– Opakowanie kojarzy się nam w większości z kartonem. Pudełka kartonowe powstały już pod koniec XIX wieku, a pierwsze patenty dotyczące opakowań tekturowych to rok 1903. Od tego czasu w technologii opakowań zmieniło się prawie wszystko, ale wciąż nie dobieramy opakowania w stosunku do właściwości produktu. Zaproponowana przez nas technologia rozwiązuje ten problem – tłumaczy dr hab. Sławomir Wilczyński, prof. SUM i dodaje: – Zaproponowaliśmy zastosowanie hemisferycznego reflektometru kierunkowego. Jest to urządzenie, które do tej pory wykorzystywane było głównie w przemyśle kosmicznym i lotniczym do badania trwałości narażania powłok na promieniowanie podczerwone i wydajności paneli słonecznych. Proponowana przez nas metoda pozwala więc nie tylko skutecznej chronić produkt, ale w konsekwencji wydłużyć jego trwałość, co ma kolosalne znaczenie nie tylko w kontekście ekonomicznym, ale również ekologicznym. Przeprowadziliśmy badania (dostęp do pełnych badań tutaj: https://lnkd.in/dGmHG-CX ) i udowodniliśmy, że potrafimy znacznie lepiej dobrać opakowanie do produktu, a tym samym skutecznie zwiększyć trwałość produktu.
Opakowania odgrywają dziś ważną rolę w zachowaniu jakości produktów spożywczych podczas ich przechowywania, zapewniając ochronę przed czynnikami środowiskowymi, chemicznymi i fizycznymi. Opakowanie może spełniać podstawową rolę jak zapobieganie pękaniu produktu, ale jest również stosowane w celu zapewnienia bariery dla wody, tlenu, dwutlenku węgla i innych gazów, a także aromatów.
- Najważniejszym czynnikiem wpływającym na trwałość produktów spożywczych i leków jest światło słoneczne. Światło słoneczne, w widmie którego jest promieniowanie ultrafioletowe, widzialne i podczerwone, prowadzi do reakcji degradacji i utleniania składników aktywnych. Degradacja oraz utlenianie żywności i leków powoduje spadek zawartości substancji czynnych, składników odżywczych i związków bioaktywnych, a także tworzenie się nieprzyjemnych zapachów i smaków oraz zmianę koloru żywności i leków – wyjaśnia prof. Wilczyński i dodaje:
- Może powodować także tworzenie się substancji toksycznych. Produkty spożywcze i leki są wrażliwe na różne długości fal świetlnych. Zrozumienie wpływu, jaki określone długości fal świetlnych wywierają na składniki żywności, umożliwi opracowanie nowych materiałów opakowaniowych do żywności, które blokują najbardziej szkodliwe długości fal świetlnych dla fotostabilności określonych związków spożywczych i leków.
W literaturze można znaleźć liczne badania dotyczące wpływu energii świetlnej na stabilność i właściwości sensoryczne różnych produktów spożywczych i leków. Znany jest również mechanizm fotodegradacji wielu składników aktywnych. - Niemniej jednak istnieją tylko nieliczne doniesienia mówiące o tym, jak poszczególne zakresy spektralne światła wpływają na stabilność gotowych produktów spożywczych i leków, a nie poszczególnych składników. Wiedza taka umożliwiłaby takie projektowanie opakowań, które w mogłoby wybiórczo chronić produkt spożywczy przed określonym zakresem spektralnym światła, które w największym stopniu powodowałoby degradację produktu – mówi prof. Wilczyński.
Promieniowanie świetlne tylko wtedy oddziałuje z materią (produktem spożywczym) kiedy jest przez nią pochłonięte. Efekt biologiczny i chemiczny promieniowania odbitego lub ulegającego transmisji jest równy zero. Tym samym ważnym elementem determinującym fotostabilność produktu spożywczego jest określenie w jakim zakresie i jakim stopniu pochłania promieniowanie świetlne.
Absorbcja promieniowania przez chromofory żywności czy leków – chromofory czyli cząsteczki pochłaniające promieniowanie - powoduje, że przechodzi on do stanu wzbudzonego, a następnie odda pochłoniętą energię do produktu spożywczego lub leku. Absorbcja promieniowania słonecznego następuje dla wąskich zakresów spektralnych kiedy różnica w energii, dla określonych orbitali molekularnych, jest równa energii (długości fali) promieniowania. W efekcie bardzo często tylko wąski zakres długości fali jest pochłaniany co powoduje, że ochrona przed tym wąskim zakresem długości fali znacząco zwiększa trwałość produktu. Najczęściej nie ma więc konieczności tworzenia opakowań, które chronią przed całym szerokim zakresem promieniowania (stworzenie takiego materiału jest bardzo trudne i kosztowne) ale wystarczy chronić produkt przed wąskim zakresem spektralnym. Natomiast pytanie pozostaje przed jakim zakresem i jak go zmierzyć! - Nasza metoda pozwala ten zakres zidentyfikować, a potem już dobór skutecznego opakowania jest już bardzo prosty – podkreśla prof. Wilczyński.
Źródło: SUM
