Balení potravin Význam a funkce

Transkript

1 Balení potravin Význam a funkce 1. ochrana výrobku před znehodnocením obal jedním z prostředků prodloužení údržnosti potravin ochrana před vnějšími vlivy mechanickými, chemickými, fyzikálními a biologickými 2. vytvoření racionální manipulační jednotky 3. prostředek komunikace

2 Balení potravin Historie obalová technika - jeden z ukazatelů vyspělosti společnosti počátky balení - od nepaměti, vždy v souvislosti s oddělením místa výroby a místa spotřeby průmyslové počátky (19. století) dřevo a sklo - používány od starověku plechovky první polovina 19. století 60 ks/den přelom století 1200 ks/den dnes 500 ks/min papír - polovina 19. století - objev chemického zpracování dřeva ( nátronový, sulfitový způsob) plasty - počátek 20. století, celuloid, bakelit (1920)

3 Balení potravin Ekonomie Náklady na balení obecně obal zhruba 10 % ceny výrobku v potravinářství až %, dáno zvýšenými nároky na obal Možnosti ovlivnění nákladů na balení velikost balení automatizace a mechanizace balení obaly pro opakované použití volba obalového materiálu

4 Balení potravin Ekologické aspekty růst ekologického cítění veřejnosti základní ekologický problém balení potravin celkový vliv obalové techniky na životní prostředí řešení pomocí tzv. LCA ( Life Cycle Assesment ) metod či ekologických bilancí významnou součástí problematiky likvidace obalového odpadu souvisí s charakterem obalového odpadu nápadnost objem x hmotnost velké množství

5 Balení potravin Ekologické aspekty význam obalového odpadu cca 1/3 komunálního odpadu vztaženo na hmotnost cca 1/2 komunálního odpadu vztaženo na objem problém rozptýleného odpadu objem komunálního odpadu Evropa cca 500 kg na hlavu a rok USA přes 900 kg na hlavu a rok Struktura nevratných obalů obal ale i brání vzniku odpadů Dosažená míra recyklace a využití odpadů z obalů

6 Čím se zabýváme? Optimalizací funkčních parametrů systémů balení potravin pro konkrétní výrobky Bariérové a mechanické parametry, tepelná odolnost, korozní stabilita atd. Moderními metody balení potravin Příprava, vlastnosti a využití aktivních systémů balení potravin, např. obalů s antimikrobní aktivitou. Balení potravin v modifikované atmosféře. Vliv technologických podmínek na funkční vlastnosti obalů Nové metody sterilace obalů Zkoušení zdravotní nezávadnosti obalů potravin Testování obalových prostředků postupy akreditované Nezávislé obalové laboratoře (NOL) Vývoj nových metod pro tyto účely se zaměřením na využití elektroseparačních analytických technik Posuzování zdravotní nezávadnosti problematických skupin balení (např.: papírové obaly pro kontakt s potravinami) 35,0 ITX_ #13 vyluh obal 8 EMISSION mv EM:435 nm 30,0 25,0 ITX 1 - ITX - 5,638 O 20,0 15,0 S 10,0 5,0 0,0 min -5,0 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00

7 Optimalizace funkčních parametrů systémů balení potravin pro konkrétní výrobky Stanovení a ověření hodnot propustností obalů pro vodní páru a permanentní plyny Určeno především pro uživatele obalových materiálů Porovnání konkurenčních výrobků Posouzení vhodnosti daných typů obalů pro konkrétní potravinu Obaly s předimenzovanými nebo naopak s nedostačujícími funkčními parametry atd. Stanovení mechanických parametrů obalových materiálů Porovnání vzorků vyhovujících a nevyhovujících Hledání nedeklarované rozdílnosti šarží od stejného dodavatele atd.

8 Moderní metody balení potravin Balení v modifikované atmosféře Obaly s navázanými antimikrobními činidly Absorbéry kyslíku Obaly pro sterilaci vysokým hydrostatickým tlakem Indikátory ethylenu RFID technologie Indikátory růstu bakterií

9 CFU/g Aktivní systémy balení potravin Obaly s antimikrobní aktivitou Projekty Truefood, 6. RP EU č , QF 3158, NAZV, EP 7263, NAZV, Publikace storage time (days) vacuum vacuum + nisin air air + nisin Dobiáš J., Marek M., Chudáčková K., Voldřich M.: Způsob přípravy obalů s antimikrobiálními vlastnostmi. PV Dobiáš J., Marek M., Šťastníkova V., Voldřich M.: Způsob přípravy bioaktivních obalových prostředků. PV (Patent č v roce 2004) Růst sporotvorných aerobních bakterií v plátkovaných sýrech zabalených ve vakuu nebo ve vzdušné atmosféře do obalů obsahujících nisin. Dobiáš J., Voldřich M., Marek M. a Čeřovský M.: Active food packaging - immobilization of preservatives on/in packaging materials. Lebensmittelchemie, 52, 33-36, 1998 Dobias J., Chudackova K., Voldrich M., Marek M.: Properties of polyethylene films with incorporated benzoic anhydride and/or ethyl and propyl esters of 4-hydroxibenzoic acid and their suitability for food packaging. Food Additives and Contaminants 17 (12), , Kvasnička F., Dobiáš J., Klaudisová-Chudáčková K.: Determination of imazalil by on-line coupled capillary isotachophoresis with capillary zone electrophoresis. Central European Journal of Chemistry 1, , 2003 Hanušová K., Dobiáš J., Klaudisová K.: Effect of packaging films releasing antimicrobial agents on stability of food products. Czech Journal of Food Science, 27, S347-S349S (2009) ISSN , IF 0,448 Hanušová K., Šťastná M., Votavová L., Klaudisová K., Dobiáš J., Voldřich M., Marek M.: Polymer films releasing nisin and/or natamycin from polyvinyldichloride lacquer coating: Nisin and natamycin migration, efficiency in cheese packaging. Journal of Food Engineering 99, (2010). ISSN , IF 2,313 Hanušová K., Klaudisová K., Milatová E., Šviráková E., Dobiáš J., Voldřich M., Koza V., Marek M.: Release of nisin from polyvinyldichloride lacquer coated on a polyethylene film. Journal of Food and Nutrition Research 49, (2010). ISSN , IF 0,655 Hanušová K., Dobiáš J., Voldřich M.: Assessment of functional properties and antimicrobial efficiency of polymer films with lacquer layer containing natamycin in cheese packaging.. Journal of Food and Nutrition Research 51, (2012). Hanušová K., Vápenka L., Dobiáš J., Mišková L.: Development of antimicrobial packaging materials with immobilized glucose oxidase and lysozyme. Central European Journal of Chemistry. Přijato k otištění dne Obaly obsahující nisin - antimikrobní činidlo (obrázek uprostřed a obrázky vlevo) a glukosaoxidasu - enzym katalyzující reakci, při které vzniká antimikrobní látka peroxid vodíku (obrázek vpravo).

10 Microwave Power Ratio Aktivní systémy balení potravin Obaly se susceptory Projekty EP9177, NAZV, Publikace Houšová J., Hoke K., Dobiáš J.: Závislost tepelného efektu metalizovaných fólií pro mikrovlnný ohřev na stupni jejich pokovení. Czech Journal of Food Science, 16 (4), , Česnek J., Dobiáš J., Houšová J., Sedláček J.: Properties of thin metallic films for microwave susceptors. Czech Journal of Food Science 21 (1), 34-40, ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 POWER TRANSMITTED P T POWER REFLECTED P R Optical density measured at 626 nm POWER ABSORBED 0,12 0,17 0,22 0,27 0,32 Optical Density Reflected (P R ), transmitted (P T ) and absorbed (P A ) microwave power ratio versus optical density of susceptors

11 Balení v modifikované atmosféře Spolupráce s uživateli balení v modifikované atmosféře Příklady: Řešení problematiky deformace obalů působením tzv. pseudovakuového efektu Posouzení vhodnosti obalů pro balení v modifikované atmosféře (obaly s bariérovými vlastnostmi nevhodnými pro balení v modifikované atmosféře) Řešení problematiky porušení modifikované atmosféry v důsledku netěsnosti svarů

12 Dezinfekce netermickým plazmatem Spolupráce s Ústavem fyziky a měřicí techniky Studium účinků korónového výboje na mikromycety Studium závislosti účinku na době expozice a na geometrickém uspořádání, návrhy uspořádání Využití vhodných zdrojů netermického plazmatu pro dezinfekci termosenzitivních obalů

13 Zdravotní nezávadnost a kvalita obalů Projekty IGA MZ ČR, SUCCIPACK, 7 RP EU č , /07/1153, GAČR, IE , NAZV, /93/1099, GAČR, Publikace Čížková H., Voldřich M., Dobiáš J.: Determination of Residual Acetaldehyde in Polyethylene Terephthalate Bottles by Solid Phase Microextraction. Czech Journal of Food Science, 16(4), 81-84, 1998 Dobiáš J., Voldřich M., Marek M., Chudáčková K.: Changes of properties of polymer packaging films during high pressure treatment. Journal of Food Engineering, Volume 61, Issue 4, March 2004, p Jordákova I., Dobiáš J., Voldřich M., Poustka J.: Determination of bisphenol A, bisphenol F, BADGE and BFDGE migrated from food cans using gaschromatography-mass spectrometry. Czech Journal of Food Science 21 (3), 85-90, 2003 Jordákova I., Dobiáš J., Voldřich M., Poustka J.:: Determination of vinyl chloride monomer by solid phase micro extraction coupled with gas chromatography/mass spectrometry. Czech Journal of Food Science 21 (1), 13-17, 2003 Votavová L., Dobiáš J.,Voldřich M., Čížková H.: Migration of Nonylphenols from Polymer Packaging Materials into Food Simulants. Czech J. Food Sci. 27, (2009) ISSN , IF 0,472 Dupáková Z., Dobiáš J., Votavová L., Klaudisová K., Voldřich M. Occurrence of extractable ink residuals in packaging materials used in the Czech Republic. Food Additives &Contaminants: Part A, 27 (1), , Votavová L., Hanušová K., Dobiáš J., Kvasnička F.: Occurrence of 2-phenylphenol in food paper packages. Rukopis připraven k odeslání do redakce časopisu Central European Journal of Chemistry. Hanušová K., Rajchl A., Votavová L., Dobiáš J., Steiner I.: Testing influence of various conditions on migration of epoxidized soybean oil from PVC gaskets. Rukopis připraven k odeslání do redakce časopisu Central European Journal of Chemistry. Yavuz H.T., Votavová L., Čížková H., Dobiáš J., Ozcelik B.: Migration of dipropylene and tripropylene glycol diacrylates from packaging materials into food simulants. Rukopis připravován pro zaslání do redakce časopisu Central European Journal of Chemistry.

14 Amount of released ESBO (mg/g gasket) ink constituent migration (mg/dm2) Zdravotní nezávadnost a kvalita obalů Problematika uvolňování aditivních látek a kontaminantů z obalů do potravin nebo jejich simulantů 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 450,0 400,0 350,0 0, time (days) 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Migration time (day) Migrace ESBO z TPE těsnění do olivového oleje při různých teplotách. TPE 25 C TPE 40 C TPE 60 C DBP - PE EHDASB - PE DBP - PA/PE EHDAB - PA/PE Migrace dibutylftalátu (DBP) a 2-ethylhexyl-4-dimethyl aminobenzoátu (EHDAB) z potisku do destilované vody při 23 C přes dva typy obalových fólií (obsah obou činidel v potisku na hladině 3 mg/dm 2 ). Alkyl-substituted benzenes Esters Plasticizers Aliphatic hydrocarbons C9 C24 Bisphenols Catalyst Photoinitiators Četnost výskytu Četnost výskytu skupin kontaminantů v papírových obalech.