Siró István Budapesti Corvinus Egyetem Konzervtechnológiai Tanszék Az aktív csomagolás gyakorlati alkalmazásának lehetőségei az élelmiszeriparban Siró István Budapesti Corvinus Egyetem Konzervtechnológiai Tanszék 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Előzmények kíméletes feldolgozás (minimal processing) kényelmi élelmiszerek (convenience food, ready to eat food) Nagyobb szerep hárul a csomagolásra Aktív- és intelligens csomagolások 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok Aktív csomagolás: Olyan csomagolási rendszerek összefoglaló neve, amelyek feladata a becsomagolt élelmiszer eltarthatósági idejének meghosszabítása, illetve az élelmiszer állapotának fenntartása vagy javítása. (Regulation (EC) No 1935/2004 of the European Parliament and of the Council of 27 october 2004 on materials and articles intended to come into contact with food) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobiális Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők 1938 Tallgren (Finnország), konzervek Maradék- és bediffundáló oxigén eltávolítása Oxidációs folyamatok (lipidek, színanyagok, vitaminok) visszaszorítása Penészek és szigorúan aerob mikro-organizmusok szaporodásának gátlása Rovarkártevők gátlása (peték) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők Vas Aszkorbinsav Rögzített enzim (glükóz-oxidáz, etanol-oxidáz) Szerves kelátképző Fényérzékeny festék Mikro-organizmus!!! Fe  Fe2+ + 2 e- ½ O2 + H2O + 2 e- 2 OH- Fe2+ + 2 OH- Fe (OH) 2 Fe (OH) 2 + ¼ O2 + ½ H2O  Fe (OH) 3 foton + festék  festék* festék* + O2  festék + O2* O2* + akceptor  akceptor oxid O2*  O2 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők tasak/fólia/koronazár/cimke/tálca megjelenés márkanév gyártó működés tasak Ageless Mitsubishi Gas Chemical Co. (Japán) vasalapú ATCO Standa Industrie (Franciaország) Bioka Bioka Ltd. (Finnország) enzimalapú Freshlizer Toppan Printing Co. (Japán) FreshPax Multisorb Technologies Inc. (USA) Keplon Keplon Co. (Japán) Modulan Nippon Kayaku Co. (Japán) ? Negamold Freund Industrial Co. (Japán) vas+zeolit Oxyeater Ueno Seiyaku Co. (Japán) Oxysorb Pillsbury Co. (USA) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők megjelenés márkanév gyártó működés tasak Sanso-cut Finetech Co. (Japán) vasalapú Sansoless Hakuyo Co. (Japán) ? Sequl Dai Nippon Co. (Japán) Tamotsu Oji Kako Co. (Japán) katekol Vitalon Toagosei Chemical Co. (Japán) kupak Darex W. R. Grace and Co. (USA) aszkorbát/szulfit Oxycap Standa Industrie (Franciaország) PureSeal Advanced Oxygen Technologies Inc. (USA) aszkorbát/fémsó Smartcap 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők megjelenés márkanév gyártó működés fólia Amosorb Amoco Chemicals (USA) ? OS2000 Cryovac Sealed Air Co. (USA) fény aktivált scavanger Shelfplus O2 Ciba Specialty chemicals (Svájc) vasalapú Zero2 CSIRO/Southcorp Packaging (Ausztrália) fényérzékeny festék cimke Ageless Mitsubishi Gas Chemical Co. (Japán) ATCO Standa Industrie (Franciaország) FreshMax Multisorb Technologies Inc. (USA) tálca Oxyguard Toyo Seikan Kaisha (Japán) Suppakul, 2003 és Vermeiren, 1999 alapján 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők Főként félkész-, késztermékek üdítőitalok, sörök hőkezelt húskeszítmények friss tészták, sajtok, hamburgerek, pizzák, sült krumpli sütemények tartós kenyerek, cukrászati termékek olajos magvak, kávé, fűszer- és gyógynövények Vízaktivitás (aw) Önműködő típus Nedvesség aktivált típus 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Oxigén elnyelők Előnyök aerob mikro-organizmusok növekedésének gátlása avasodás gátlása A kedvezőtlen íz- és aroma és színanyag elváltozások megelőzése kevesebb adalékanyag és peszticid felhasználás megnövelt eltarthatóság és szállítási távolság csökkent csomagolási időtartam és költségek (vákuum, védőgáz) olcsó? és egyszerű használat Hátrányok a csomag összenyomódása (pszeudo-vákuum) költséges? fogyasztói idegenkedés anaerob patogének 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Széndioxid elnyelők Pörkölt, őrölt kávé csomagolás Strecker-féle reakció bomlásterméke (cukrok és aminok között)  15 bar CO2  tasak ferobbanása kettős hatású oxigén/széndioxid elnyelők kalcium-hidroxid (nedves közegben) Ca(OH)2 + CO2 Ca CO3 + H2O Freshlock®, Ageless® E, Freshilizer type CV 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők CH2 = CH2 növényi hormon stressz-folyamatok, növények érése, növekedése paradicsom, citrusfélék, banán érlelése (+ hatás) gyorsan érő gyümölcsök és virágok (- hatás) el kell távolítani a csomagból etilén elnyelők megakadályozzák a felhalmozódást 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők Etilén eltávolítása: Kémiai lebontás a KMnO4 acetáttá és etanollá, majd széndioxiddá és vízzé oxidálja az etilént a KMnO4 adszorbeálható szilika gélen vagy egyéb hordozó anyagon, inkorporálható a fóliába vagy tasakba töltve alkalmazható a KMnO4 hátránya, hogy bordó színű és hogy mérgező, ezért nem alkalmazható közvetlenül élelmiszercsomagolásokhoz 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők Háztartási hűtőszekrényekben Mrs Green’s Extra life cartridges (Dennis Green, USA) Fridge Friend® (Ethylene Control, USA) Szabályozott légterű (CA) tároló rendszerekben 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők Fizikai megkötés az etilén adszorbeálható számos hordozón aktív szén scavenger (adszorpció fém katalizátorokkal) föld típusú scavenger (adszorpció kis szemcseméretű/nagy fajlagos felületű ásványi anyagokon) a hordozók inkorporálhatók a fóliába, vagy külön tasakba töltve alkalmazhatók 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők megjelenés márkanév gyártó működés tasak Air Repair DeltaTRAK (USA) KMnO4 nincs International Ripenig Co. (USA) Ethylene filter product Marathon Products (USA) Ethylene eliminator Pak Desiccare (USA) zeolit Fridge Friend Ethylene Control (USA) Sandomate Mitsubishi Chemical Co. (Japán) aktív szén + Pd- tabletta Purafil Purafil (USA) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Etilén elnyelők megjelenés márkanév gyártó működés fólia Biofresh Grofit Plastics (Izrael) ? BO film Odja Shoji Co. (Japán) agyagásvány Crisper SL OhE Chemicals (Japán) FAIN Nippon Container Co. (Japán) Peakfresh Peakfresh products (Australia) ásvány Profresh E-I-A Warenhandels GmbH (Austria) zacskó Evert-Fresh Green-Bags Evert-Fresh Co. (USA) Hatofresh System Honshu Paper (Japán) aktív szén Orega bag Cho Yang Heung San Co. (Kórea) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Nedvesség elnyelők „száraz” termékek (chips, szárítmányok, cukorkák) rontja a termék élvezeti értékét por jellegű termékeknél csomósodás kedvezőtlen mikrobiológiai elváltozások szilikagél, poliakrilát sók + vízgőzzáró fólia  „nedves” termékek (friss zöldségkeverék, friss hús) megfelelő nedvességtartalom megtartása csak a felesleges nedvességet kell eltávolítani 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Nedvesség elnyelők Cellulóz töltetű párnák = „pelenka” reverzibilis megkötés mikrobiológiai „táptalaj” Karboximetil-cellulóz-polimer alapú párna közvetlenül a tálcába beépített a nedvességgel zselét képez (irreverzibilisen) antimikrobiális hatóanyag leadás 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Elnyelők Aroma elnyelők Kedvezőtlen szagok aldehidek (hexanal, heptanal) aminok (fehérjebomlás) Kedvezőtlen ízek pl. keserű íz grapefruit és narancslé (naringin, limonin) cellulóz-acetát rétegben -ramnozidáz, -glükozidáz a naringint nem keserű vegyületté hidrolizálják EU TILALOM!!! 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Kibocsájtók Antioxidáns kibocsájtók élelmiszer adalék (egyszeri hatás, fogyasztói idegenkedés) műanyag adalék (migrációs „veszteség”) szabályozott hatóanyag leadás alkalmazott antioxidánsok:  mesterséges: BHA, BHA pl.: gabonapelyhekhez, műzlikhez az USA-ban  természetes: E-vitamin, C-vitamin és származékai (pl. aszkorbil-palmitát) Előnyei: hőstabil, jól oldódik a legtöbb műanyagban, lassabban migrál optimális hatóanyag koncentráció (SML, eloszlás!!!) 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Aktív csomagolások csoportjai Elnyelők (absorbers) Oxigén Széndioxid Etilén Nedvesség Aroma (szag, íz) Kibocsájtók (emitters) Antioxidatív Antimikrobás Aroma Nedvesség Széndioxid 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Kibocsájtók Antimikrobiális kibocsájtók eltarthatóság (élelmiszerbiztonság ) tartósítószer alkalmazás közvetlen érintkezés az élelmiszerrel (vákuumcsomagolás, skinpack) védőbevonatban vagy fóliába inkorporálva intenzív kutatási háttér kevés megvalósult alkalmazás törvényi szabályozás hiánya szűk hatás-spektrum kompatibilitási problémák (hőstabilitás, oldhatóság) potenciális hatóanyagok: fémek pl. Ag-alapú komponensek szerves savak és anhidridjeik bakteriocinek pl. nizin, pediocin enzimek pl. lyzozyme fungicidek pl. benomyl, imazalil természetes antimikrobiális vegyületek pl. kitozán illékony hatóanyagok pl. SO2, ClO2allyl-isothiocyanát szerves hatóanyagok pl. triklozán 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok Final Conclusion Kibocsájtók Antimikrobiális kibocsájtók az aktív hatóanyag stabilitása a gyártás során (pl. hőstabilitás) fólia tulajdonságok MIC, MLC értékek stabilitás a fóliában megfelelő migrációs sebesség TML és SML (migrációs határértékek) potenciális élelmiszerek köre (pH, zsírtartalom aw) megfelelő hatásspektrum!!! 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Kibocsájtók Antimikrobiális kibocsájtók hatóanyag márkanév gyártó Ag zeolit AgIon AgIon Technologies LLC (USA) Novaron Milliken Co. (USA) triklozán Microban Microban Products (USA) Sanitized Sanitized AG/Clairant (Svájc) AITC WasaOuro Green Cross Co. (Japán) ClO2 Microsphere Bernard Technologies Inc. Etanol Ethicap Freund Industrial Co. (Japán) Negamold Fretek Oitech Nippon Kayaku Co. (Japán) Nizin Nisaplin Integrated Ingredients (USA) Appendini and Hotchkiss, 2002 / Vermeiren et al. 2002 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Kibocsájtók Egyéb kibocsájtók Aroma kibocsájtók Aroma scalping, intenzív szagú aktív komponens ellensúlyozása (pl. etanol) Nem fedheti el a romlásra utaló szagokat!!! Széndioxid kibocsájtók kettős működésű rendszerekben (pszeudo-vákuum, törékeny termék) pl. Ageless G, Freshilizer C and CW, Freshpax M, Verifrais, Vitalon G 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok A Kispad... EMAP (Equilibrium Modified Atmosphere Packaging) intelligens csomagolások TTI, gáz-, romlás jelzők rádiófrekvenciás cimke (nyomonkövethetőség) ehető csomagolások Mikrohullám „susceptor” technológia önmelegítő/önhűtő csomagolások 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok A jövő? Jogszabályi háttér Fogyasztói és kereskedelmi elfogadás Élelmiszerbiztonsági kockázatelemzés Gazdasági kérdések 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok

Köszönöm megtisztelő figyelmüket! Siró István Budapesti Corvinus Egyetem Konzervtechnológiai Tanszék 2005. Május 9-10. XXXVII. Nagykőrösi Konzervipari Napok