Opakowania aktywne i inteligentne

W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia związane z opakowaniami aktywnymi i inteligentnymi. W pierwszej kolejności zamieszczono ich definicje oraz omówiono uwarunkowania prawne, jakie muszą spełniać, aby mogły być wprowadzone na rynek. Przedstawiono również ich znaczenie gospodarcze. Główny nacisk położono jednak na przedyskutowanie i analizę proponowanych w literaturze przedmiotu oraz stosowanych w praktyce rozwiązań. Spośród opakowań aktywnych omówiono pochłaniacze tlenu, pochłaniacze wilgoci, regulatory etylenu, pochłaniacze zapachu, emitery i adsorbery ditlenku węgla oraz opakowania przeciwdrobnoustrojowe. Opakowania inteligentne podzielono na cztery grupy: wskaźniki TTI, wskaźniki świeżości, wskaźniki obecności gazów oraz znacznik RFID. Wśród nich najwięcej rozwiązań proponowanych do opakowań żywności stanowią wskaźniki TTI oraz obecności gazów. Natomiast duże perspektywy wydają się mieć wskaźniki oparte na systemach RFID. Osobny rozdział poświęcono rozwiązaniom wykorzystujących nanomateriały, które mogą stanowić nową jakość nie tylko jako materiały poprawiające właściwości materiałów opakowaniowych, ale również jako elementy aktywne i inteligentne. W pracy dokonano także analizy aktywności patentowej w zakresie opakowań aktywnych i inteligentnych, a także przedyskutowano główne kierunki ich rozwoju, opierając się na trendach obserwowanych w opakowalnictwie.

Wstęp

Zastosowane symbole i skróty

1. Zagadnienia ogólne
1.1. Definicje opakowań
1.2. Regulacje prawne
1.3. Rynek opakowań

2. Opakowania aktywne
2.1. Pochłaniacze tlenu
2.1.1. Systemy pakowania
2.1.1.1. Pakowanie próżniowe
2.1.1.2. Pakowanie w modyfikowanej atmosferze
2.1.2. Typy pochłaniaczy tlenu
2.1.2.1. Pochłaniacze żelazowe
2.1.2.2. Pochłaniacze askorbinowe
2.1.2.3. Pochłaniacze enzymatyczne
2.1.2.4. Pochłaniacze oparte na nienasyconych kwasach tłuszczowych
2.1.2.5. Drożdże
2.1.2.6. Pochłaniacze polimerowe
2.1.2.7. Inne adsorbenty
2.2. Regulatory etylenu
2.2.1. Nadmanganian potasu
2.2.2. Zeolity
2.2.3. Węgiel aktywny
2.2.4. Laminowany papier i tektura
2.2.5. Blokowanie receptorów etylenu
2.3. Pochłaniacze i emitery ditlenku węgla
2.4. Pochłaniacze wilgoci
2.5. Pochłaniacze zapachów
2.6. Opakowania przeciwdrobnoustrojowe
2.6.1. Materiały opakowaniowe wykorzystywane do opakowań przeciwdrobno-
ustrojowych
2.6.2. Materiały przeciwdrobnoustrojowe stosowane w opakowaniach
2.6.2.1. Kwasy organiczne
2.6.2.2. Olejki eteryczne i wyciągi z roślin
2.6.2.3. Enzymy
2.6.2.4. Bakteriocyny
2.5.2.1. Chitozan
2.5.2.2. Srebro
2.6.3. Rynkowa oferta opakowań przeciwdrobnoustrojowych

3. Opakowania inteligentne
3.1. Wskaźniki historii temperatury TTI (time temperaturę indicator)
3.1.1. Wymagania i właściwości idealnego TTI
3.1.2. Podział wskaźników
3.1.2.1. Wskaźniki przekroczenia temperatury
3.1.2.2. Wskaźniki przekroczenia temperatury i czasu jej oddziaływania
na opakowanie
3.1.2.3. Enzymatyczne wskaźniki TTI
3.1.2.4. Wskaźniki oparte na reakcjach chemicznych
3.1.2.5. Wskaźniki fotochromowe TTI
3.1.2.6. Wskaźniki oparte na mikroorganizmach
3.1.3. Przyszłość wskaźników TTI
3.2. Wskaźniki przeznaczone do monitorowania świeżości żywności
3.2.1. Wskaźniki świeżości oparte na ditlenku węgla
3.2.1.1. Wskaźniki wymagające użycia aparatury pomiarowej
3.2.1.2. Wskaźniki niewymagające stosowania aparatury pomiarowej
3.2.2. Wykorzystanie lotnych związków organicznych do monitorowania świeżości żywności
3.2.2.1. Mechanizm psucia się mięsa
3.2.2.2. Lotne aminy
3.2.2.3. Wskaźniki świeżości przeznaczone do mięsa i ryb
3.2.2.4. Próby komercjalizacji wskaźników świeżości oparte na zawartości
lotnych amin
3.3. Wskaźniki obecności tlenu i szczelności opakowania
3.3.1. Wskaźniki oparte na zmianie właściwości fizykochemicznych atmosfery
wewnątrz opakowania
3.3.2. Wskaźniki kolorymetryczne
3.3.3. Wskaźniki kolorymetryczne bazujące na wiązaniu tlenu w kompleksy
3.3.4. Wskaźniki luminescencyjne
3.3.5. Wskaźniki aktywowane promieniowaniem UV
3.3.6. Wskaźniki wymagające do odczytu aparatury pomiarowej
3.3.7. Zastosowanie wskaźników obecności tlenu w praktyce
3.4. Znaczniki RFID
3.4.1. Zasada działania technologii RFID
3.4.2. Zastosowanie RFID

4. Zastosowanie nanomateriałów w opakowaniach aktywnych i inteligentnych
4.1. Poprawiane właściwości materiału opakowaniowego
4.2. Opakowania aktywne i inteligentne oparte na nanomaterialach
4.3. Wykorzystanie rozwiązań nonotechnologii w przemyśle opakowaniowym

5. Przegląd aktywności patentowej dotyczącej opakowań aktywnych i inteligentnych

6. Kierunki rozwoju opakowań

Podsumowanie

Bibliografia

Spis rysunków

Spis tabel