Nie ma jesiotra drugiej świeżości. Opakowania inteligentne i aktywne w transporcie żywności

Zadaniem standardowego opakowania jest zapewnienie transportowanym towarom ochrony przed uszkodzeniami i czynnikami atmosferycznymi. To dużo, ale jednocześnie zbyt mało, gdy chodzi o transport żywności. Aby mieć pewność, że produkty spożywcze dotrą świeże do odbiorców, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej temperatury, wilgotności i składu chemicznego gazów wewnątrz opakowania. To ciągle za mało. Potrzebujemy informacji, co faktycznie dzieje się wewnątrz opakowania i możliwości przeciwdziałania niekorzystnym zjawiskom. Tym zadaniom mogą sprostać tylko opakowania inteligentne oraz aktywne. 

Mówiąc o transporcie żywności, mamy na myśli przede wszystkim łatwo psujące się produkty. Są to przede wszystkim mrożonki, surowe mięso i ryby, świeże owoce i warzywa. Wszystkie wymienione artykuły są jak słynny jesiotr z „Mistrza i Małgorzaty” Michaiła Bułhakowa, czyli pierwszej i jedynej świeżości albo zepsute. Nie ma niczego pomiędzy, nie ma kompromisów. Dlatego w przewozach i przechowywaniu żywności stosowane są opakowania inteligentne i aktywne.

Opakowanie inteligentne monitoruje stan towaru 

Transport produktów spożywczych jest tym większym wyzwaniem, im dłużej trwa. Poza czasem kluczowe znaczenie ma temperatura. Żywność dotrze w niepogorszonym stanie, jeżeli skrócimy do minimum czas transportu i obniżymy temperaturę do poziomu, który spowalnia procesy biologicznego rozkładu. Dla różnych rodzajów żywności są to nieco odmienne parametry. Rolą opakowania inteligentnego (inteligent packaging, smart packaging) jest dostarczenie nam informacji o tym, co dzieje się wewnątrz kontenera czy konkretnej paczki bez konieczności jej otwierania.

To, jakie informacje otrzymamy, zależy od tego, w jakie czujniki wyposażymy inteligentne opakowanie. Najpopularniejszy jest monitoring temperatury i czasu. Tak zwane Time-Temperature Indicators (TTI) występują w postaci etykiet na opakowaniach z produktami spożywczymi, które przez zmianę barwy informują o zmianach temperatury i upływie czasu. Można je kalibrować, dostosować do konkretnych wymagań danego typu żywności. Np. w przypadku mrożonek indykator może uruchamiać się w chwili, gdy temperatura produktu osiągnie wartość graniczną (może to być 0°C) i od tego momentu odliczać czas przydatności do spożycia.  

Równie często stosowane są wskaźniki zawartości gazu (Gas Indicators). Występują, podobnie jak TTI, pod postacią etykiet, których przebarwianie się informuje o obecności w opakowaniu określonych gazów. Najpowszechniej stosowane są indykatory tlenu: obecność tego gazu świadczy o rozszczelnieniu się opakowania lub niedostatecznym usunięciu gazów w trakcie pakowania. Indykatory tlenu przydają się szczególnie przy produktach pakowanych metodą MAP (Modified Atmosphere Packaging), czyli w zmodyfikowanej atmosferze, polegającej na wypełnieniu opakowania  ditlenkiem (dwutlenkiem) węgla lub jego mieszaniny z azotem.

Oczywiście można też badać zawartość w opakowaniu dwutlenku węgla, poziom wilgotności czy świeżości produktów. Do monitorowania świeżości służą biosensory. Pozwalają one rozpoznawać określone enzymy i hormony oraz inne substancje, których obecność związana jest ściśle z procesami rozkładu materii organicznej oraz obecnością drobnoustrojów.

Opakowanie aktywne pochłania, wydziela i odstrasza

Zgodnie z nazwą, opakowanie aktywne (active packaging) wpływa bezpośrednio na procesy zachodzące w transportowanej żywności. Najgroźniejszym zjawiskiem jest utlenianie. Pod wpływem tlenu dochodzi do jełczenia (autooksydacji) tłuszczów, o czym informuje nas niezwykle przykra woń. Co gorsza, nie chodzi tylko o doznania organoleptyczne, ale też o to, że zepsute produkty spożywcze – nawet wtedy, gdy nie dochodzi do drastycznej zmiany zapachu – są toksyczne. Tlen powoduje też namnażanie się bakterii aerobowych (tlenowych), które odpowiadają za procesy redukcji (rozkładu) skomplikowanych związków organicznych. Zapach gnijącego mięsa czy warzyw jest odrażający: skutecznie eliminuje żywność z bezpośredniego spożycia lub dalszego przetwarzania. Nieświeża żywność stwarza bezpośrednie zagrożenie dla życia i zdrowia.

Aktywne opakowania mogą w znacznym stopniu przeciwdziałać niekorzystnym procesom zachodzącym w żywności. Mogą absorbować jedne gazy (głównie tlen) i wydzielać inne (np. dwutlenek węgla), pochłaniać lub uwalniać zapachy czy wchłaniać wodę. Tworzone są opakowania aktywne, które odstraszają owady lub dostarczają niezbędnych składników odżywczych (używane przy transporcie kwiatów ciętych).

Korzyści z inteligentnego (o)pakowania 

Inteligentne i aktywne opakowania wspomagają utrzymanie łańcucha chłodniczego (cold chain), a w efekcie prowadzi do ograniczenia marnotrawstwa żywności. Zachowanie świeżości produktów spożywczych przekłada się też na zmniejszenie liczby schorzeń przewodu pokarmowego, zatruć i innych powikłań zdrowotnych, których podłożem jest spożycie nieświeżego jedzenia.   

Na zakończenie warto wspomnieć, że choć żywność stanowi lwią część towarów transportowanych w inteligentnych i aktywnych opakowaniach, to wymagają ich także leki. Wiele środków medycznych (m.in. insuliny, szczepionki i niektóre antybiotyki) wymaga przechowywania w niskich, ściśle kontrolowanych temperaturach. Opakowania inteligentne pozwalają spełnić rygorystyczne zalecenia oraz monitorować warunki panujące wewnątrz opakowania.