Obecnie opakowania na żywność ocenia się na ogół według trzech kryteriów: ekologiczności, marketingu i funkcjonal-ności. Opakowania i technologia pakowania są z nami już od przeszło 100 lat. Mimo ich nieustannego ulepszania w tym okresie, ciągle pojawiają się nowe pomysły i innowacje. Współcześnie do najważniejszych trendów zaliczają się inteligentne opakowania chroniące produkty, technologia oszczędzająca zasoby nieodnawialne oraz wykorzystanie materiałów po recyklingu.
Nieco ponad 1/3 żywności produkowanej w skali świata psuje się, zanim zdąży dotrzeć do konsumentów. W świetle takiej statystyki łatwo zrozumieć, jaką rolę opakowania mogą odegrać w ochronie zasobów planety. Jednym z celów opakowań na żywność jest zabezpieczanie zawartości przed zepsuciem i uszkodzeniem, nawet jeśli jest ona magazynowana i przewożona w niekorzystnych warunkach. Przy braku opakowań wiele produktów żywnościowych psuje się znacznie szybciej, tym samym ograniczając zdolność do przewozu i skracając cykl życia na półce. Z drugiej strony produkcja opakowań pochłania energię i surowce. To jeden obszar, w którym poprawa wydajności jest ciągle możliwa. Poprzez zwiększenie wydajności energetycznej oraz zmniejszenie ilości materiałów opakowaniowych, firmy takie jak Bosch Packaging dążą do zmniejszenia kosztów produkcji żywności i w ten sposób – do redukcji ciężaru, jaki odczuwa środowisko. Na nowe podejście w tym obszarze składa się m.in. wykorzystanie opakowań aseptycznych, które likwidują konieczność podgrzewania produktów w wysokiej temperaturze już po ich zapakowaniu. Oznacza to nie tylko znaczącą redukcję ilości materiałów opakowaniowych (a tym samym produkowanie mniejszej ilości odpadów), ale także znaczące oszczędności energii, nawet 70 proc. w porównaniu z konwencjonalnymi metodami pakowania. Kolejnym efektem tej formy pakowania jest zachowanie przez żywność większej ilości zawartych w niej składników odżywczych. Co równie istotne, w przypadku takiej żywności nie jest konieczne dbanie o to, by od momentu wyprodukowania, przez transport, po sprzedaż detaliczną była ona non stop przechowywana w warunkach chłodniczych. To zaś znacząco redukuje konsumpcję energii.
Podobne trendy dotyczą produktów chłodzonych. Inteligentne etykiety są tego najlepszym przykładem, a wśród nich tzw. Time Temperature Indicator (TTI) firmy Bizerba, który wskazuje świeżość produktu na podstawie rzeczywistych warunków jego przechowywania i transportu (zamiast mało obiektywnej daty przydatności do spożycia). Taka technologia powinna znacząco zredukować ilość pożywienia, które zostaje wyrzucone tylko dlatego, że przekroczyło zakładany przez producenta termin ważności. Jednocześnie technologia dostarcza dowodów, że produkt jest świeży, a w dodatku rejestruje każdy moment, gdy był wystawiony na działanie zbyt wysokiej temperatury (np. w wyniku uszkodzenia chłodni w ciężarówce).
Po pierwsze: wydajność energetyczna
Zgodnie z wynikami badań firmy Frost & Sullivan, sprzedaż silników elektrycznych w europejskim przemyśle opakowaniowym osiągnęła w 2010 r. wartość 184,4 mln euro i – jak przewidują specjaliści – wzrośnie do 2017 r. do poziomu 272,6 mln euro. Innymi słowy, widać wyraźny trend poprawy wydajności energetycznej systemów napędowych wykorzystywanych w maszynach opakowaniowych. W połączeniu z technologią pneumatyczną, która jest standardem w dzisiejszych systemach pakowania, elektryczne siłowniki oferują wiele korzyści. Są wyjątkowo wydajne i nie wykorzystują kosztownego sprężonego powietrza jako źródła energii. Oprócz ich podstawowego wykorzystania – transportu paczek między różnymi sekcjami maszyny opakowaniowej – świetnie sprawdzają się w zyskującej na popularności pracy wahadłowej, polegającej na wykonywaniu prostych ruchów między dwoma końcowymi położeniami. W maszynach opakowaniowych, od których wymaga się bardzo krótkich czasów wykonania operacji i które obsługują duże i ciężkie opakowania, elektryczne motory mają znacznie mniejsze wymiary niż cylindry pneumatyczne o porównywalnych możliwościach. Co więcej, wykorzystanie elektrycznych siłowników może redukować koszty energii. Także serwomotory najnowszej generacji, z ich doskonałą sprawnością operacyjną, brakiem kosztów utrzymania oraz wysoką efektywnością energetyczną, mają wiele do zaoferowania na tym polu. W międzyczasie na ewolucję tego sektora wywiera nacisk coraz bardziej rygorystyczne prawodawstwo. To także przyspiesza ekspansję trendu ku wykorzystaniu coraz mniejszych i dynamiczniejszych systemów napędowych w przemyśle opakowaniowym.
Oszczędzanie energii i materiałów
Istnieją różne podejścia do kwestii oszczędzania energii i materiałów w przemyśle opakowań. Użyte komplementarnie, przynoszą znaczącą redukcję obciążenia środowiska. W latach 80. ubiegłego wieku dominował pogląd, że opakowania są niepożądane i powinny być unikane tak często, jak to możliwe. Dzisiaj doceniamy ich ważną rolę, choć zdajemy sobie sprawę, że powinny być tak ekonomiczne i wydajne, jak tylko jest to możliwe. Przykładem jest pojawienie się procesu ultradźwiękowego zgrzewania, które redukuje ilość energii potrzebnej do zamknięcia opakowania, ponieważ likwiduje konieczność ogrzewania wstępnego. Ta technika umożliwia również użycie cieńszych folii z tworzyw i wykorzystuje cieńszy niż w przypadku konwencjonalnych technologii szew spawalniczy. Obie zmiany oznaczają redukcję pod względem ilości zużywanych materiałów.
Analogicznie w procesie rozdmuchu stosowanego przy produkcji butelek z PET, znaczące ilości energii są konsumowane podczas podgrzewania preform. Firma Krones opracowała nowy pomysł, który dowodzi, że w zakorzenionych, ustalonych procesach opakowaniowych można nadal dokonać znaczących usprawnień. Nowa metoda, oparta na technologii podgrzewania mikrofalowego, nie tylko znacząco zwiększa wydajność energetyczną, a tym samym ekologiczność procesu wtrysku z rozdmuchem, ale również czyni ten proces szybszym, bardziej elastycznym i wszechstronnym. System umożliwia producentom dopasowanie procesu podgrzewania indywidualnie dla każdego półwyrobu z PET. To czyni możliwym np. zmianę proporcji recyklowanego materiału w każdym półprodukcie z PET, a w efekcie pozwala na produkcję wielokolorowych butelek, tym samym tworząc nowe możliwości projektowania. Sprzedawana pod nazwą FlexWave technologia mikrofalowa zużywa zaledwie 50 proc. energii wykorzystywanej przez konwencjonalną suszarkę promiennikową, a zatem zapewnia znaczące oszczędności kosztów. Dodatkowo istotnie skraca cykle produkcyjne, ponieważ wyjątkowo krótka faza nagrzewania trwa zaledwie 3 sekundy (o 80 proc. mniej niż alternatywne procesy).
Naturalne opakowania na naturalne produkty
Pomimo wielkiego potencjału i szeregu możliwości usprawnień w obszarze opakowań, ciągle istnieją nierozwiązane kwestie. Przykładem mogą być opakowania wykonane z materiałów pochodzących z odzysku. Tworzywa PLA i PET, wykonane z surowców naturalnych (roślinnych) są obecnie gorącym tematem, ponieważ generują znacznie mniejszy ślad węglowy niż tworzywa wyprodukowane z ropy. Mimo to pojawia się krytyka, że uprawy przeznaczone na ten cel są wysiewane na obszarach, które w innym przypadku byłyby przeznaczone pod żywność. Istnieje kilka możliwych rozwiązań tego problemu. Na przykład odpady mogłyby być wykorzystane jako surowce. Można również podjąć wysiłki zaspokajające rosnące zapotrzebowanie na recykling typu „closed-loop”, w którym – przykładowo – pudełko po jogurcie wykonane z biotworzywa zostaje przetworzone i powstaje z niego opakowanie na żywność tej samej jakości, nie zaś jest palone w celu wytworzenia energii lub przeznaczone na produkt o niższej jakości. Obecnie produkcja „zielonego” PET ciągle polega na wykorzystaniu albo melasy z przemysłu cukrowego, albo soku z trzciny cukrowej – tak jak w przypadku opakowania PlantBottle koncernu Coca-Cola. Prowadzone są badania nad wykorzystaniem do tego celu produktów ubocznych pochodzących z rolnictwa lub leśnictwa, takich jak zrębki drewna, słoma kukurydziana czy jęczmienna. Obecność materiałów roślinnych w butelkach z PET nie zmienia ich składu chemicznego i nie wymaga stosowania oddzielnego procesu recyklingu.
W tym samym czasie badacze opracowują zupełnie nowe materiały wykonane z dostępnych powszechnie produktów ubocznych. Przykładowo Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging (Fraunhofer IVV) nie tylko opracował biomateriał wykonany z białka serwatkowego, ale również wymyślił oszczędzający koszty proces masowej produkcji wielofunkcyjnej folii z tworzywa z udziałem takiego białka, przeznaczonej na opakowania żywności.
Opakowania składające się z przezroczystych, wielowarstwowych folii są powszechnie używane do izolowania żywności przed wpływami środowiska. Dla zminimalizowania ilości tlenu docierającego do produktów, takie opakowania często zawierają warstwę barierową z kosztownych polimerów wykonanych z olejów, takich jak EVOH. Rozwiązanie Instytutu Fraunhofera wykorzystuje dwie istotne własności: substancje występujące w serwatce w naturalny sposób wydłużają czas przydatności produktów do spożycia, a warstwa barierowa z białka serwatkowego ulega naturalnej degradacji. Badacze osiągnęli sukces w produkcji wielowarstwowych folii z właściwościami barierowymi, odpowiednich do produkcji giętkich, przezroczystych materiałów do opakowań żywności. Istniejące fabryki będą w stanie produkować nową folię po wprowadzeniu zaledwie drobnych modyfikacji. Badacze pracują obecnie nad zamianą warstwy EVOH w kompozytach formowanych termicznie przez warstwę barierową opartą na białku serwatkowym.
Niezależnie od tego, jaka będzie ostateczna forma opakowań przyszłości, jedna rzecz jest pewna: tak długo, jak ludzie będą chcieli przewozić i magazynować żywność, zawsze będzie potrzeba stosowania opakowań.
Na podstawie materiału Anuga FoodTec opracował TK
