Trwają prace nad inteligentnymi opakowaniami spożywczymi

Konsumenci nie zawsze są w stanie stwierdzić, czy dany produkt spożywczy jest zepsuty, a to bywa niebezpieczne dla ich zdrowia. Rozwiązaniem może być połączenie materiałów opakowaniowych i czujników, które konserwowałyby żywność, a jednocześnie sygnalizowały jej zepsucie.

Finansowany ze środków UE projekt SUSFOFLEX (Smart and sustainable food packaging utilizing flexible printed intelligence and materials technologies) miał na celu opracowanie takich technologii. Opakowania zaprojektowano w taki sposób, aby były przyjazne dla środowiska i zrównoważone, a także umożliwiały wydłużenie okresu przydatności do spożycia oraz ograniczenie strat żywności dzięki zastosowaniu czujników nanomateriałowych. Prace liczącego 16 podmiotów konsorcjum prowadzone były przez 3 lata, od początku 2012 r. do końca 2014 r.

W pierwszym okresie sprawozdawczym przeprowadzono najpierw analizę porównawczą istniejących biopolimerowych materiałów opakowaniowych oraz inteligentnych czujników. Do prac doświadczalnych wybrano świeżo pokrojone owoce. Następnie, określono właściwości opakowań, jakich wymagają owoce.

Wyszczególniono substancje chemiczne wytwarzane przez psującą się żywność, przygotowując krótką listę dla owoców, jak i ryb. Następnie, wybrano etanol jako najważniejszą substancję dla owoców oraz najbardziej zgodną z planowanymi technologiami. Przed rozpoczęciem prac nad czujnikami dokonano przeglądu odpowiednich przepisów.

Analizy zrównoważoności materiałów opakowaniowych pozwoliły na odzyskanie zasobów pochodzących z produktów ubocznych produkcji rolnej. Do wytwarzania przeciwutleniaczy wybrano skórki pomarańczy, a jako źródło celulozy słomę pszeniczną. Przetestowano też inne kombinacje, w tym nanocząstki srebra.

Uczestnicy projektu SUSFOFLEX opracowali dwa rodzaje czujników, reagujących na wcześniej zidentyfikowane produkty uboczne rozkładania się żywności, w tym etanol. Pierwszy z czujników daje sygnał elektryczny, a drugi reaguje na wzrost temperatury, zmieniając kolor.

Czujniki te zintegrowano z technologią identyfikacji radiowej (RFID). Celem było usprawnienie komunikacji między czujnikiem a czytnikiem RFID. Wypróbowano również inne kombinacje. Opracowano sprzęt mierzący związane z temperaturą zmiany koloru, a także odpowiednie oprogramowanie. Testowano także różne opcje drukowania.

Konsorcjum rozpoczęło wreszcie ocenę zagrożeń środowiskowych związanych z proponowanymi materiałami i technologiami. Na drugą połowę projektu zaplanowano bardziej szczegółowe badania.

Do tej pory dzięki projektowi SUSFOFLEX powstało 17 nadających się potencjalnie do praktycznego wykorzystania rozwiązań, umożliwiających stworzenie nowych inteligentnych materiałów do pakowania żywności, które reagują na jej psucie się. Informacja taka niesie ze sobą oczywiste korzyści zdrowotne.