Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Opakowania jadalne w przemyśle spożywczym — różnorodność surowców do produkcji a ich zastosowanie
Opakowania jadalne w przemyśle spożywczym — różnorodność surowców do produkcji a ich zastos
Opakowania syntetyczne stanowią znaczną część odpadów zalegających na wysypiskach śmieci. Z powodu braku podatności na procesy rozkładu występujące w środowisku, mogą je zanieczyszczać przez dziesiątki, a nawet setki lat. Opakowania jadalne ze względu na biodegradowalność są alternatywą dla syntetycznych opakowań w przemyśle spożywczym. Produkowane są z wielu substancji, które ze względu na różnorodną budowę i odmienne właściwości mają wiele zastosowań.

Idea wprowadzenia jadalnych opakowań do produkcji spożywczej wywodzi się z Chin, gdzie już w XII w. n. e. wykorzystywano woski do przedłużania trwałości owoców. Pierwsze powłoki jadalne o komercyjnym zastosowaniu („TAL Pro-long” lub „Semperfresh”) wprowadzono na rynek dopiero w latach 80. ubiegłego wieku, przy czym w chwili obecnej dysponujemy szerokim wyborem folii jadalnych i powłok wytwarzanych z różnych materiałów.

 

Opakowania jadalne tworzy się z biodegradowalnych polimerów naturalnego pochodzenia (np. białek, polisacharydów, tłuszczy), które tworzą na produkcie błonę (osłonkę). Głównym zadaniem osłonki jest ochrona produktu przed czynnikami zewnętrznymi, takimi jak wilgoć, nieodpowiednia temperatura przechowywania czy mikroorganizmy. Zabezpieczone w ten sposób artykuły spożywcze mogą być konsumowane razem z osłonką bez szkody dla organizmu.. Opakowania jadalne, oprócz podstawowej roli ochronnej, mogą posiadać różne właściwości, w zależności od wprowadzonych dodatków. Zaletą powłok lub folii jadalnych jest fakt, iż często są wzbogacane substancjami smakowymi czy zapachowymi, co wzmaga atrakcyjność danego produktu dla konsumenta. Po odpowiedniej modyfikacji, jako tzw. opakowania aktywne, powłoki jadalne mogą spełniać dodatkowe funkcje, np. odżywcze czy przeciwutleniające. Do powłok jadalnych można wprowadzać substancje przeciwdrobnoustrojowe (np. bakteriocyny), witaminy, barwniki czy olejki eteryczne.

 

Przykłady biopolimerów wraz z właściwościami i zastosowaniem przedstawia poniższa tabela:

Przykłady biopolimerów jako surowców do produkcji jadalnych opakowań

Kategoria

Grupa

Nazwa substancji

Właściwości/ cechy

Zastosowanie

Biopolimery otrzymywane z biomasy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIAŁKA

 

 

Kolagen

- dobra barierowość dla tlenu (ograniczenie procesów utleniania)

- niska barierowość dla pary wodnej (nadmierna przepuszczalność)

- osłonki mięs

- osłonki separujące plastry wędlin

Żelatyna

- dobra barierowość  dla tlenu

- niska barierowość dla pary wodnej

- mikrokapsułkowanie
  aromatów

- osłonki leków

białka mleka (kazeina,
białka serwatki)

 

- dobra rozpuszczalność w wodzie

- dobra barierowość dla tlenu

- elastyczność, wytrzymałość

- brak smaku i zapachu

- folie ochronne dla produktów mlecznych, ryb, orzechów

 

POLISACHARYDY

skrobia

 

 

- niska barierowość dla pary wodnej

- wrażliwość na wilgoć

- dobre właściwości mechaniczne

- osłonki mięs, ryb

chityna, chitozan

 

 

 

- niska barierowość dla pary wodnej

- dobra barierowość dla O2 i CO2

- odporne na ogrzewanie

- wrażliwość na wilgoć

- powlekanie owoców

 

pektyny

- rozpuszczalne w wodzie

- niska barierowość dla wody; nadmierna przepuszczalność dla pary wodnej

- powlekanie żywności o małej zawartości wody

 

LIPIDY

wosk pszczeli

- dobra barierowość dla pary wodnej

- stosunkowo mała elastyczność

- powlekanie drażetek cukierniczych

Polimery wytwarzane z biopochodnych monomerów

polilaktyd (PLA)

- dobre właściwości mechaniczne

- dobra bariera dla tlenu i aromatów

 

- osłonki leków

Polimery pochodzenia mikrobiologi-cznego

pullulan

- brak smaku, zapachu

- rozpuszczalny w wodzie

- dobra bariera dla O2 i CO2

- powlekanie owoców

kurdlan

- odporność termiczna

- kapsułkowanie leków

 

Ze względu na bezpośredni kontakt z żywnością, jadalne opakowania muszą spełniać szereg wymogów związanych z bezpieczeństwem oraz funkcjonalnością. Opakowania jadalne nie mogą zawierać związków toksycznych czy szkodliwych dla zdrowia. Są wytwarzane z polimerów biodegradowalnych, które powinny zapewniać powolną lecz kontrolowaną wymianę gazową. Powłoki jadalne, stosowane w celu przedłużenia trwałości produktu, powinny opóźniać przenikanie pary wodnej i pozostałych gazów z wnętrza wyrobu do środowiska zewnętrznego. Pozwala to na obniżenie strat masy produktu podczas przechowywania. Ponadto powłoka powinna ograniczać dostęp tlenu do produktu tak, by zapewnić ochronę przed niekorzystnymi procesami utleniania. Opakowania jadalne powinny być wytrzymałe i odporne na rozciąganie. Głównymi parametrami, które decydują o właściwościach mechanicznych tego typu opakowań jest wydłużenie względne i siła zerwania powłoki. Siła zerwania powłoki informuje o maksymalnej sile, jaka jest potrzebna do zerwania powłoki, natomiast wydłużenie względne jest wyrażoną w procentach odległością, na jaką można rozciągnąć powłokę pomiędzy dwa elementy, które ją przytrzymują.

 

Należy pamiętać, że pomimo spełnienia powyższych wymogów, produkty powleczone jadalną powłoką wymagają dodatkowych zabezpieczeń , np. takich, które chroniłyby je przed zabrudzeniem lub odkształceniem podczas transportu, a także dołączenia kart umożliwiających  nadruk informacji na produkcie. W chwili obecnej powłoki jadalne nie eliminują syntetycznych opakowań funkcjonujących  w przemyśle spożywczym, lecz ograniczają ich ilość. Pomimo tego, trudno jest nie docenić zalet powłok jadalnych.  Biodegradowalność, łatwa dostępność, niska cena oraz odtwarzalność surowców do wyrobu to tylko niektóre z walorów tego rodzaju opakowań. Ponadto opcja łączenia różnego typu biopolimerów z dodatkami funkcjonalnymi daje możliwość ciągłego ulepszania produktów opakowaniowych, które zyskują unikalne cechy. Ze względu na przeznaczenie powłok jadalnych do kontaktu z żywnością i do spożycia należy dużą wagę poświęcić badaniom, które  zapewniłyby skuteczną kontrolę ich bezpieczeństwa oraz testom, które umożliwiałyby ocenę ich  funkcjonalności.

Źródła

Źródła:

  1. Chlebowska-Śmigiel A., Gniewosz M. (2009) Effect of pullulan coating on inhibition of chosen microorganisms’ growth. ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. 8(3), 37-46.
  2. Gniewosz M., Synowiec A., Dyrda M. (2009) Zastosowania opakowań jadalnych o aktywności przeciwdrobnoustrojowej w utrwalaniu żywności. Biotechnologia. 4 (87) 40–53.
  3. Pająk P., Fortuna T., Przetaczek-Rożnowska I. (2013) Opakowania jadalne na bazie białek i polisacharydów – charakterystyka i zastosowanie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2 (87), 5-18.
KOMENTARZE
news

<Maj 2018>

pnwtśrczptsbnd
30
1
2
3
4
5
6
7
9
10
12
13
14
16
18
19
20
22
23
BioForum 2018
2018-05-23 do 2018-05-24
MedTrends
2018-05-23 do 2018-05-24
26
27
28
29
30
31
1
2
3
Newsletter