Budou obaly chytřejší než obaláři?

Inteligentní etikety a ochrana zásob

Vývoj inteligentních obalů dnes pohánějí pokroky zejména ve dvou oblastech: chemii a IT. Velmi významně do něj přitom promlouvá i zpřísňující se ekologická legislativa… A „trvalkou“ je samozřejmě snaha ušetřit.

Společnosti Sleever a Avery Dennison uvedly počátkem února na trh inteligentní RFID smršťovací etiketu Inventra, určenou zejména pro trh s kosmetickými produkty a líčením. Podle Avery Denisson v současnosti toto odvětví ztrácí ročně přibližně 10 % svých zásob – přes 6 % kvůli nadprodukci a 4 % vinou znehodnocení a expirace.

Identiv oceněna za NFC inlay pro obaly

Společnost Identiv získala cenu „IoT Connected Retail Application of the Year“ v 10. ročníku IoT Breakthrough Awards. Identiv je světovým leaderem v oblasti řešení internetu věcí (IoT) s podporou RFID. Řešení, vyvinuté ve spolupráci se společnostmi ZATAP a Genuine-Analytics, chrání jak obal, tak jeho obsah. Jádrem jsou inlaye NFC od společnosti Identiv pro detekci neoprávněné manipulace, spojené s bezpečnostními čipy NTAG 424 DNA TagTamper od společnosti NXP, které detekují narušení a propojují každou lahev s její digitální identitou.

Metoda winePROOF od Genuine-Analytics doplňuje hardware mikroskopickým laserovým testem s databází více než 1 400 autentických ročníků vín. Po ověření láhev znovu uzavře bezpečnostní etiketa GA od společností Identiv, zatímco mobilní rozhraní ZATAP zapíše ověření do blockchainu, aby kupujícím poskytlo transparentnost a údaje o původu.

Identiv je rovněž hlavním sponzorem nadcházejícího světového kongresu inteligentních obalů AIPIA/AWA v Amsterdamu, který proběhne od 20. do 21. května.

MCPBag prodlouží životnost balených hrušek

Společnost Fresh Inset představila počátkem roku MCPBag, aktivní obalové řešení určené k prodloužení trvanlivosti hrušek a snížení odpadu. Obal využívá sloučeninu methylcyklopropen pro zachování čerstvosti, která se uvolňuje přímo do sáčku.

Nedávné studie, provedené společností IDC Patagonia v Argentině, prokázaly, že hrušky odrůdy William's balené v MCPBagu dozrávaly podstatně pomaleji než hrušky v konvenčním balení. Výzkum ukázal, že hrušky skladované v MCPBagu vykazovaly významné snížení produkce ethylenu – plynu, který urychluje zrání – z 218 jednotek ve standardních sáčcích na přibližně 80 jednotek v MCPBagu. MCPBag využívá mechanizmus řízeného uvolňování, který postupně uvolňuje methylcyklopropen po dobu 24 hodin, čímž inhibuje reakci ethylenu a tím zpomaluje procesy zrání a měknutí hrušek. Tato metoda nejen prodlužuje životnost ovoce, ale také udržuje jeho kvalitu.

Společnost Fresh Inset navíc vyvinula doplňkové řešení Vidre+, zahrnující nízkonákladovou nálepku nebo etiketu, kterou lze umístit do stávajících kartonů, skořápek nebo sáčků. Tato etiketa postupně uvolňuje methylcyklopropen.

Společnost odhaduje, že tato technologie by mohla snížit celosvětový odpad z ovoce a zeleniny až o 9,46 milionu tun ročně. Výzkum provedený společností IDC Patagonia zahrnoval porovnání zrání hrušek balených v sáčcích MCPBag s hruškami balenými ve standardních sáčcích při krátkodobém (4 dny) a dlouhodobém (120 dní) skladování v chladu.

Hrušky skladované v sáčcích MCPBag vykazovaly prodlouženou trvanlivost o 4 až 8 dní oproti hruškám v konvenčním balení, přičemž si zachovaly pevnost a barvu, zatímco neošetřené ovoce rychle změklo a zežloutlo. Ovoce v sáčcích MCPBag produkovalo po 8 dnech o 60 % méně ethylenu.

Chytré obaly vyvíjí i armáda USA

Inženýři americké armády vyvíjejí obaly z flexibilních fólií pro prodloužení trvanlivosti, snížení odpadu a využití a ukládání energie. Divize bojového stravování Vojenského centra Velitelství rozvoje bojových schopností americké armády v Naticku v Massachusetts zaměstnává i několik inženýrů, kteří se zaměřují pouze na balení.

U vojenských dávek, včetně hotových pokrmů a doplňkových tyčinek, je balení klíčovou součástí zachování čerstvosti potravin a prodloužení trvanlivosti na celou dobu bojových misí. MRE (Meals Ready to Eat - pokrmy připravené ke konzumaci) se dodávají v jednom velkém plastovém balíčku s několika menšími baleními uvnitř, skládajících se z hlavního jídla a doplňkových svačin a nápojů. Tyto dávky jsou baleny ve třech nebo čtyřech vrstvách materiálů v závislosti na produktu, aby byly potraviny chráněny před povětrnostními vlivy a zachovaly čerstvost až do otevření. „V MRE je 10, 15, možná i 20 složek a každá z nich má své vlastní specifické balení,“ řekla Danielle Froio-Blumsacková, materiálová inženýrka z týmu pro ochranu potravin a individuální balení divize.

Specialisté laboratoře nechávají většinu hlavních jídel zpracovat retortovým procesem, který je hermeticky utěsní do sterilizovaného obalu pomocí tlakové komory, aby se prodloužila trvanlivost produktu bez nutnosti konzervačních látek. Současné retortové sáčky mají tři vrstvy směsných polymerů a fóliovou vrstvu, která zabraňuje pronikání vodní páry, kyslíku a světla.

Fólie bohužel není recyklovatelná, takže pracovníci FPIPT vytvořili novou polymerní směs s podobnými vlastnostmi, která váží výrazně méně a splňuje požadavky na trvanlivost. Nesplňuje však zatím požadavky na propustnost vodní páry. Některé z nových sáčků bez fólie strávily pět let ve skladu a nedávno prošly testy bezpečnosti a kvality potravin v mikroanalytických a senzorických laboratořích divize. Projekt trvá již sedm let a ještě není u konce.

V dalším projektu, který je v rané fázi, spolupracuje armáda s Purdue University na obalech, přeměňujících energii z okolí na potenciální energii využitelnou k ohřevu, pomocí tzv. kmenových fotovoltaických nanogenerátorů na náplastech, které by se umístily na palety s krabicovými dávkami. „Uvnitř každé z těchto malých náplastí jsou dvě vrstvy materiálu, které, když vibrují, třesou se nebo se jakkoli pohybují, mohou svou vibrační energii využít a uložit jako energii,“ vysvětlila Froio-Blumsack. Během logistického cyklu, kdy se palety s dávkami přepravují a „poskakují“ při dopravě lodí nebo kamionem, by mohly získat dostatek energie k potenciálnímu ohřevu dávky, místo v současnosti užívaných bezplamenných ohřívačů dávek. V arktických podmínkách by navíc tento proces mohl zabránit zamrznutí dávek.

Armáda také úzce spolupracuje s NASA na prodloužení trvanlivosti potravin pro astronauty v rámci přípravy na budoucí mise na Mars.

Solidus a BlakBear vyvinula senzory pro určení data spotřeby

Společnost Solidus, výrobce udržitelných obalových řešení na bázi vláken, a britská technologická společnost BlakBear s bezdrátovými senzory čerstvosti uvnitř obalů potravin, spojily svá know-how. Senzory uvnitř vláknových obalů měří plyny uvolňované při znehodnocení potravin, jako jsou těkavé sloučeniny, jako je amoniak, a také teplotu. Data se přenášejí bezdrátově přes Bluetooth a RFID a zobrazují se na webovém dashboardu nebo API.

Korelací plynů způsobujících znehodnocení s růstem bakterií a zápachem poskytuje umělá inteligence společnosti BlakBear mikrobiologické poznatky a prognózy trvanlivosti v reálném čase. „Tradiční data spotřeby jsou volena tak, aby pokryla nejhorší možný scénář, založený na simulovaných skladovacích podmínkách,“ říká Max Grell, generální ředitel společnosti BlakBear. „Naše senzory sledují skutečné biochemické změny, nikoli čas. To znamená, že trvanlivost se stává dynamickou a založenou na realitě, nikoli na předpokladech.“ Odhaduje se, že v obchodech s potravinami se každý den vyplýtvá 5–10 % čerstvých potravin, přičemž v domácnostech jsou ztráty ještě vyšší.