedzialności za wyrób Rozporządzenie nr 282/2008 - recykling W SPRAWIE MATERIAŁÓW W I WYROBÓW W Z TWORZYW SZUCZNYCH POCHODZĄCYCH CYCH Z RECYKLINGU Z uwagi na ochronę środowiska w krajach Wspólnoty wskazane jest wykorzystywanie materiałów i wyrobów pochodzących z recyklingu. Kwestią priorytetową powinna być harmonizacja zasad dotyczących materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu ze względu na brak lub rozbieżność przepisów krajowych. Muszą zostać określone ścisłe wymagania w celu zapewnienia bezpieczeństwa żywności i ochrony konsumenta. 15

Rozporządzenie nr 282/2008 - recykling W SPRAWIE MATERIAŁÓW W I WYROBÓW W Z TWORZYW SZUCZNYCH POCHODZĄCYCH CYCH Z RECYKLINGU Przedmiot i zakres (Art. 1) Wymagania (Art. 3) Procedura udzielania zezwoleń na procesy recyklingu (Art. 4 8) Rejestr wspólnotowy (Art. 9) Kontrola urzędowa (Art. 10) Znakowanie (Art. 11) Deklaracja zgodności (Art. 12) Przepisy przejściowe (Art.13-14) Obowiązki producenta Producent powinien: Wdrożyć i przestrzegać zasad GMP Stosować surowce o odpowiedniej jakości oraz substancje dozwolone, ocenione pod względem bezpieczeństwa Zapewniać i kontrolować zgodność wyrobów z wymaganiami (migracja) Dysponować dokumentacją potwierdzającą zgodność wyrobów z wymaganiami Znakować gotowe wyroby zgodnie z przepisami Składać pisemne deklaracje zgodności Wdrażać system pozwalający na identyfikację pochodzenia wyrobu (traceability) 16

Obowiązki producenta Producent powinien: Występować o wydanie zezwolenia na stosowanie nowej substancji Szkolić personel Znać obowiązujące ustawodawstwo oraz śledzić zmiany zachodzące w przepisach Aktywne i inteligentne materiały przeznaczone do kontaktu z żywnością Małgorzata Nowacka 17

Opakowania aktywne i inteligentne Po raz pierwszy opakowania aktywne i inteligentne pojawiły się na rynku japońskim w połowie lat 70-tych W latach 90-tych zainteresowały się nimi rynki europejskie i Stany Zjednoczone Innowacje w opakowaniach przez dłuższy czas ograniczały się głównie do materiałów i surowców stanowiących wysoką barierę dla niekorzystnych czynników tj. nowe polimery, złożone i wielowarstwowe materiały Opakowania aktywne i inteligentne Opakowania inteligentne i aktywne, oprócz podstawowych funkcji tradycyjnego opakowania, czyli: ochrony produktu przed działaniem czynników zewnętrznych oraz zachęceniem klienta do zakupu, mają także współdziałać z opakowanym produktem i informować klienta o jego stanie i jakości. Pierwsze opakowania aktywne i inteligentne zawierały absorbery wilgoci i tlenu 18

Inteligentne materiały przeznaczone do kontaktu z żywnością Opakowania inteligentne Opakowania inteligentne (intelligent packaging), nazywane też sprytnymi (smart packaging) - materiały i wyroby, które monitorują stan opakowanej żywności lub jej otoczenia rozporządzenie 450/2009 Opakowania te mają monitorować lub dostarczać informacji : o produkcie, jego jakości, bezpieczeństwie lokalizacji podczas transportu, magazynowania, sprzedaży detalicznej oraz podczas użycia. 19

Opakowania inteligentne Opakowania inteligentne zawierają wewnętrzny lub zewnętrzny wskaźnik dostarczający wiadomości o historii opakowania. Wskaźnik za pomocą określonych zmian, głównie zmian koloru, wskazuje na zmianę składu atmosfery panującej wewnątrz przestrzeni opakowania lub na zmiany zachodzące na powierzchni samego produktu. Obecnie projektuje się wskaźniki, które w sposób bezpośredni podają informacje o jakości produktu, a jednocześnie są łatwe do interpretacji przez konsumenta. Opakowania inteligentne Wyróżniamy następujące wskaźniki: wskaźniki czasu i temperatury, tlenu, dwutlenku węgla, nieszczelności, wzrostu mikroorganizmów, świeżości, uszkodzenia opakowania znaczniki radiowe RFID (Radio Frequency Identification) biosensory i czujniki gazu 20

Opakowania inteligentne Ze względu na sposób umieszczenia elementów opakowań inteligentnych można wskaźniki podzielić na: zewnętrzne (wskaźniki czasu i temperatury) wewnętrzne (wskaźniki tlenu i dwutlenku węgla oraz wskaźniki stanu mikrobiologicznego i patogenów) wskaźniki, które zwiększają efektywność przepływu informacji i skuteczność komunikacji między produktem i konsumentem Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Rodzaje wskaźników: wskaźniki temperatury integratory czasu i temperatury Wskaźniki temperatury są stosowane w celu nieustannego monitorowania aktualnej temperatury produktu są szczególnie ważne w przypadku produktów mrożonych i żywności chłodzonej nieodwracalne przebarwienie etykiety przy przekroczeniu określonej temperatury produktu 21

Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Wskaźniki temperatury - przykłady farba termochromowa - informacje o najlepszej temperaturze produktu, w jakiej powinien być on spożyty napój owocowy butelka / puszka z piwem (browar Żywiec) butelki /puszka piwa The Coors Light cold - activated bottle Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Wskaźniki temperatury - przykłady wskaźnika temperatury firmy Smart Lid Systems jednorazowy wieczko stosowane do papierowego lub wykonanego z tworzywa sztucznego kubka wskaźnik wizualny, który w prosty i obrazowy sposób informuje konsumenta o gorącym napoju wieczko jest wskaźnikiem szczelności pokrywki wskazując prawidłowe jej zamontowanie poprzez brązową obwódkę u dołu wieczka 22

Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Integratory czasu i temperatury (TTI) wskaźniki integratora czasu i temperatury stosowane są w celu nieustannego monitorowania aktualnej temperatury produktu oraz jego środowiska monitorują wszelkie odchylenia od optymalnej temperatury w czasie całego cyklu dystrybucji i przechowywania działanie ich oparte jest na fizycznych, chemicznych, enzymatycznych lub mikrobiologicznych zmianach, zachodzących pod wpływem różnych warunków temperaturowych następstwem tych zmian jest widoczna deformacja opakowania bądź przebarwienie etykiety Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Integratory czasu i temperatury (TTI) Dwa typy integratorów: nieodwracalna zmiana właściwości pod wpływem działania temperatury wyższej od wartości zadanej monitorowanie wszelkich odstępstw od optymalnej temperatury w całym okresie dystrybucyjnym, jednocześnie sumując ich natężenie i czas występowania. Sygnał integratora pośrednio informuje o skróceniu bezpiecznego dla jakości okresu przechowywania. 23

Opakowania inteligentne Wskaźniki czasu i temperatury Integratory czasu i temperatury (TTI) integratory mogą oceniać jakośćżywności, wskazując o ile został skrócony okres przydatności do spożycia produktów żywnościowych w wyniku zmian zachodzących w produkcie w większości przypadków wskaźniki te umieszczane są na zewnętrznej stronie opakowania i nie mają kontaktu z żywnością wada - mierzą temperaturę powierzchni, a nie rzeczywistą temperaturę produktu Szczególnie istotne w przypadku produktów mrożonych i żywności chłodzonej np. rozdrobnionego mięsa. Pozwala m.in. zarejestrować fakt przejściowego rozmrożenia produktu, przez co wskaźnik zmienia swoją barwę, informując o zmianie środowiska. Opakowania inteligentne Wskaźniki świeżości Wskaźnik świeżości różnią się od TTI tym, że jakość produktu sygnalizują przez, bezpośrednie reagowanie na zmianę składu atmosfery panującej w wewnętrznej przestrzeni opakowania lub na zmiany zachodzące na powierzchni samego produktu ich działanie opiera się na wykrywaniu obecności metabolitów mikroorganizmów, tj: CO 2, SO 2, diacetyl, amoniak, aminy, siarkowodór, kwasy organiczne, etanol, toksyny patogennych bakterii i pleśni oraz enzymy stosuje się głównie elektroniczne i optyczne detektory, a także barwne związki tworzące się w reakcji z substancją wchłanianą z wnętrza opakowania 24

Opakowania inteligentne Wskaźniki tlenu Wskaźnik tlenu Wskaźniki tlenu informują o nieszczelności opakowania i zawartości tlenu w opakowaniu, w którym produkt zapakowano w modyfikowanej atmosferze. Typowy wskaźnik składa się z barwnika typu redoks np. błękit metylenowy, związku alkalicznego np. wodorotlenek sodu oraz związków redukujących np. cukrów redukujących Opakowania inteligentne Znaczniki radiowe i biosensory Identyfikacja radiowa RFID (Radio Frequency Identification) nalepki RFID (Radio Frequency IDentification) - różne określenia od układu identyfikacji radiowej po znaczniki radiowe czy też inteligentne etykiety stanowi bezprzewodowy monitoring produktów żywnościowych, przy użyciu układu elektronicznego, składającego się z identyfikatora, czytnika i oprogramowania komputerowego. pozwala on na szybką identyfikację danych, ich gromadzenie i przechowywanie. 25

Opakowania inteligentne Znaczniki radiowe i biosensory Identyfikacja radiowa RFID (Radio Frequency Identification) Identyfikator z wbudowaną anteną służy do odczytu danych i przesyła informacje w formie fal radiowych do czytnika. Czytnik natomiast przekształca te fale na informację cyfrową, która jest zapisywana w systemie komputerowym. Dzięki zastosowaniu identyfikacji radiowej możliwe jest określenie dokładnej lokalizacji produktu oraz śledzenie jego drogi w całym łańcuchu logistycznym od producenta do konsumenta, a także zabezpieczenie produktu przed kradzieżą w supermarketach. Znaczniki radiowe służą również do monitorowania temperatury, wilgoci, stanu mikrobiologicznego żywności oraz okresu przydatności produktu do spożycia Opakowania inteligentne Znaczniki radiowe i biosensory Biosensory są urządzeniami służącymi do wykrywania i przesyłania informacji na temat reakcji biologicznych zachodzących w produkcie. W ich skład wchodzi receptor i przetwornik. Receptor monitoruje stan mikrobiologiczny żywności i aktywność enzymów, natomiast przetwornik przekształca sygnały biologiczne na elektryczne. 26

Aktywne materiały przeznaczone do kontaktu z żywnością Opakowania aktywne Generalnie, opakowanie jest obojętne w stosunku do produktu, czyli nie dochodzi do wzajemnego oddziaływania między produktem i opakowaniem. Opakowania aktywne wykorzystują określone interakcje opakowań z produktem W wyniku tych interakcji następuje hamowanie przemian żywności podczas przechowywania i przedłużenie jej trwałości. Oddziaływania te nie mogą być przypadkowe, lecz dokładnie zaplanowane. 27

Opakowania aktywne Aktywne materiały i wyroby do kontaktu z żywnością oznaczają materiały i wyroby, których zadaniem jest przedłużenie okresu przydatności do sprzedaży lub też zachowanie lub poprawa stanu opakowanej żywności. Z uwagi na ich naturę przewidziano w nich obecność składników, które mogą uwalniać substancje do opakowanej żywności lub jej otoczenia, lub też je absorbować Rozporządzenie 1935/2004 Opakowania aktywne Opakowania aktywne określa się jako systemy, które powodują : aktywne zmiany w zapakowanej żywności, przedłużenie okresu trwałości (przydatności do spożycia), gwarantują lub znacząco polepszają bezpieczeństwo mikrobiologiczne i/lub sensoryczne. Na rynku rozpowszechnione są dwa typy opakowań aktywnych. Należą do nich: absorbery emitery 28

Opakowania aktywne Absorbery Opakowania aktywne pełniące funkcję absorberów (pochłaniaczy - z ang. scavengers) zawierają składniki, których zadaniem jest absorbowanie, a tym samym eliminowanie z atmosfery wewnątrz opakowania różnych substancji, co jest równoznaczne z zabezpieczeniem produktu przed zepsuciem. Między pochłaniaczem a produktem nie następuje bezpośrednia migracja, a jedynie poprawa warunków wewnątrz opakowania, co przedłuża czas trwałości produktu. Aktywne oddziaływanie, w zależności od rodzaju produktu, może dotyczyć absorpcji tlenu, etylenu, dwutlenku węgla, wilgoci lub niekorzystnych zapachów. Absorbowane czynniki oddziaływując na żywność wpływają na cechy sensoryczne i trwałość żywności Opakowania aktywne Emitery Zasada działania emiterów polega na wydzielaniu substancji korzystnych dla jakości produktu spożywczego, które mogą migrować nad powierzchnię produktu w opakowaniu lub bezpośrednio do żywności. Celem ich działania jest ochrona produktu przed rozwojem mikroorganizmów. Emiterami mogą być substancje zapachowe, dodatki do żywności, składniki żywności, regulatory wilgotności i substancje aktywne biologicznie, które przeciwdziałają rozwojowi drobnoustrojów. Najczęściej stosowane są emitery dwutlenku węgla, dwutlenku siarki oraz alkoholu 29

Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu Opakowania aktywne o właściwościach przeciwbakteryjnych systemy uwalniające substancje przeciwdrobnoustrojowe powodują zahamowanie wzrostu bakterii chorobotwórczych i pleśni wytwarzających mykotoksyny oraz opóźniają rozwój bakterii powodujących psucie siężywności. W tych celach stosowane są: absorbery tlenu i wilgoci substancje ograniczającymi wzrost mikroflory naturalne substancje o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych (bakteriocyny, ekstrakty przypraw oraz olejki eteryczne, enzymy, kwasy organiczne, etanol, konserwanty i dodatki do żywności oraz srebro) 30

Opakowania aktywne o właściwościach przeciwbakteryjnych Opakowania ograniczające rozwój mikroorganizmów mogą przybierać różne formy: saszetki lub poduszeczki zawierających związki o właściwościach przeciwbakteryjnych umieszczenie w opakowaniu tradycyjnym, substancji ograniczających wzrost mikroflory włączonych w strukturę polimeru, powłok antymikrobiologicznych zastosowanych na powierzchni polimeru, unieruchomionych za pomocą wiązań jonowych lub kowalencyjnych środków przeciwbakteryjnych w polimerach polimerów, które z natury mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe (wprowadzane związki powinny mieć status GRAS ang. Generalny Recognised As Safe) Opakowania aktywne o właściwościach przeciwbakteryjnych Wśród najczęściej stosowanych aktywnych składników eliminujących rozwój mikroorganizmów znajdują się: bakteriocyny, ekstrakty przypraw oraz olejki eteryczne, enzymy, kwasy organiczne, konserwanty i dodatki do żywności srebro etanol i inne alkohole 31

Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen W opakowaniach zawierających saszetki wypełnione aktywną substancją najczęściej spotyka się absorbery tlenu i wilgoci (rys. 1), szczególnie przy pakowaniu pieczywa, makaronów czy mięsa. Absorbery tlenu obniżając zawartość tlenu spowalniają wzrost mikroorganizmów tlenowych. Podobnie pochłaniacz wilgoci obniżając aktywność wody w opakowaniu zmniejsza dostępność wody potrzebnej do rozwoju drobnoustrojów. Często też stosowanymi substancjami aktywnymi są etanol, który ma na celu zahamowanie wzrostu pleśni, szczególnie w piekarnictwie, i dwutlenek siarki stosowany w zabezpieczeniu owoców i warzyw przed rozwojem pleśni [5]. 32

Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Obecność tlenu w opakowaniu może znacznie obniżyć jakość produktów spożywczych. Tlen zawarty w opakowaniu może być substratem w wielu reakcjach chemicznych, które powodują niekorzystne zmiany jakościowe żywności, tj. zmiany smaku, barwy i zapachu, utrata wartości odżywczej w wyniku utleniania kwasu L- askorbinowego i witaminy E. Obecność tlenu może indukować rozwój mikroflory tlenowej, głównie pleśni. Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Celem usuwania tlenu jest: hamowanie rozwoju pleśni w przetworach mięsnych, serach, ciastach i owocach morza, zachowanie typowego aromatu w kawie i herbacie, zapobieganie zmianom barwy w suszonych warzywach, przyprawach ziołowych, herbacie i przetworach mięsnych, przeciwdziałanie jełczeniu w orzechach, chipsach, mleku w proszku i przetworach mięsnych, hamowanie rozkładu witamin w sokach owocowych 33

Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Absorbery/pochłaniacze tlenu najbardziej znanym i najczęściej stosowanym rodzajem aktywnych technologii technologia ta polega na włączeniu do opakowania lub do materiału opakowaniowego substancji, które są zdolne do wchłaniania i usuwania tlenu z atmosfery wewnątrz opakowania celem ich stosowania jest kontrola zawartości tlenu wewnątrz opakowania, które obniżając zawartość tlenu spowalniają wzrost mikroorganizmów tlenowych. ich głównym zadaniem jest redukcja tlenu do takiej ilości, która zapewnia zapakowanemu produktowi najwyższą jakość. Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Absorbery/pochłaniacze tlenu zastosowanie pochłaniaczy tlenu może wiązać się z pewnym zagrożeniem zdrowotnym, bowiem wytworzenie środowiska beztlenowego może sprzyjać rozwojowi patogenów beztlenowych, tj: Clostridium, lub fakultatywnie beztlenowych, tj. Listeria spp. Produkowane są w postaci: saszetek, umieszczanych wewnątrz opakowania, nalepek, zamknięć, polimerów, które są bezpośrednio wprowadzane w strukturę materiału opakowaniowego umieszczane są w postaci małej uszczelki ulokowanej w zamknięciu 34

Absorbery/pochłaniacze tlenu Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Do usuwania tlenu z opakowania stosuje się: sproszkowane żelazo (w Polsce najczęściej stosowane) kwas askorbinowy, oksydazę glukozową, oksydazę alkoholową Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Absorbery/pochłaniacze tlenu Pochłaniacze tlenu muszą spełniać kilka warunków: muszą być nieszkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Pochłaniacze tlenu są umieszczane wraz z pożywieniem w opakowaniu, w związku z tym istnieje możliwość przypadkowego ich spożycia przez konsumentów. Zgodnie z rozporządzeniem 450/2009 muszą być specjalnie oznakowane słowami NIE DO SPOŻYCIA lub jeśli to technicznie możliwe, odpowiednim symbolem muszą absorbować tlen z odpowiednią szybkością. Jeśli reakcja zachodzi szybko, może wystąpić utrata zdolności absorpcji tlenu. Jeśli jest powolna, żywność nie będzie odpowiednio chroniona przed dostępem tlenu 35

Opakowania aktywne opakowania absorbujące tlen Absorbery/pochłaniacze tlenu Pochłaniacze tlenu muszą spełniać kilka warunków: nie mogą wytwarzać substancji toksycznych lub maskować niekorzystnych zapachów, przez co mogłyby wprowadzać w błąd konsumenta, co jest niezgodne z rozporządzeniem (WE) 1935/2004, muszą zapewnić określoną wydajność i jakość poprzez wchłonięcie znacznej ilości tlenu, zastosowanie powinno być opłacalne ekonomicznie. Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu 36

Opakowania aktywne opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 Pochłaniacze i emitery dwutlenku węgla Emitery po usunięciu tlenu w opakowaniu powstaje podciśnienie, przez co ścianki opakowania mogą zostać wgniecione. W praktyce korzystne są układy, które pochłaniając tlen jednocześnie wytwarzają dwutlenek węgla. saszetki wydzielające do atmosfery opakowania dwutlenek węgla zwykle zawierają również substancje pochłaniające tlen. Pochłaniacze duże stężenie dwutlenku węgla może niekorzystnie oddziaływać na zapakowany produkt stosowane są w celu uniknięcia wzrostu ciśnienia w sztywnych opakowaniach lub zwiększenia objętości w opakowaniach elastycznych, które może doprowadzić do jego rozerwania Opakowania aktywne opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 Pochłaniacze i emitery dwutlenku węgla Jako pochłaniacze stosowane są: fizyczny absorbent zeolit sproszkowany węgiel aktywny chemicznego absorbent wodorotlenek wapnia, wodorotlenku magnezu, węglanu sodu Typowym pochłaniaczem CO 2 jest tlenek wapnia (CaO) umieszczany na żelu krzemionkowym CaO pochłaniając wilgoć, przekształca się w Ca(OH) 2, a następnie wodorotlenek wapnia reaguje z dwutlenkiem węgla tworząc wodorowęglan wapnia CaCO 3. 37

Opakowania aktywne pakowanie w modyfikowanej atmosferze MAP uzyskanie dłuższych okresów trwałości produktów umożliwia pakowanie w atmosferze modyfikowanej technologia ta polega na usunięciu powietrza z opakowania i wprowadzeniu w jego miejsce tzw. gazów obojętnych skład gazów jest uzależniony od rodzaju pakowanego produktu, a także żądanego okresu trwałości produktu. do pakowania stosowane są mieszaniny dwutlenku węgla i azotu w różnych proporcjach. wymagane są opakowania o konkretnie ustalonej barierowości dla określonych gazów Opakowania aktywne pakowanie w modyfikowanej atmosferze MAP najczęściej są wykorzystywane folie polipropylenowe z warstwą krzemu, folie ze spienionego polipropylenu z warstwą barierową na tlen EVOH i z warstwą zgrzewalną polipropylenu optymalny skład atmosfery dla warzyw i owoców wynosi zwykle 0 5% dwutlenku węgla i 1,5 3% tlenu. Resztę atmosfery stanowi azot. 38

Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu Opakowania aktywne opakowania absorbujące wodę W przypadku żywności wrażliwej na wilgoć, nadmiar wody w opakowaniach może mieć szkodliwe skutki: może powodować zbrylanie proszku, rozmiękanie chrupiących produktów nawilżanie lub zlepianie higroskopijnych produktów (proszki, słodycze i cukierki) Zbyt duża utrata wody z żywności jest również niekorzystna i może doprowadzić do wysuszenia produktów, a tym samym przyspieszenia niepożądanych reakcji: nieenzymatycznego i enzymatycznego brązowienia, degradacji witamin utleniania tłuszczu. 39

Opakowania aktywne opakowania absorbujące wodę Nadmiar wody wewnątrz barierowego dla wody opakowania może być wynikiem: oddychania świeżych produktów dużej wilgotności produktu fluktuacji temperatury wycieku płynu tkankowego w przypadku dzielonego mięsa i drobiu Kontrola ilości wody potrzebna jest w celu ograniczenia mikroflory. Pochłaniacz wilgoci umieszczony w opakowaniu obniżając aktywność wody w opakowaniu zmniejsza dostępność wody potrzebnej do rozwoju drobnoustrojów. Opakowania aktywne opakowania absorbujące wodę Najczęściej do ochrony produktów wysokoodwodnionych stosowane są osuszacze: żel krzemionkowy (silikożel), zeolity, włókna celulozy, chlorek sodu Przy pakowaniu owoców i warzyw stosowane są woreczki z absorbentami wilgoci (kopolimery skrobi, poliakrylowe sole), które są wbudowywane między warstwy folii przepuszczalnej dla pary wodnej. 40

Opakowania aktywne o właściwościach przeciwbakteryjnych Poduszeczki wykorzystywane do ograniczania wycieku ze świeżego mięsa czy ryb mogą jednocześnie zawierać kwasy organiczne Aktywność przeciwdrobnoustrojowa kwasów organicznych polega na ich zdolności do penetracji błony cytoplazmatycznej w stanie niezdesocjowanym, a następnie dysocjacji wewnątrz komórki, co prowadzi do obniżenia ph i zakłócenia metabolizmu komórkowego, a tym samym do ograniczenia wzrostu mikroorganizmów. Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu 41

Opakowania aktywne opakowania absorbujące etylen Etylen jest hormonem roślinnym wytwarzanym przez tkanki roślinne tym intensywniej, im bardziej są zaawansowane procesy dojrzewania i starzenia się intensyfikuje procesy oddechowe i przyspiesza dojrzewanie owoców i proces degradacji chlorofilu Pochłaniacze etylenu stosowane są w celu wyeliminowania go z atmosfery opakowania, gdyż skraca trwałość produktów roślinnych. Pochłaniacze stosowane są w Australii, USA do przechowywania owoców kiwi, ananasów i awokado. Opakowania aktywne opakowania absorbujące etylen Do związków wykorzystywanych w celu pochłaniania etylenu stosowane są: nadmanganian potasu (powoduje reakcję utleniania etylenu do glikolu etylowego i zmienia barwę z purpurowej na brązową) Substancja aktywna może być naniesiona na żel silikonowy. Ze względów bezpieczeństwa zdrowotnego żywności nadmanganian potasu nie może bezpośrednio kontaktować się z żywnością, ponieważ jest silnym utleniaczem i działa toksycznie saszetki silikonowe 42

Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu Opakowania aktywne opakowania wydzielające/absorbujące zapachy utrata aromatu podczas procesu produkcyjnego zmiany organoleptyczne w trakcie przechowywania żywności mogą występować obce zapachy, pochodzące z materiału opakowaniowego lub powstające podczas procesów zachodzących w produktach żywnościowych, tj. wydzielające się lotne związki siarki. Zapachy te nie zawsze świadczą o zepsuciu produktu, ale po otworzeniu opakowania mogą być one źle odbierane przez konsumentów, dlatego zaleca się ich usuwanie. Opakowania aktywne nie mogą być stosowane w celu ukrycia oznak psucia się żywności, ponieważ może to stanowić niebezpieczeństwo dla zdrowia konsumentów 43

Opakowania aktywne opakowania wydzielające/absorbujące zapachy Emitery zapachów ich działanie polega na zamaskowaniu nieprzyjemnych substancji zapachowych lub wzmacnianiu naturalnego zapachu zapakowanego produktu emiterami są zwykle substancje, charakteryzujące się wysoką odpornością termiczną. są one stosowane jako dodatki do tworzyw sztucznych m. in. polipropylenu, polietylenu, poliestru, poliamidu oraz polichlorku winylu. mogą również występować w postaci proszków, tabletek, granulek i etykiet. Zastosowania: kawy Opakowania aktywne Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy: opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych opakowania absorbujące tlen opakowania wydzielające lub absorbujące CO 2 opakowania absorbujące wodę opakowania absorbujące etylen opakowania wydzielające etanol opakowania wydzielające/absorbujące zapachy opakowania zabezpieczające barwę produktu 44

Opakowania aktywne opakowania zabezpieczające barwę produktu Barwa jest istotnym czynnikiem determinującym wybór produktu przez konsumenta. Przykład: do produktu o nazwie surimi, imitującego mięso kraba, którego zabarwienie blednie podczas przechowywania, opracowano opakowanie uzupełniające straty barwnika. Opakowania aktywne i inteligentne Łączenie aktywnych opakowań z inteligentnymi: opakowania aktywne przeznaczone do podgrzewania w kuchenkach mikrofalowych. W wyniku pochłaniania lub odbicia mikrofal następuje zmiana rozkładu pola elektromagnetycznego i powstają selektywne warunki potrzebne do realizacji procesów podgrzewania, gotowania lub smażenia. W opakowaniach tych następuje aktywny rozkład pola elektromagnetycznego na całą powierzchnię opakowania, a produkt jest równomiernie podgrzewany. Równocześnie w wyniku absorpcji energii przez opakowanie jest ona zamieniana na ciepło. W efekcie powstaje wyższa temperatura w miejscu kontaktu folii z produktem, co poprawia cechy organoleptyczne i walory smakowe. dodatkowo mogą być umieszczone znaczniki inteligentne informujące o przygotowaniu potrawy (zmiana barwy) 45

Podsumowanie Opakowania inteligentne i aktywne Rozwój specyficznych i modyfikacja tradycyjnych systemów pakowania produktów stanowią znaczący kierunek rozwoju współczesnego opakowalnictwa. Wykorzystanie nowoczesnych rozwiązań w zakresie opakowalnictwa może prowadzić do zmniejszenia wykorzystania środków konserwujących żywność, jak również przyczynić się do znacznej poprawy cech sensorycznych żywności i zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego żywności. Dziękuję za uwagę 46