Studiul privind evolutia ambalajelor si influenta lor asupra cvalitatii produselor alimentare impactul acestora asupra mediului si legislatia UE

AmbalajeleDefinitie: Sunt materiale care invelesc un produs sau un ansamblu de produse in timpul manipularii, transportului, depozitarii si vanzarii in scopul de a proteja, a conserva si prezenta produsele pana la momentul consumarii si utilizarii lor.

Evolutia ambalajelor din cele mai vechi timpuri pana in zilele noastre

Inca din antichitate existau diverse metode de a transporta, proteja si depozita produsele alimentare.In decursul istoriei aceste metode si materialele de ambalare folosite la ambalarea produselor alimentare au evoluat considerabil.

Principalele cerinte pe care trebuie sa le indeplineasca un anbalaj: Sa aiba masa si volum propriu reduse; Sa nu fie toxic nici pentru produs, nici pentru mediul extern; Sa fie compatibil cu produsul caruia ii este destinat; Sa nu prezinte miros si gust propriu; Sa posede o rezistenta mecanica cat mai ridicata; Sa fie etans fata de gaze, praf, grasimi; Sa prezinte sau nu permeabilitate fata de radiatiile luminoase; Sa aiba forma, culoare, grafica atractive.

Principalele materiale de ambalare sunt: Sticla Metale Mase plastice Carton / Hartie Lemn Stofa

Principalele tipuri de polimeri folositi in domeniul ambalajelor sunt: Polietilena cu densitate mica (LDPE). Din acest material se fabrica recipiente compresibile (d.e. , flacoane pentru spuma de ras), saci pungi de diferite dimensiuni. Polietilena cu densitate mare (HDPE). Din ia sa prosuc sticle pentru detergenti, lapte si sucuri de fructe, capace si dopuri. Sticlele din HDPE acopera 90% a ambalajului pentru produsele chimice industriale si de uz casnic, 60% a produselor cosmetice si de igiena, a preparatelor farmaceutice si sanitare (sticle pentru ser fiziologic, solutii dezinfectante) s-a calculat ca recipientele din material plastic alcatuiesc 35% din totalul de sticle folosite si 10 % din cantitatea totala Polipropilena (PP). Din acest material se fabrica diverse cutii (pentru unt, margarina) sticle compresibile (pentru ketchup, mustar, sosuri), capace si dopuri, pahare pentru iaurturi. Clorura de polivinil (PVC). PVC-ul se produce prin polimerizarea clorurii de vinil. Deoarece este considerata o substanta cancerigena, Uniunea Europeana a stabilit limite superioare de concentratie a acesteia in ambalaje pentru ambalaje si bauturi. Mai concret, concentratia ei la finele fabricarii ambalajului trebuie sa fie sub 1 ppm, iar in produs sub 0,1 ppm. Absorbtia clorurii de vinil din ambalaje depinde de felul produsului alimentar. S-a dovedit, ca aceasta absorbtie are loc mai intens la uleiuri alimentare si bauturi alcoolice.

Polistirenul (PS). Se produc cutii pentru oua, pahare pentru iaurt, tavi pentru alimente, capace si dopuri pentru sticle. Poliesterul (PET). Din el se fabrica sticle pentru bauturi nealcoolice, castroane pentru mancaruri, puingi de gatit in cuptor etc. Marele avantaj al PET-ului este faptul ca materialul este foarte curat si produsele alimentare nu absorb substante nocive din astfel de ambalaje. Pe langa acestea, sticlele din poliester snt transparente, atragatoare si rezistente. Sticlele din PET sau PVC, folosite pentru apa inbuteleiata, sunt mai scumpe decat recipientele din sticla. Insa datorita greutatii mici si fragilitatii in timpul transportului, cat si a pierderilor in general diferenta de cost se echilibreaza. E clar, deci ca unele produse pot fi ambalate in diferite tipuri de materiale plastice. Fiecare din aceste tipuri are unele propietati, ce corespund cerintellor concrete de ambalare. De exemplu pentru ambalarea laimentelor congelate se folosesc LDPE, HDPE si PET. Pentru alimentele care nu se pastreaza in congelator, ci in frigider, se folosesc ambalaje din PP, PS si PVC.

Consumul materialelor de ambalare in Europa

Carton 34% Materiale stratificate 3% Materiale plastice 11% Lemn / Pluta 14% Metale 6% Sticla 30% Altele (panze, plumb, ceramica) 2%

Ambalarea produselor in atmosfera modificata Tehnica ambalarii n atmosfera modificata consta n nlocuirea, n momentul ambalarii, a aerului ( cu compozitie n volume de 78% azot, 21% oxigen, 0,3% dioxid de carbon si urme de alte noua gaze ) continut n ambalaj, cu un gaz sau un amestec de gaze si nchiderea ermetica a produsului n acest mediu, folosind ambalaje impermeabile la gaze. Atmosfera gazoasa, introdusa n gaz n momentul ambalarii, nu este controlata ulterior. Ea se poate modifica n timpul pastrarii produsului, datorita difuziei gazelor n produs si din produs, permeabilitatii gazelor n si din ambalaj, efectelor datorate produsului si metabolismului microbian. Ambalarea produselor alimentare, n particular a produselor de panificatie si patiserie, este influentata de urmatorii factori: -alegerea gazului sau a amestecului de gaze, n care se face ambalarea si efectul lor asupra produsului; -materialul folosit pentru ambalare; -masina de ambalat. La acestea se adauga temperatura, care trebuie controlata la ambalarea, distributia si vnzarea produselor MAP.

Ambalarea n atmosfera modificata (MAP) reprezinta o metoda moderna de ambalare a produselor alimentare, prin care se realizeaza prelungirea duratei de pastrare a acestora, cu mentinerea calitatii lor initiale.

S-a studiat compozitia atmosferei modificate pentru ambalarea checului, blatului de tort si ruladei, folosind un amestec de dioxid de carbon si azot si un ambalaj constnd din OPA - poliamida orientata si PE - polietilena. S-a constatat ca durata de pastrare a produselor creste, atunci cnd proportia de dioxid de carbon din amestecul gazos este mai mare de 45% si este optima la proportia de 70/30 pentru CO2/N2. Asocierea ambalarii n atmosfera modificata cu nlocuirea a 20% din zahar cu sorbitol sau cu adaosul de acid sorbic, prelungeste considerabil durata de pastrare.

Gazele utilizate n MAP sunt: CO2, N2 si O2, adica cele care se gasesc n mod normal n aer, numai ca n acest caz, se modifica proportia dintre ele. Ambalajul este un element foarte important al reusitei ambalarii n MAP. El trebuie sa prezinte proprietati nalte de bariera fata de gaze si o capacitate mica de transfer a vaporilor de apa. n plus, el trebuie sa permita nchiderea prin sudura si sa prezinte rezistenta mecanica. Virtual, toate materialele de ambalaj MAP sunt polimeri termoplastici.Deoarece polimerii, care au proprietati de bariera, nu sunt si termoplastici, ambalajele folosite sunt formate din mai multe straturi, de cele mai multe ori coextrudate.

Principalele materiale folosite sunt: OPA - poliamida orientata OPP - polipropilena orientata PET - poliester PVC - clorura de polivinil nalt polimerizat EVOH - etilen - vinil - alcool copolimer PS - polistiren, cu proprietati de bariera PE - polietilena PP - polipropilena, neorientate, cu proprietati de termosudabilitate

Depozitarea produselor S-a facut la temperatura mediului ambiant , care a variat de la 18 la 27 C pe durata depozitarii. Au fost ambalate n atmosfera modificata produse fara conservant, produse cu adaos de 0,1% acid sorbic ( fata de masa aluatului) si produse la care 20% din zahar a fost nlocuit cu sorbitol. Periodic, produsele au fost analizate organoleptic si fizicochimic, determinndu-se umiditatea, alcalinitatea, pH-ul. Initial si final, au mai fost determinate porozitatea si elasticitatea pentru chec si blat, folosindu-se metode STAS.

Durata de pastrare Produse fara conservant: Produsele au fost ambalate n atmosfera modificata, n care dioxidul de carbon a variat de la 20 la 70%, restul fiind azot si depozitate la 1718C. Din datele prezentate n tabelul 1, se observa ca durata de pastrare a produselor creste cu proportia de CO2 n atmosfera din ambalaj, mai pronuntat pentru chec (de 2, 3 ori) si blatul de tort (de 2 ori) si mai slab pentru rulada (de 1,4 ori).

Desi exista o crestere a duratei de pastrare a produselor la ambalarea n atmosfera modificata, aceasta nu este satisfacatoare pentru un producator care doreste sa-si desfaca produsele pe zone extinse ale tarii. De aceea, s-a ncercat combinarea ambalarii n atmosfera modificata cu procedee care reduc posibilitatea dezvoltarii microorganismelor, n particular a mucegaiurilor. S-au adoptat doua procedee: Reducerea activitatii apei din produs prin nlocuirea unei parti din zahar cu sorbitol; Adaugarea de agent antifungic. S-a folosit n acest scop acidul sorbic. Alegerea acestuia a avut n vedere faptul ca produsele studiate au reactie alcalina

Produse preparate cu sorbitol Pentru stabilirea concentratiei optime de CO2 n atmosfera din ambalaj, am investigat, n continuare, domeniul de concentratie n CO2 cuprins ntre 60 si 100%. n plus, pentru marirea duratei de conservare a produselor, 20% din zaharul prevazut n reteta a fost nlocuit cu sorbitol, n vederea reducerii activitatii apei din produs. Determinarile s-au facut pentru blatul de tort, temperatura din depozit variind intre 18 si 25C.

Din analiza datelor se constata: - nlocuirea a 20% din zahar cu sorbitol, a marit durata de pastrare a martorului de la 10 la 14 zile, iar ambalarea n atmosfera modificata a marit si mai mult aceasta durata. Cresterea concentratiei de CO2 n atmosfera din ambalaj de la 60 la 100%, a marit durata de pastrare a blatului de tort de la 25 de zile, la 53 de zile. - Comparnd durata de pastrare a blatului de tort fara sorbitol si cu sorbitol, pentru compozitia atmosferei modificate de 70% CO2 si 30% N2, se observa o crestere a duratei de pastrare cu 8 zile, o crestere, pe care o consideram semnificativa, justificnd nlocuirea unei parti din zahar cu sorbitol. - Odata cu cresterea concentratiei de CO2 peste 70%, se amplifica gradul de colapsare a ambalajului pe produs, proces care se accentueaza cu durata de pastrare si care determina scaderea naltimii produsului.

Produse preparate cu adaos de acid sorbic n scopul cresterii duratei si sigurantei de pastrare a produselor, mai ales n anotimpul calduros, cnd posibilitatea dezvoltarii microorganismelor creste, am preparat produse cu adaos de acid sorbic n calitate de agent antifungic n proportie de 0,1% fata de masa de aluat, doza stabilita prin cercetari anterioare, care au fost ambalate n atmosfera modificata, continnd 60 pna la 100% CO2. Pastrarea produselor s-a facut la temperatura mediului ambiant, care a variat ntre 18 si 27 C.

Din analiza datelor si pe baza observatiilor organoleptice se constata: -adaugarea de agent antifungic si ambalarea n atmosfera modificata a prelungit considerabil durata de pastrare pna la aparitia mucegaiului, n toate cazurile, cea mai spectaculoasa crestere nregistrndu-se la rulada, unde pentru un continut de 70% CO2 n atmosfera gazoasa, durata de pastrare a crescut de la 10 zile, pentru produsul fara conservant, la 45 de zile, la cel cu conservant. Fata de martorul cu conservant cresterea este de peste 3 ori pentru toate produsele.

si n cazul acesta, ca si n cazul produselor cu sorbitol, se constata colapsarea ambalajului pe produs. Marimea raportului este influentata de raportul dintre volumul pungii de ambalat si volumul produsului si de compozitia atmosferei gazoase din interiorul ambalajului. Colapsarea este mai puternica pentru chec si rulada, unde raportul dintre volum punga/volum produs este sub 2 si mai slaba pentru blatul de tort, unde acest raport este de 2,56. Compozitia atmosferei gazoase are o mare influenta asupra acestui fenomen. Colapsarea este mai redusa pentru 60 si 70% CO2 si se accentueaza cu cresterea concentratiei acestuia la 80% si peste 80%. -odata cu cresterea gradului de colapsare a ambalajului pe produs, volumul acestuia scade, mai ales la concentratii de 90 si 100% Modificarea indicilor chimici, fizici si senzoriali ai produselor MAP in timpul pastrarii.

Produse MAP fara conservant Pe parcursul pastrarii produselor, au fost determinate, la diferite intervale de timp, umiditatea, alcalinitatea si pH-ul, in paralel realizandu-se si examenul organoleptic. Analizele efectuate au permis formularea urmatoarelor observatii: n timpul depozitarii are loc scaderea umiditatii miezului de la 27,1 la 22,14% pentru chec si de 38,8 la 29,45% pentru blatul de tort, cel mai probabil pe seama deplasarii ei spre coaja; Alcalinitatea, respectiv pH-ul, care se afla in zona alcalina, sufera mici modificari in timp. Exista unele diferente pentru acesti indici in functie de compozitia atmosferei gazoase din ambalaj in sensul unei diminuari a pH -ului, odata cu cresterea concentratiei de CO2, ceea ce se atribuie dizolvarii CO2 in apa si in grasimile din produs. nsusirile organoleptice, gust, aroma, elasticitate sunt practic nemodificate.

Produse MAP cu adaos de acid sorbic Pentru aceste produse s-au determinat la diferite intervale de timp, umiditatea din miez si coaja in cazul checului si blatului de tort, si pentru blat si crema in cazul ruladei, alcalinitatea si pH-ul din miez, iar pentru rulada alcalinitatea din blat si crema, cu exceptia alcalinitatii din crema care nu s-a determinat din cauza culorii inchise a solutiei , crema fiind cu cacao. Initial si final, s-au determinat pentru chec si blatul de tort porozitatea si elasticitatea, la diferite compozitii ale atmosferei din ambalaj si la intervale diferite de timp. Paralel cu acesti indici, pe parcursul duratei de depozitare s-a facut si examenul organoleptic. Din datele experimentale, pentru produsele MAP cu adaos de conservant pe durata pastrarii s-a observat: Umiditatea miezului scade in timpul depozitarii, pe seama deplasarii spre coaja, cu 9% dupa 50 de zile de pastrare pentru chec, cu cca 7% pentru blatul de tort si cu aproximativ 5% pentru blatul de rulada dupa 56, respectiv 58 de zile de pastrare.

Umiditatea cojii creste, in prima parte a depozitarii, de la umiditatea initiala 0 pana la umiditatea de echilibru higrometric, care se atinge in 7-14 zile si a carei valoare depinde de produs, 2023% pentru chec si blatul de rulada si cca 31% pentru blatul de tort, dupa care scade cu 3-5%; Scaderea concomitenta a umiditatii miezului si a cojii este atribuita difuziei exterioare a acesteia, ceea ce demonstreaza ca ambalajul nu este perfect impermeabil fata de vaporii de apa; Alcalinitatea si pH-ul au variat in timp de la 7,2-7,3 la 7,05-7,18, neexistand diferente semnificative intre probele ambalate in atmosfera cu diferite concentratii de CO2. Aceste variatii nu au influentat gustul produselor. n cazul blatului de tort si a blatului de rulada are loc pentru unele probe, la durate mari de depozitare, o usoara coborare a pH-ului sub 7; Variatii mari au avut loc dupa 50-58 de zile de pastrare, porozitatea si elasticitatea s-au redus accentuat, mai pronuntat pentru probele ambalate in mediul gazos avand concentratii de 80 si peste 80% CO2, lucru constatat si organoleptic.

Explicatia ar consta in colapsarea mai putenica a ambalajului pe produs la aceste concentratii de CO2. Dupa 22 de zile de pastrare, checul isi mentine foarte bine insusirile initiale, gustul, aroma, moliciunea, elasticitatea; dupa 50 de zile, insa, desi nu apar modificari de gust, aroma este diminuata la masticare, este aspru, uscat, este dens si neelastic si are inaltime diminuata. Pe langa pierderea unei parti din umiditate produsul sufera si un proces de invechire; Din examenele organoleptice efectuate intre datele de analiza, apreciem despre chec ca poate fi pastrat cu mentinerea foarte buna a insusirilor initiale, pe o durata de maxim 30 de zile. Concentratia optima de CO2 in atmosfera din ambalaj este 60-70%;

Din punct de vedere organoleptic, dupa 14 zile si 25 de zile de pastrare, blatul de tort isi mentine foarte bine insusirile initiale dar dupa 50 de zile desi gustul nu este modificat, aroma, moliciunea, elasticitatea si inaltimea blatului sunt diminuate, iar la masticare este usor aspru si uscat; Avand in vedere observatiile organoleptice si variatia principalilor indici chimici pe durata depozitarii, apreciem ca blatul de tort preparat cu adaos de acid sorbc, poate fi pastrat maxim 30 de zile; Din punct de vedere organoleptic, dupa 14 si 25 zile, rulada si-a pastrat foarte bine insusirile organoleptice: gust, aroma, prospetime. Dupa 58 de zile, insa, crema sa inchis la culoare (crema de cacao) si mirosul este intepator - neplacut, produsele nemaiputand fi consumate pentru toate concentratiile de CO2;

Pe baza observatiilor organoleptice efectuate apreciem ca durata de depozitare a ruladei cu crema este 25, maxim 30 de zile la temperatura mediului ambiant; Luand in considerare gradul de colapsare a ambalajului pe produs, mai mare pentru concentratii de CO2 de 80% si peste 80%, care influenteaza negativ volumul, porozitatea si elasticitatea produsului, proportia optima de CO2 in atmosfera gazoasa din ambalaj este de 60-70%.

Ambalajul si mediul Poluarea mediului cu deseuri solide de ambalaj nu este cea mai acuta si mai periculoasa amenintare pentru planeta, in continuare voi prezenta cele mia importante probleme cu care se confrunta planeta. In 1989 ONU a organizat o conferinta pe problemele mediului planetei, acestea fiind urmatoarele : Fenomenul de sera Distrugerea stratului de ozon Ploi acide Poluarea apei potabile Poluarea marilor si oceanelor Defrisarea padurilor Extinderea deserturilor Distrugerea speciilor faunei si florei Noxele