Современные направления в развитии "умной" упаковки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные направления в развитии «умной» упаковки

Modern trends in the development of "smart" packaging

Костина А.С.

Воронежский государственный аграрный

университет имени императора Петра I, Россия

Разработка упаковки: подходы и этапы ее создания

Создание упаковки - это часть планирования продукции, в ходе которой фирма изучает, разрабатывает и производит свою упаковку. При этом производитель не всегда занимается вопросами разработки и производства упаковки своих товаров [1].

Можно выделить следующие основные подходы к созданию упаковки:

1. обращение к услугам специализированных организаций;

2. самостоятельное производство упаковки для своих товаров;

3. сотрудничество компании-упаковщика и предприятия-заказчика.

Сегодня инициатива по совершенствованию упаковки и большинство идей в области разработки более функциональных вариантов упаковки принадлежит именно упаковочным компаниям.

Создание упаковки, наиболее соответствующей запросам потребителей, обеспечивается, как правило, в результате сотрудничества производителя товара и упаковочной компании, что дает лучшее знание товара и его потребителей.

Процесс создания упаковки предполагает следующее:

1. Определение основной функции упаковки;

2. Выбор индивидуальной или групповой упаковки, То есть наличие или отсутствие единых элементов на упаковке всех товаров, входящих в номенклатуру или конкретную ассортиментную группу;

3. Целесообразность использования множественной упаковки, в которую помещаются две единицы товара или более;

4. Возможность стандартизации упаковки. Особенно остро данный вопрос стоит перед фирмами, вышедшими на внешние рынки;

5. Стоимость упаковки. Принимается во внимание абсолютная и относительная стоимость упаковки;

6. Разработка дизайна упаковки;

7. Проведение испытаний опытных образцов упаковки;

8. Организация производства упаковки с учетом результатов опытных образцов;

9. Патентование образца упаковки.

Серьезной проблемой для производителей является борьба с подделками марочной продукции, пользующейся спросом. Одним из направлений борьбы является разработка специальной упаковки. Для предотвращения подделки товаров используется антиинтрузионная упаковка.

Антиинтрузионная упаковка

Антиинтрузионная упаковка - это упаковка, гарантирующая невозможность замены содержимого и существенно затрудняющая любую подделку. Она сконструирована так, что вскрыть ее может только конечный потребитель, до непосредственного потребления в нее нельзя что-либо добавить или извлечь продукт без повреждения внешнего вида [2]. Это достигается при помощи подходящих укупорочных средств, которые выполняют две функции:

1. техническую - защита от подделки;

2. рекламную - свидетельство внимания производителя к защите потребителя, товар преподносится как качественный и престижный.

Основные требования к антиинтрузионным укупорочным средствам: должны легко монтироваться на упаковке в момент расфасовки или являться частью упаковки; возможные повреждения должны быть сразу заметны для любого покупателя в момент покупки; стоимость должна быть пропорциональна качеству и цене продукта; эффективность и стоимость должны соотноситься с опасностью подделки.

Наиболее распространенными являются следующие технические решения антиинтрузионных упаковок: отрывной язычок на жестяных банках (пиво и др.); пробка с защитным кольцом (лекарства, газированные напитки и др.); печать гарантии и защиты от проникновения - наклейка, соединяющая крышку и горлышко бутылки с внешней стороны (спиртные напитки и др.); пробки с клапаном посередине, позволяющим содержимому выливаться из бутылки, но не попадать в нее (спиртные напитки, лекарства и др.); мембрана между крышкой и банкой (кофе и др.).

Технологии ведущих мировых упаковочных компаний работают сейчас над созданием универсальной упаковки, соответствующей современным требованиям.

Появление микроволновых печей расширило требования к упаковке. Теперь она не только должна сохранять продукт, но и обеспечивать процесс обработки продукта при сохранении его свойств и характеристик. Для этого создаются специфические упаковочные материалы.

Для упаковки и хранения химических продуктов используются пленки EVON. П растворяются в воде, нетоксичны, биологически разрушаемы, прозрачны, хорошо защищают содержимое. Такую упаковку можно назвать «зеленой».

На рынке косметики используется система упаковки средств по уходу за кожей - «поршневая система», основными достоинствами которой являются высокая гарантия, сохранение свойств косметических товаров, максимальное использование средств по уходу, возможность дозирования содержимого упаковки.

Объем продаж «умной» упаковки в 2015 г. составил около 4,5 млрд долл., а к 2017 г. может достичь более 5 млрд долл. при среднегодовом росте 5,5%. Упаковочный рынок достаточно динамичен - новые материалы и технологии разрабатываются постоянно. Производство упаковки - процесс, всегда состоящий из нескольких стадий: поиска, разработки и внедрения инноваций. Для того чтобы обеспечить комплекс полезных свойств упаковки для мясных продуктов, таких как прочность, термостойкость, жесткость или эластичность, барьерные свойства, химическая стойкость, внешняя привлекательность, экономичность и эргономичность, необходимы переоценка и трансформация уже существующих упаковочных решений.

Известный химик Антуан Лавуазье говорил: «Ничто не теряется, ничто не создается, все трансформируется», - это хороший девиз для развития рынка активной и «умной» упаковки.

В настоящее время в мясной отрасли формируются новые тенденции в области производства и упаковывания мясных продуктов - создание активной и «умной» упаковки, благодаря которой производители могут обеспечить высокое качество и микробиологическую безопасность выпускаемой продукции.

Активная упаковка

Активная упаковка содержит в себе микро- и нанобиоматериалы, которые способны реагировать на изменения условий окружающей среды или мясного продукта, предупреждать потребителя о начале порчи и наличии условно-патогенных микроорганизмов [3].

Применение микро- и нано биотехнологий в пищевой упаковке включает использование новых композитных материалов, обладающих улучшенными механическими, теплофизическими, функционально технологическими, барьерными и антимикробными свойствами, а также внедрение датчиков мониторинга и прослеживаемости мясной продукции в течение всего технологического цикла ее хранения, транспортировки и реализации.

В настоящее время в секторе активной упаковки в основном доминируют оболочки и пленки с кислород-адсорбирующим слоем, влагопоглотителями и барьерные оболочки. Перспективными разработками, на наш взгляд, являются пленки с индикаторами свежести и датчиками «температура - время».

Разработка первых индикаторов «температура - время» началась еще в 1930-е гг. Тем не менее в настоящее время на мировом упаковочном рынке представлено ограниченное число упаковочных решений с использованием данных индикаторов. Основными предпосылками для практического применения индикаторов «температура - время» являются простота их использования (считываемость, активирование, хранение) и высокая надежность.

Принцип работы индикаторов свежести основывается на прямом взаимодействии мясного продукта и индикатора. Все изменения, которые происходят в мясных продуктах и влияют на состояние их свежести, могут привести к росту микроорганизмов и связанному с этим процессу обмена веществ. Как правило, все индикаторы свежести определяют наличие таких продуктов обмена веществ, как диоксид углерода, диоксид серы, аммиак, этанол, некоторые токсины и органические кислоты. Основой для такого определения является реакция между индикатором и летучим метаболитом, который может образоваться при росте нежелательных микроорганизмов в мясном продукте.

По прогнозам исследовательской компании Pike Research, годовой доход упаковочного рынка к 2020 г. составит более 600 млрд долл. Для сравнения: в 2010 г. этот показатель был равен 444 млрд долл. Поскольку объемы производства упаковки будут только расти, потребление сырья, энергии и прочие показатели также будут увеличиваться.

В то время как ключевой тенденцией современного рынка является переход на производство экологичной упаковки, в последние годы наметились и новые тренды - стало появляться все больше упаковок, которые можно назвать «интерактивными», и этикеток, которые можно назвать «умными». В ближайшие несколько лет ожидается существенный рост в области нанотехнологий в упаковочной отрасли, сообщается в исследовании iRAP Inc. Возрастающие требования к безопасности и качеству мясных продуктов в соответствии с мировыми стандартами приведут к увеличению рынка наноупаковки (с 7,5 млрд долл. в 2015 г. до 9 млрд долл. в 2017 г.), с ежегодным приростом в 8-10%. Отметим, что в применении наноупаковки лидирующее место занимает Япония. По данным на 2015 г., на ее долю приходится около 40 % рынка. Согласно проведенному маркетинговому исследованию, активные технологии в упаковке мясных продуктов займут наиболее значительную долю рынка, в то время как самый большой рост произойдет в сегменте «умной» упаковки, где средний ежегодный прирост составит около 10%, благодаря чему к 2017 г. этот рыночный сектор будет оцениваться в более чем 5 млрд долл.

В последние годы многими производителями упаковочных материалов активно проводятся научно-исследовательские изыскания по созданию новых типов оболочек для мясных продуктов с пролонгированными сроками годности. В 2014 г. на рынке впервые появились биомодифицированные оболочки, полученные на основе полисахаридов микробиологического синтеза: пуллулана, левана, илсинана и хитозана. При разработке композиций для биомодификации полимеров технологи учитывают функциональные особенности каждого компонента, в том числе их способность к эмульгированию, ламинированию, пластификации, поскольку данные технологические процессы и приемы используются для получения биомодифицированных пленок. Заметно расширяются возможности практического применения нанобиотехнологий для модификации колбасных оболочек и пищевых пленок. Основные направления научных исследований в этой области связаны с применением наночастиц коллоидного и композитного серебра для улучшения функционально-технологических свойств активных оболочек. Последние разработки в области технологий иммобилизации биоконсервантов на поверхности упаковочных материалов позволили получить новые асептические пленки с адсорбированными наночастицами композитного серебра и иммобилизованными экстрактами розмарина, орегано или бетулина. В процессе хранения мясных продуктов ионы биоконсервантов, иммобилизованные на границе раздела фаз, ингибируют развитие микроорганизмов, дрожжей и плесеней, вызывающих биоповреждения мясных продуктов, и тем самым способствуют увеличению сроков их хранения [4].

Упаковка типа bag-in-box

Мировая упаковочная промышленность широко использует упаковку типа bag-in-box («мешок в коробке») с целью единовременной упаковки, хранения и транспортировки большой массы продуктов. Только в США за 1998 г. было отмечено резкое возрастание использования такой упаковки - на 12 %[5].

умная упаковка антиинтрузионная утилизация

Проблема утилизации упаковки

Активно развивается направление создания биоразлагаемой упаковки. Проблема утилизации и загрязнения окружающей среды упаковкой является одной из наиболее значительных и оказывает существенное влияние на развитие рынка упаковки[6].

На свалке, как и в магазине, упаковки продолжают привлекать внимание. Упаковка создает впечатление загрязнения экологии и тем, что входит в уличный мусор.

Основные проблемы:

1. последствия производства упаковки - загрязнение вод и отравление воздуха при производстве бумаги, пластиковых бутылок и др.;

2. результаты переработки упаковки - выделение тепла в атмосферу;

3. транспортирование упаковок.

Для сведения к минимуму всех видов загрязнения в мировом масштабе предлагаются следующие меры:

1. проведение сортировки отходов для дальнейшей переработки. Основными недостатками данного метода являются увеличение стоимости упаковки из вторичного сырья и трудности в разделении по происхождению пластмасс, которые различаются по составу;

2. переработка по замкнутому кругу, т.е. использованная упаковка превращается в такую же, какой была раньше. Такой подход эффективен, например, при переработке алюминиевых банок, но в других случаях он требует больше энергии и приводит к большему загрязнению, чем простая переработка;

3. создание из отходов других материалов, например, из полиэтиленовых бутылок производятся напольные покрытия и т.д. Это оправдано самой природой, где отходы часто становятся основными ресурсами для совершенно новых процессов;

4. «начальное сокращение», означающее снижение количества исходного материала в упаковке. Вариантом реализации данной стратегии является продажа концентрированных продуктов: и упаковки меньше, и товара.

Данный подход предполагает использование трех R:

1. reduce - уменьшение количества упаковочных мате риалов в каждой единице товара, например, замена картонной упаковки на бумажную для стиральных порошков;

2. reuse - повторное использование упаковок без повторной обработки, что позволит экономить энергию;

3. recycle - переработка, гарантирующая, что упаковка не попадет на свалку.

Наиболее сложными в переработке являются пластиковые изделия.

Разработки и предложения по утилизации полимерных упаковок

Одними из последних разработок и предложений по утилизации полимерных упаковок являются:

1. сжигание отходов полимерной упаковки, использование их в качестве топлива для ТЭЦ. Способ нашел широкое применение в Германии. Основные недостатки - выброс тепла и загрязнение атмосферы;

2. изготовление сэндвич-материалов, когда «вторичные» полимеры помещаются между двумя слоями «свежих». Этот подход реализуется при производстве упаковки TetraPack;

3. изготовление съедобной полимерной пленки для пищевых продуктов. Такие пленки должны быть водорастворимы ми и нетоксичными. Они могут быть усвояемыми и состоять из углеводов, полиглицидов или неусвояемыми (производные целлюлозы)[7].

Примеры подобных упаковок - желатин, амилозный крахмал, применяемые в капсулировании лекарств; создание самодеструктурируемых полимерных упаковок, разрушающихся под воздействием:

- микроорганизмов, которые вводятся в состав материалов, например, до 10% крахмала (биодеструктуризация);

- солнечного света, когда в упаковку вводятся фоточувствительные добавки (фотодеструктуризация).

Проблема переработки упаковок заключается не только в том, как найти более эффективный способ recycle, но и в том, что потребитель не хочет покупать продукцию переработки, считая, что она уже не очень чистая и не внушает доверия.

Поэтому необходимо стимулировать приобретение продуктов переработки, создавая магазины, специализирующиеся на продаже подобных товаров, проводя рекламные и пропагандистские акции.

Список литературы

1. Вторичная переработка полимерных материалов на вальцах/И. В. Шашков, А. С. Клинков, М. С. Соколов, Д. Л. Полушкин //Полимеры в строительстве: тез.докл. -Казань: Изд-во Казан.гос.архит.-строит.академия, 2004. -С.111

2. Иванова Т., Розанцев Э. Активная упаковка: реальность и перспектива ХХІ века.

3. Коммерция и технология торговли: Учебник для студентов высших учебных заведений Автор: Дашков Л.П. Изд.: Дашков и К, 2008 г., 697 с.

4. Сухарева Л.А. Справочное пособие по композиционным материалам для упаковки и тары / Л.А. Сухарева.- СПб.: ГИОРД, 2007. - 280 с.

5. Технология хранения и транспортирования товаров. Учебное пособие Авторы: Богатырев С.А., Михайлова И.Ю. Изд.: Дашков и К 2011 г. 144 с.

6. Товароведение, экспертиза и стандартизация. Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. Авторы: Волошко Н.И., Ляшко А.А., Снитко А.П., Ходыкин А.П. Издательство: Дашков и К, 2010 г., 668 с.

7. Упаковка и тара / Д.Ф. Ханлон. - СПб.: Профессия, 2008.- 632 с.

Размещено на Allbest.ru