V souÄasné dobÄ› pÅ™edstavuje obal výrobku jeho ochranu, lepší skladovatelnost a v neposlední Å™adÄ› i atraktivnost. SpotÅ™ebitelé vÅ¡ak vyžadují i zachování Äerstvosti výrobku, a to po co nejdelší dobu od výroby až do prodeje. SouÄasnÄ› se u balených výrobků požaduje co nejpohodlnÄ›jší způsob jeho spotÅ™ebování (konvenience) po celou dobu, kdy jej máme v obalu (napÅ™. snadné otevírání a zavírání, dostateÄná tÄ›snost, ale i lehkost uzávÄ›ru).

SpotÅ™ebitel je dnes více informován o zabaleném výrobku. Obal se tak stává stále více i nosiÄem informací a osvÄ›ty. Z toho tedy vyplývá, že obalu je pÅ™isuzováno stále více funkcí, a tak obalový průmysl musí pracovat na dalších nových konceptech, které by tyto vÅ¡echny požadavky dovedly integrovat do funkÄního komplexu. To mezi jinými způsoby umožňují aktivní a inteligentní balení. Cílem obou systémů je prodlužování údržnosti nebo zvyÅ¡ování kvality potravin.

Aktivní balení mění podmínky
Aktivní obal mÄ›ní podmínky balené potraviny, Äímž se prodlužuje údržnost nebo se zvyÅ¡uje bezpeÄnost, příp. se zlepÅ¡ují senzorické vlastnosti potraviny a souÄasnÄ› se zachovává kvalita balené potraviny. Podmínkami se rozumí různá hlediska, na která je tÅ™eba brát ohled pÅ™i stanovování údržnosti balených potravin, napÅ™. chemické procesy nebo mikrobiologické aspekty. Příklady aktivního balení jsou:
– odstranÄ›ní kyslíku,
– regulace vlhkosti,
– uvolňování konzervaÄních látek,
– absorpce nežádoucích pachů,
– pohlcování nebo odrážení urÄitých vlnových délek svÄ›telného spektra, které obsah obalu
znehodnocují.
K zajištění těchto požadavků aktivního balení se používají různé systémy pracující na principech aktivního vychytávání (absorbéry) nebo aktivního uvolňování (emitery).

1. Absorpce kyslíku
Z komerÄního hlediska je odstranÄ›ní kyslíku dnes nejdůležitÄ›jším typem aktivního balení. Zdrojem kyslíku v obalu je propustnost obalového materiálu pro kyslík, vzduch uzavÅ™ený v potravinÄ›, malé pronikání v důsledku netÄ›snosti nebo nedostateÄná evakuace a/nebo vyrovnávání plynů. Přítomný kyslík způsobuje zmÄ›nu barvy, nutriÄní ztráty, urychluje mikrobiální růst a dále se podílí na tvorbÄ› nežádoucích pachutí.
K vychytávání kyslíku se používá jeden nebo nÄ›kolik mechanismů – oxidace kovů a jejich oxidů, kyslíkové absorbenty na bázi polymeru nebo enzymatická oxidace. K vychytávání kyslíku se aplikují ve formÄ› sáÄků obsahujících složky absorbující kyslík, které se vkládají do obalů nebo jsou pÅ™ilepeny na vnitÅ™ní stÄ›nu obalu, do uzávÄ›ru nebo do obalového materiálu rozpuÅ¡tÄ›ním do plastu. Ze vÅ¡ech technologií aktivního balení se nejvíce studovaly i patentovaly lapaÄe kyslíku.

2. Regulace vlhkosti
Přítomnost vysokého obsahu vody Äasto usnadňuje pomnožování mikroorganismů a zamlžování plastových obalů. Výrobky s vysokou relativní vlhkostí, jako jsou maso nebo ryby, jsou citlivé na zmÄ›ny teploty bÄ›hem transportu, což vede ke vzniku kondenzátu. Stabilita potraviny je totiž tÄ›snÄ› spojena s aktivitou vody (aw) výrobku, která je ovlivňována relativní vlhkostí v prostoru nad balenou potravinou. Existují dva rozdílné způsoby regulace obsahu vody u balených potravin, a to regulace kapalné vody a stabilizace vlhkosti. Regulaci nadmÄ›rného množství vody lze provádÄ›t aplikací fólií, které absorbují odkapávající vodu. Tyto fólie jsou obvykle tvoÅ™eny ze dvou vrstev mikroporézního polymeru, které uzavírají vrstvu superabsorpÄního polymeru (napÅ™. polyakrylátových solí nebo celulózových vláken). Tyto fólie lze použít jako podložky pod Äerstvé maso, takže se absorbuje odkapávající tekutina.
Jiný způsob představuje regulace nadměrné vlhkosti u balené potraviny pomocí stabilizované vlhkosti. Tyto stabilizátory (např. propylenglykol a sacharid) se umísťují mezi dvě plastové fólie.

3. Absorpce nežádoucích chutí a vůní
Zatím se komerÄnÄ› používá jen málo obalových materiálů k odstraňování složek potravin, které mají nežádoucí vliv na vůni a chuÅ¥ výrobku. Používají se napÅ™. pÅ™i balení pomeranÄové nebo grapefruitové šťávy. Další aplikací je odstranÄ›ní aminů vzniklých Å¡tÄ›pením bílkovin v rybí svalovinÄ›. V Japonsku byly k tomuto úÄelu vyrobeny sáÄky z fólie obsahující sůl železa a organickou kyselinu, které nejdříve amin oxidují a ten je následnÄ› absorbován polymerem.

4. Uvolňování antimikrobiálních látek
Bakteriální růst lze ovlivňovat odstraňováním kyslíku. V literatuÅ™e se vÅ¡ak uvádí Å™ada látek, které by mohly inhibovat bakteriální růst, pokud budou souÄástí obalového materiálu. Jsou to napÅ™. bakteriociny (nisin, pediocin), sorban draselný, benzoan sodný, anhydrid kyseliny benzoové. Mezi hlavní aplikace antimikrobiálního obalu patří systémy uvolňující etanol a systémy ovlivňující oxid uhliÄitý. Bakteriostatický úÄinek oxidu uhliÄitého je znám již delší dobu. Je vÅ¡ak ovlivňován Å™adou faktorů, napÅ™. stupnÄ›m kontaminace, teplotou skladování a koncentrací kyslíku. Rovněž jeho inhibice není stejná na vÅ¡echny druhy mikroorganismů.

5. Absorpce nebo odrážení urÄitých vlnových délek
Některé vlnové délky za normálních okolností výrobek poškozují. Světlo a kyslík způsobují fotooxidaci u potravin citlivých na světlo. To vede k tomu, že potraviny obsahující tuk žluknou, maso a masné výrobky zelenají. Tomu lze zabránit použitím obalu s látkou (např. rostlinným barvivem chlorofylem nebo riboflavinem), která absorbuje světlo, přenáší kyslík a celý proces tím urychluje. Proto se přirozená barviva zabudovávají do polymerních fólií a tento obal je pak schopen odfiltrovat kritické vlnové rozsahy světla, a přesto zůstává nadále transparentní.

6. Ostatní systémy aktivního balení
V zahraniÄí probíhá intenzivní vývoj nových systémů aktivního balení, kam napÅ™. patří fólie uvolňující antioxidanty, obalové systémy ochlazující výrobek nebo vytvářející teplo, fólie zamezující pÅ™ilepování a zamlžování nebo fólie vyrovnávající teplotu.
Výše uvedené způsoby aktivního balení patří z technického hlediska k dalším funkcím obalu a vedou ke zlepšení kvality výrobků ve prospěch spotřebitelů. Je proto zapotřebí dávat těmto aktivním funkcím obalů větší prioritu a zainteresovat v tomto směru více výrobců obalových materiálů.

Inteligentní balení monitoruje
Inteligentní systémy balení monitorují podmínky balených potravin za úÄelem získání informace o kvalitÄ› balené potraviny bÄ›hem transportu a skladování.
KomerÄnÄ› jsou nabízeny zejména indikátory teploty, indikátory složení vnitÅ™ní atmosféry a indikátory Äerstvosti.

1. Indikátory teploty
Indikátory teploty jsou znaÄky umístÄ›né na vnÄ›jším povrchu obalu a jsou vizuálnÄ› schopny indikovat zmÄ›nu teploty, které byl nebo je výrobek vystaven. ZmÄ›na je buÄ nevratná, pokud se monitoruje teplota výrobku v minulosti, nebo jsou používány indikátory s vratnou zmÄ›nou barvy charakterizující souÄ
asnou teplotu výrobku. Pro kvalitu potravinářských výrobků jsou významnÄ›jší indikátory první – tedy nevratné. Podle principu je možné používané indikátory rozdÄ›lit na indikátory využívající mechanické, chemické nebo enzymové nevratné zmÄ›ny. ZjiÅ¡tÄ›ná výše teploty se obvykle pÅ™evede do viditelné formy mechanickou deformací, zmÄ›nou barvy nebo pohybem barevného pole. Rozsah zmÄ›n v závislosti na délce působení teploty je dán typem indikátoru a fyzikálnÄ›-chemickým principem, na nichž je založen. Indikátory teploty se dÄ›lí na ty, které indikují dosažení kritické teploty, a dále na indikátory celkového tepelného úÄinku. V souÄasné dobÄ› jsou v zahraniÄí (pÅ™edevším USA) nabízeny jednoduché indikátory vhodné pro spotÅ™ebitelské balení a signalizující pÅ™ijatelnost nebo nepÅ™ijatelnost výrobku. Používají se pÅ™edevším pÅ™i balení hotových jídel, masných nebo mlékárenských výrobků.

2. Indikátory atmosféry
V praxi lze tyto indikátory rozdÄ›lit na indikátory, které reagují na obsah kyslíku, indikátory oxidu uhliÄitého a indikátory vlhkosti. Indikátory složení atmosféry jsou úzce spjaty s rozvojem balení potravin v modifikované atmosféře. VÅ¡echny indikátory tohoto typu mají formu Å¡títku s vyznaÄenou plochou nebo tablety v transparentním sáÄku, jejichž barva se mÄ›ní v závislosti na složení okolního prostÅ™edí. Tyto indikátory se umísÅ¥ují ve vnitÅ™ním volném prostoru a zmÄ›na barvy indikátoru se odeÄítá pÅ™es transparentní obalový materiál. Podstata tÄ›chto indikátorů spoÄítá na oxidaÄnÄ›-redukÄních zmÄ›nách citlivých barviv (napÅ™. metylenové modÅ™i) v důsledku chemické nebo enzymové reakce. Dalším principem je zmÄ›na barvy pigmentů v důsledku posunu hodnoty pH. Indikátory kyslíku jsou Äasto oznaÄovány jako indikátory neporuÅ¡enosti obalu. Indikátory oxidu uhliÄitého jsou oznaÄovány jako indikátory mikrobiální stability.

3. Indikátory Äerstvosti
Jsou založeny na detekci tÄ›kavých metabolitů (aminy, amoniak, oxid uhliÄitý, diacetyl) uvolňovaných bÄ›hem stárnutí balených potravin. V souÄasné dobÄ› je vyrábÄ›n jeden tento indikátor, který je urÄen pro monitorování balených ryb. ZmÄ›nou barvy reaguje na uvolňování tÄ›kavých aminů, které jsou typické pro zrání rybího masa.

Aktivní balení versus „pozitivní seznamy“
Aktivní a inteligentní systémy balení se používají pÅ™edevším v USA, Japonsku a Austrálii, kde slouží k monitorování údržnosti nebo kvality a bezpeÄnosti potravin. V EvropÄ› zatím bylo vyvinuto málo tÄ›chto systémů. Je to dáno pÅ™edevším platnou legislativou v EvropÄ› týkající se materiálů pÅ™icházejících do styku s potravinami. Tyto slouÄeniny musí být pÅ™edem schváleny, tzn. že se vyskytují na „pozitivním seznamu“. Tento seznam se vÅ¡ak vÄ›tÅ¡inou soustÅ™eÄuje pouze na slouÄeniny používané k výrobÄ› nebo zlepÅ¡ení obalového materiálu. Složky sloužící k jiným úÄelům (prodloužení údržnosti) tento seznam neuvádí. Podle této legislativy dále platí, že celková migrace látek z obalového materiálu do potraviny nesmí pÅ™ekroÄit 60 mg/kg potraviny. Tento limit se vÅ¡ak nesluÄuje s cílem aktivního balení. PÅ™es zmínÄ›né skuteÄnosti Evropská unie od r. 1999 financuje výzkum zaměřený na tuto oblast. Cílem je iniciovat novelizaci potravinářské legislativy týkající se materiálů pÅ™icházejících do styku s potravinami. Tím by se aktivní a inteligentní systémy dostaly do nových nařízení v oblasti balení potravin v EvropÄ›. Jejich aplikace také pÅ™edstavuje jednu z možností zajiÅ¡tÄ›ní systému kritických bodů pÅ™i realizaci systému výroby bezpeÄných potravin.

Eva Nápravníková,
Ústav hygieny a technologie masa VFU Brno