Barrière tegen water, licht en gassen

Barrière tegen water, licht en gassen
Kunststofverpakking voor voedingsproducten
Bob Vander Beke | [email protected]
Kunststoffen hebben een zeer grote vormflexibiliteit (van flinterdunne films tot rigide containers) zodat ze ideaal zijn
als verpakkingsmateriaal en nog moeilijk uit ons leven weg te denken zijn. Bovendien zijn kunststofverpakkingen
sterk, licht, ondoordringbaar en kunnen ze gemakkelijk worden gefunctionaliseerd. Het mag dus geen wonder heten
dat 36% van alle verpakkingen uit kunststof bestaan.
Kunststoffen worden vooral gebruikt in verpakkingsmaterialen en
binnen die categorie is voeding veruit de belangrijkste toepassing.
De barrière-eigenschappen van kunststofvoedselverpakking
zorgen er immers voor dat het voedsel zijn natuurlijke
smaak behoudt terwijl het afgeschermd wordt van externe
contaminatie. Bovendien wordt optimaal gebruik gemaakt van de
vormverscheidenheid van plastics met toepassingen zoals folies
voor verse vleesproducten, plastic flessen voor frisdranken, olie,
azijn, slasausen, potjes voor yoghurt of margarinevlootjes, enz.
Zeer licht verpakkingsmateriaal:
Hoewel meer dan 50% van alle Europese goederen in plastic
verpakt worden, is plastic materiaal slechts 17% van het totale
verpakkingsgewicht. Bovendien is het gewicht de jongste tien
jaar nog afgenomen met 28%. Lichtgewicht verpakking betekent
ook lichtere ladingen en minder vrachtwagens die nodig zijn om
hetzelfde aantal goederen te transporteren. Dit alles leidt tot
een daling in het energieverbruik voor het transport, minder
CO2 uitstoot en lagere transportkosten. Het helpt ook om de
hoeveelheid afval te verminderen.
Toepassingsgebieden van kunststoffen
Barrièrefunctie van verpakkingsmateriaal
Het doel van een verpakking is een barrière te vormen tussen
de inhoud en aantastende factoren uit de externe omgeving.
Op die manier wordt de kwaliteit van het product beschermd
en de houdbaarheid en verkoopbaarheid verlengd van
voedingsproducten, dranken, medicijnen, cosmetische producten,
elektronica, enz.
Een geschikte barrièrefunctie vereist meestal een complexe
opbouw uit verschillende polymeer- en coatinglagen. Laten we
even het voorbeeld nemen van een tandpastatube.
Op de tekening zien we dat de tandpasta wordt afgeschermd van
de invloeden van de “buitenwereld” door niet minder dan zes
lagen!
Belangrijkste verpakkingsmaterialen
Toepassingsgebieden van kunststofverpakkingen
2014 - 07 | Centexbel INFO | page 3|16
Verpakken van voedingsproducten: creëren van een barrière tegen vocht, licht en gassen
Photo: Kjell J. Merok Copyright: Nofima
In de voedingssector zijn de barrière-eigenschappen cruciaal in
de keuze voor een bepaalde kunststofverpakking.
1. Barrière tegen waterdamp
Verse etenswaren drogen uit als ze langere tijd onverpakt
blijven. Gedroogde etenswaren klonteren en diepvriesproducten
(bijvoorbeeld snacks) worden minder krokant als ze het water uit
hun omgeving opnemen. Een goede barrière tegen waterdamp
is dus noodzakelijk om etenswaren te beschermen tegen
waterverlies én om te voorkomen dat ze het van water uit de
omgeving absorberen.
De barrière-eigenschappen verschillen van polymeer tot
polymeer en zijn bovendien afhankelijk van de dikte van het
materiaal. Over het algemeen hebben polyolefinen, zoals
polyethyleen en polypropyleen goede barrière-eigenschappen
tegen waterdamp (< 10 g/m2 • dag, meting bij 23°C en 90% RH)
in tegenstelling tot vochtgevoeligere polymeren zoals polyamide
en ethyleenvinylalcohol (> 40 g/m2 • dag, meting bij 23°C en 90%
RH).
De meeste voedingsproducten worden verpakt in gelamineerde
verpakkingen uit verschillende soorten polymeren waarin over
het algemeen polyethyleen als “afdichting” wordt gebruikt,
zodat de meeste kunststofverpakkingen goed scoren op dit vlak.
Voor producten die bijzonder veeleisend zijn op het vlak van
bescherming tegen water, worden gemetalliseerde laminaatlagen
of laminaatlagen met aluminium toegepast.
Barrières zoals gemetalliseerde films en siliciumoxide
of aluminiumoxide coatings verlagen de vocht- en zuurstofdoorlaatbaarheid van flexibele folies. Deze coatings worden
aangebracht door middel van een vacuümverdampingsproces.
Andere barrièrecoatings zoals PVDC (PolyVinylDiChlorine)
coatings worden aangebracht via diepdrukprocessen. Er zijn ook
flexibele folies waar de barrière in de folie zelf ingebracht wordt
via extrusie, zoals in het geval van EVOH (EthylVinylAlchohol) en
PVDC.
2. Barrière tegen licht
Onder invloed van licht oxideren bepaalde voedselcomponenten
wat leidt tot een onaangename geur en smaak. Vitamine A,
B en C gaan verloren en de pigmenten verliezen hun kleur.
Zuivelproducten, vlees, vleesproducten, vetten en oliën zijn
hieraan het meest onderhevig.
Omdat de klant graag ziet wat hij/zij koopt, gebruiken warenhuizen
speciale verlichting om hem/haar tot meer consumptie te
verleiden. Helaas worden de producten nu net door dit licht
beschadigd.
Het Noorse onderzoekscentrum voor de voedingsindustrie,
NOFIMA, identificeerde in verschillende voedselproducten
welke bestanddelen een grote lichtgevoeligheid hebben. Deze
kennis zou kunnen leiden tot het documenteren en opstellen
van de nodige vereisten die aan voedingsverpakkingen gesteld
moeten worden. Verschillende vormen van lichtbarrières die in
de verpakking worden ingewerkt kunnen het verlies aan kwaliteit
in het voedsel verhinderen.
Licht en zuivelproducten:
Onderzoekers van Nofima Mat hebben op basis van X-stralen
fluorescentie spectroscopie, sensorische analyses en
geavanceerde data-analyses, ontdekt dat zuivelproducten naast
riboflavine (ook bekend als vitamine B2 of lactoflavine) minstens
vijf lichtgevoelige bestanddelen bevatten, namelijk chlorofyl
a en b, protoporfyrine, hematoporfyrine en chloorhoudende
bestanddelen. Deze bestanddelen blijken tot meer foto-oxidatie
te leiden dan riboflavine.
Licht en vlees in sneetjes:
Pigmenten in vleesproducten zoals gekookte ham (zuiver vlees)
en hespenworst (vleesmengsel) zijn zeer lichtgevoelig wanneer
zich zuurstof in de verpakking bevindt. Wanneer het product aan
licht wordt blootgesteld mag de restzuurstof in de verpakking
slechts <0.2% bedragen om geen verkleuring te veroorzaken. Het
is vooral de combinatie van zuurstof én licht die nefast is voor het
vleesproduct. In een tijdspanne van 6 tot 8 uur in de koeltoonbank
verandert de frisse roze kleur in grijs wanneer het product is
blootgesteld aan een voldoende hoeveelheid zuurstof en licht.
Het probleem van verkleurde vleessneetjes zou de laatste jaren
nog zijn toegenomen omdat steeds meer wordt overgeschakeld
van vacuümverpakking naar het verpakken in gemodificeerde
atmosferen.
3. Barrière tegen zuurstof
Verpakkingsmateriaal kan ervoor zorgen dat ongewenste gassen
(O2) weggehouden worden van het product en dat beschermende
gassen (CO2 en N2) in de verpakking blijven. Over het algemeen is
de transmissie van CO2 gas in de verpakking veel sneller dan die
van O2 or N2. De verhouding van N2, O2 en CO2 is 1: 4: 20.
Zuurstofbarrières worden uitgedrukt in OTR (Oxygen Transmission
Rate), waarbij de transmissie van zuurstof doorheen het
verpakkingsmateriaal wordt gemeten. De aanwezigheid van
zuurstof tast immers de kwaliteit aan en leidt tot ongewenste
microbiologische groei, ranzigheid, verkleuring en verlies van
nutriënten. Blootstelling aan licht versnelt deze ongewenste
processen nog.
2014 - 07 | Centexbel INFO | page 4|16