Упаковка с дополнительными функциями

     О безопасности пищи

     В неблагоприятной экологической обстановке пища может стать источником и носителем потенциально опасных для человека химических и биологически активных соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Соединения, опасные для здоровья, содержатся как в сырье, так и в пищевых продуктах на различных технологических стадиях переработки, фасовки, хранения и реализации. В то же время, безопасность и качество пищи – одно из основных условий, определяющих здоровье нации. В России в последние годы из-за резкого спада производства продуктов питания и оттока сельскохозяйственного сырья в сферу предприятий малой мощности возрастает опасность микробного заражения и, как следствие, снижения качества пищевой продукции.

     Для снижения содержания влаги внутри упаковки в полимерный материал вводят специальные поглотители, в основном минеральные (например, цеолиты, пермутиты и т. п.) При этом процесс поглощения влаги может сопровождаться подавлением роста микроорганизмов.

     В последние годы в состав полимерных упаковочных материалов начали вводить ферментные добавки. Особый интерес и социальную значимость имеют разработка и использование биологически активных упаковочных материалов с ферментами, иммобилизованными в полимерном материале. Такие материалы способны регулировать состав, биологическую и органолептическую (вкус, консистенция, цвет и запах) ценность продуктов питания, ускорять технологические процессы получения готовой продукции. В России это направление еще недостаточно широко развито и находится в стадии становления.

     Как показали исследования, при иммобилизации на полимерном носителе определенные ферменты, сохраняя свою биологическую активность (на 70-80%), способны приобретать некоторые новые свойства. Так, для материалов с иммобилизованными ферментами характерно расширение диапазонов рабочих температур и рН, что весьма положительно сказывается на скорости технологических процессов гидролиза биологических субстратов (белков, жиров, углеводов). Известно, что свободные ферменты и их смеси относятся к дорогостоящим препаратам, часто закупаемым по импорту. Производственные испытания новых материалов с иммобилизованными ферментами на перерабатывающих предприятиях АПК показали возможность их многократного использования. Так, биологически активный полимерный материал (БАПМ) с иммобилизованным пепсином (фермент, расщепляющий протеины), выдержал свыше 90 производственных циклов при проведении холодной ферментации молока перед приготовлением сырного сгустка. Таким образом, применение БАПМ позволяет в 2-3 раза сократить расход ферментов и ферментных смесей. Одновременно в результате использования БАПМ повышается качество готовой продукции (сортность продукта увеличивается на 20-30%) и достигается более эффективная переработка пищевого сырья (полнота использования пищевого сырья увеличивается на 50-80%).

      
Съедобные покрытия

     Весьма  перспективным является также использование  таких “активных” оболочек, как  съедобные покрытия. Пленкообразующей основой в этом случае являются природные  полимеры – полисахариды. Наибольшее распространение получили здесь производные крахмала и целлюлозы. Свойства этих полимеров поистине уникальны: обладая прекрасной пленкообразующей способностью (съедобные пленки), они широко используются как компоненты пищевых продуктов, например, в качестве структурообразующих агентов (загустителей) в пастообразной молочной, кондитерской и плодоовощной продукции. Пленки на основе производных целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлоза и ее натриевая соль) и модифицированных крахмалов (например, карбоксиметилкрахмал, КМК) защищают пищевой продукт от потерь массы (за счет снижения скорости испарения влаги) и создают определенный барьер проникновению кислорода и других веществ извне, замедляя тем самым процессы, обуславливающие порчу пищевого продукта (окисление жира, денатурализация белка и т. д.) Съедобные пленки на основе природных полимеров обладают высокой сорбционной способностью, что предопределяет их положительное физиологическое воздействие. Так, при попадании в организм эти вещества адсорбируют и выводят ионы металлов, радионуклиды (продукты радиоактивного распада) и другие вредные соединения, выступая таким образом в роли детоксиканта. Благодаря введению специальных добавок – ароматизаторов, красителей – в полимерную оболочку можно регулировать вкусо- ароматические свойства собственно пищевого продукта в съедобной пленке. Таким образом, “активная” съедобная оболочка может изменять сенсорное восприятие продукта потребителем, что особенно важно при приеме продуктов лечеб- но- профилактического действия, например, пищи с пониженным содержанием жира, сахарозы, с добавлением растительного (например, соевого) белка. Кроме того, способность съедобной пленки удерживать различные соединения позволяет обогащать продукты питания минеральными

     Активная упаковка в России

     Несмотря  на очевидные преимущества, активная упаковка все еще не нашла широкого применения в России. Отчасти виной тому сложная экономическая ситуация. Поставщики материалов из-за рубежа стараются выбирать для продажи в России то, что подешевле. Что уж там говорить о новейших активных материалах! Однако, по нашему мнению, главная причина – не недостаток средств (российские товаропроизводители находят средства для инвестиций), а дефицит информации об этом направлении в упаковочной индустрии. Кроме того, материалы для активной упаковки совсем не обязательно приобретать за рубежом. Уже имеются вполне перспективные отечественные разработки в этой области. Проблема лишь в том, что спрос на эту упаковку пока еще скрыт, потенциальные потребители продукции такого рода либо мало знают об отечественных технологиях, либо еще не осознали, какую выгоду могут принести инвестиции в это направление. Имея возможность сравнивать импортные и отечественные продукты питания, мы убедились, что российская продукция не уступает импортной в качестве, а во многих случаях даже превосходит ее. На наш взгляд, отечественные продукты питания в активной упаковке могли бы найти своего покупателя как в России, так и за ее пределами. Возможно, это один из путей выхода российских продуктов на мировой рынок.

     Примерами областей использования съедобных пленок на основе природных полимеров являются покрытия на быстрозамороженной мясной продукции. Следует напомнить, что глубокое охлаждение признано лучшим способом хранения мяса (при -18° С говядина сохраняется в течение 1 года, при -30° С до 2 лет). Однако в неупакованном виде замороженное мясо в процессе хранения теряет от 1 до 3% массы (за счет вымораживания влаги), а также подвергается негативным качественным изменениям. Формирование же на блоках замороженного мяса покрытий на основе карбоксиметилеллюлозы существенно снижает действие перечисленных факторов. Кроме того, эти покрытия исключают загрязнение окружающей среды отходами использованной упаковки, поскольку дальнейшая переработка мяса осуществляется вместе с покрытием. Аналогичные съедобные покрытия разработаны и используются для защиты мясных и мясорастительных полуфабрикатов, выпускаемых заводами быстрозамороженных блюд.

     Таким образом, даже краткий обзор возможностей и перспектив использования “активной” упаковки в пищевых технологиях свидетельствует о том, что именно этим видам тароупаковочных материалов принадлежит будущее и наступивший век станет веком “активной” упаковки. 
 
 
 

УМНАЯ»  УПАКОВКА СОВЕРШАЕТ  РЕВОЛЮЦИЮ 

     «Умная» упаковка не только защищает и демонстрирует содержание. В ней заложено гораздо больше возможностей, чем простая печатная информация и штрихкоды. Находясь на начальной стадии развития, умная упаковка уже спасает жизни, предотвращает заболевания, снижает уровень затрат, ошибок и преступлений, дает новую жизнь брендам. Со стороны поставщиков упаковок было бы неразумно игнорировать возможности умной упаковки, так как она является основным средством избежать «коммодитизации» - обезличивания товаров, стирания брендов. 

     Электронная, электрическая, механическая или химическая

     Умная упаковка может быть электронной, электрической, механической или химической. Умной  может стать первичная, вторичная  или третичная упаковка. С помощью  умной упаковки продукт способен выполнять несколько дополнительных функций, как, например, контейнер дезинфицирующего средства Harpic PowerJet, разработанный в 2003 году компанией Reckitt Benkiser, который устраняет засор раковины – комбинация механических и химических технологий. 

     Укрепление  бренда

     Умная упаковка может существенно расширить  возможности продукта, как, например, пластиковая банка для лекарства, которая напоминает потребителю  о необходимости приема лекарства  и записывает дозу и время приема. Шведская компания Cypak, датская B & O и  канадская Information Mediary могут с успехом продемонстрировать свои достижения в этой области. Такие упаковки повышают надежность испытаний лекарственных препаратов и получают все более широкое применение по мере снижения их стоимости.

     При введении жидкого лекарства из «умного» трансдермального пластыря отсутствуют потери, возникающие при переливании препарата из приобретенной упаковки в механизм доставки. В умных трансдермальных пластырях компании Alza and Power Paper установлена мини батарейка для безболезненной доставки лекарства через кожу при помощи электричества. 

     Говорящие упаковки спасают  жизни 

     Подарочные  упаковки способны записывать ваш голос  и передавать сообщение получателю. Некоторые американские фармацевтические предприятия устанавливают под  текстом печатной инструкции к лекарственному препарату радио метку для людей с ослабленным зрением: благодаря компании EnvisionAmerica, пациент, удерживая устройство возле себя, может прослушать весь текст инструкции. По мере снижения цен, такие умные упаковки и аксессуары могут принести пользу многим людям.

     Со  временем появится большое количество упаковок, сообщающих необходимую информацию при простом прикосновении к  ним. По оценкам Национального института  слепых Великобритании инвалиды по зрению составляют 20% населения страны. По данным другого исследования 100 миллионов американцев испытывают трудности при чтении инструкций к препаратам. 

     Предотвращение  ошибок

     Предотвращение  ошибок, предпочтительно путем цифровой записи данных о выполнении надлежащей процедуры, остается актуальным вопросом для здравоохранения. Судебные иски требуют защиты, уход за пациентами – совершенствования. Благодаря компании AstraZeneca, 30 миллионов шприцев с радио метками полностью исключили ошибки, случавшиеся при дозировании обезболивающих средств и стерилизации. В последнее время участились ошибки при заборе проб и переливании крови в больницах, поэтому использование радио меток на образцах и пакетах для крови быстро распространяется в США, Франции, Великобритании и Германии. По экспертным данным, 32% затрат системы здравоохранения США, то есть, административные расходы, могут быть сокращены в два раза за счет автоматического сбора и обработки данных, где умная упаковка составляет часть процесса. 

     Метки для защиты от краж

     Радио метки состоят из примитивной противокражной метки системы электронного наблюдения Electronic Article Surveillance EAS, которая передает сигнал тревоги на маркеры системы радиочастотной идентификации (Radio Frequency Identification RFID), передающие обратно код идентификации и иногда дополнительные данные.

     Практически все шесть миллиардов защитных меток, продаваемых ежегодно, наносятся  на упаковку: они сокращают количество краж на 80%. В этой области лидируют компании Checkpoint и Tyco ADT (Sensormatic). Противокражные метки EAS и радиочастотные маркеры RFID в упаковках могут во многом способствовать увеличению объемов продаж. Например, снижается вероятность дефицита запасов товара, когда расстроенный покупатель уходит из магазина, так и не сделав желаемой покупки. 

     Стартует RFID

     Потребовалось пятьдесят лет, чтобы продать  первый миллиард основных маркеров RFID (без аккумуляторов), но теперь эта  цифра повторяется ежегодно, а  в перспективе прогнозируются ежегодные  продажи десятков миллиардов таких  устройств, которые могут вытеснить противокражные метки. Устройства RFID используют радиочастоты для электронного считывания информации с малых меток, практически не сталкиваясь с проблемами чувствительности или ориентации. Действительно, в отличие от штрихового кодирования, система RFID позволяет одновременно считывать до 1000 меток, которые могут быть спрятаны в упаковке или продукте. 
 

       Развитие применения технологии RFID в упаковках 

     Интеллект не в продукте, а  на упаковке

     Упаковка  является предпочтительным местом для размещения радио меток, поскольку они могут оказывать воздействие на сам продукт, кроме того, прямая маркировка пищевых продуктов, напитков, лекарственных средств, химических веществ и семян невозможна с практической точки зрения. Безусловно, потребители, заботящиеся о сохранении конфиденциальности, всегда рады, совершив покупку, выбросить упаковку и вместе с ней метку. 

     Более эффективная и  безопасная цепь поставок

     Технология RFID получает все более широкое  применение в цепи поставок, начиная  с транспорта и тары для перевозки, такой как паллеты, ящики и контейнеры, и распространяясь на мультипаки, дорогие упакованные товары и, наконец, на полки супермаркетов, заменяя штрихкоды более надежными и универсальными средствами – метками RFID. Широкое распространение RFID маркировки мильтипаков и дорогих упакованных товаров произойдет через два или три года, когда цена миллиарда меток снизится до 5 центов или около того. 

     Программа тотальной маркировки

     Компания EPCglobal была основана более 100 спонсорами для продвижения применения новой системы нумерации электронного кода продукта (Electronic Product Code EPC) и метода использования Интернета для осуществления запросов огромного количества идентификационных номеров, являющихся уникальными, в отличие от родовых номеров штрихкодов. Такая система обеспечивает более подробные данные, чем штрихкоды, а технология RFID полностью ее автоматизирует. Для штрихкодов зачастую используются ненадежные считывающие устройства с подвижными частями и такими же ненадежными сотрудниками, в руках которых находятся эти устройства.