Centrul Universitar Nord din Baia Mare Curs 8

Centrul Universitar Nord din Baia Mare Curs 8. AMBALAJE ACTIVE AMBALAJE INTELIGENTE Prof. dr. ing. Anca Mihaly Cozmuţa IPA, CEPA II

Ambalaje active: ambalaje care contin componenti suplimentari (in structura ambalajului sau in spatiul acestuia) cu rol in imbunatatirea procesului de ambalare Ambalaje inteligente: ambalaje care contin indicatori externi sau interni care furnizeaza informatii legate de de istoricul ambalarii si/sau calitatea alimentului ambalat

1. AMBALAJE ACTIVE Clasificare: 1. 1. Ambalaje in care compusul activ este introdus in plicuri care la randul lor sunt introduse in interiorul ambalajului 1. 2. Ambalaje in care compusul activ este direct incorporat in materialul din care este confectionat ambalajul

1. 1. Ambalaje in care compusul activ este introdus in plicuri (“do not eat”) – cele mai raspandite Tipuri de compusi activi: 1. 1. 1. Adsorbantii de oxigen: - pulbere de Fe - acid ascorbic - saruri ale acidului ascorbic - catechol - enzime: glucoz-oxidaza, etanol-oxidaza

- reducerea conc. O 2 in interiorul ambalajului sub 0. 01%, sub nivelul de 0. 3%-3% realizat in ambalajele vidate Factorii care influenteaza eficienta acestor ambalaje: - natura alimentului (dimensiune, forma, greutate) - cantitatea de oxigen dizolvat in aliment - durata cu care se doreste prelungirea timpului de viata al alimentului - continutul initial de O 2 in ambalaj - permeabilitatea materialului de ambalaj la oxigen

Dezavantaje: - nu pot fi folosite pentru alimentele lichide - in ambalajele flexibile plicurile se lipesc de ambalaj si raman izolate in raport cu restul produsului - ingestia accidentala a pliculetelor – nu are impact negativ: continutul de Fe (7 g/pliculet) < de aprox. 160 de ori decat doza maxima admisa/adult 70 Kg. Aplicabilitate: - carne si produse din carne - cafea - pizza - produse de panificatie - alimente sub forma pulverulenta: lapte, oua, condimente

1. 1. 2. Adsorbantii/emitatorii de dioxid de carbon Clasificare: - adsorbanti fizici: zeolit, pulbere de carbon activ, silicagel - adsorbanti chimici: Ca(OH)2, Mg(OH)2 CO 2 + Ca(OH)2 -> Ca. CO 3 Asocieri de adsorbanti (O 2 + CO 2) - Pulbere de Fe asociata cu Ca(OH)2 – pachetele de cafea prajita - Acid ascorbic cu Fe. CO 3 sau Na. HCO 3 – absorb O 2 si elibereaza un volum echivalent de CO 2 – evita craparea ambalajului sau creaza un vacuum partial

- CO 2 Fresh Pads – carne de pui si fructe de mare: acid citric + Na. HCO 3 – genereaza CO 2 Rolurile CO 2: - efect antimicrobial: inhiba cresterea bacteriilor aerobe - expansiunea CO 2 in interiorul ambalajului determina racirea mediului – racirea alimentului – prelungirea conservarii - fiind mai greu decat O 2 si etilena le dislocuieste la suprafata alimentului – inhiba cresterea microorganismelor, pastreaza textura si culoarea

1. 1. 3. Adsorbantii de etena- produsa de catre plante pe parcursul procesului de coacere Efecte: - benefice: catalizator al coacerii - negative: cresterea vitezei de respiratie -> inmuierea fructelor, legumelor, accelerarea imbatranirii Adsorbanti: - KMn. O 4 - Nu se poate integra in ambalaj din cauza toxicitatii - Se amesteca cu perlite, alumina, silicagel, carbon activat (46%) si se introduce in pliculete

1. 1. 4. Emitatorii de etanol - rol antibacterian Structura: - etanol (55%)+apa (10%) – adsorbit pe pulbere de Si. O 2 – amestec introdus in pliculet pe baza de hartie-acetat de vinil (urme de vanilie sau alte arome pentru mascarea mirosului de alcool) Utilizare: - produse de panificatie – extinde timp de viata de 20 ori Dezavantaje: - aparitia mirosului suplimentar datorat alcoolului - migrarea etanolului din pliculete in interiorul ambalajului -> in alimente - cost ridicat

1. 1. 5. Materiale cu rol antioxidant - BHA (butil hidroxi-anisol) - BHT (butil hidroxi-toluen) - vitamina E 1. 1. 6 Materiale cu rol antimicrobial Rol: - reduce, inhiba sau intarzie dezvoltarea microorganismelor eventual prezente in alimentele ambalate

Variante: - adaugarea de pliculete care contin compusi antimicrobiani volatili - incorporarea directa a agentilor antimicrobieni in structura polimerilor -imbracarea suprafetelor interne ale ambalajelor in agenti antimicrobieni -imobilizarea agentilor antimicrobieni la suprafata interna a ambalajelor prin formarea de legaturi ionice sau covalente - utilizarea pentru confectionarea ambalajelor a materialelor cu proprietati antimicrobiene

Agenti antimicrobieni: - Cl. O 2; SO 2, CO 2, etanol - extracte vegetale: uleiuri esentiale: usturoi, cimbru, salvie, etc. - acid benzoic, acid propionic, acid lactic - enzime: nisina, lisozima - ioni de Ag

2. AMBALAJE INTELIGENTE Clasificare: 2. 1. Ambalaje care indica calitatea unui produs: indicatori de calitate, temperatura, concentratia de gaz din ambalaj 2. 2. Asigura o mai buna manevrare a produsului: pe parcursul prepararii sau gatirii produsului 2. 3. Ambalaje care protejeaza impotriva furturilor, falsificarii sau pe parcursul manipularii

2. 1. Ambalaje care indica calitatea unui produs 2. 1. 1. Indicatori de prospetime: indica ca produsul a devenit inacceptabil pentru consum Modificare de culoare sub actiunea produsilor chimici rezultati in urma: - “imbatranirii alimentelor”: diacetil, amoniac si H 2 S - degradarii microbiene a hranei: putresceina, cadaverina (degradare de lisina) respectiv histamine (histidina) Ex: 1. Ripe. Sense (Noua Zeelanda): evalueaza calitatea fructelor - fructe necoapte: indicator rosu - fructe coapte (emit un amestec de arome: esteri, aldehide, cetone, etc. ) – portocaliu-galben

2. 1. 2. Indicatori Timp-Temperatura -dispozitive atasate la ambalaje care indica istoricul temperaturatimp - in special pentru alimentele congelate Functionare: modificari ireversibile de natura: - fizica: fenomene de difuzie ale unor compusi colorati in functie de temperatura - chimice: modificare de culoare proportionala cu temperatura - enzimatice si microbiologice: variatia de p. H a alimentelor cuantificata in valori ale temperaturii

2. 1. 2. Indicatori ai concentratiei de gaz Indica concentratia mediului gazos din interiorul ambalajului (O 2, CO 2): modificari colorimetrice (indicatori redox) sau de chimioluminiscenta - coacerea fructelor - ambalajele vidate

a – senzor neactivat; b – senzor activat; c – ambalaj deteriorat; d – ambalaj nedeteriorat

Ambalare in atmosfera modificata

Gaze nobile: Argon - inhiba activitatea enzimelor, cresterea microbiana, reactiile degradative - mai scump decat azotul Alte gaze: - ozon, oxizi nitrosi, oxid de etena, He, Ne, etanol, hidrogen, dioxid de sulf, clor – utilizare cu restrictii Dezavantaje: - afecteaza calitatea senzoriala a produselor - scumpe