Gıda sektörü için ileri ambalaj teknolojileri
Dünya nüfusundaki artışın bu hızıyla devam etmesi durumunda 2015 yılında 9 milyar insanın dünyada yaşayacağı tahmin edilmektedir. Dünya Gıda Teşkilatı’na (FAO) göre günümüzde dünyadaki toplam gıda üretiminin yaklaşık üçte biri (1.3 milyar ton) ziyan olmaktadır. Teknolojik olmayan hasat tekniklerine, depolama ve işleme koşullarına, ambalajlamaya, dağıtım ve saklama koşullarına bağlı olarak ortaya çıkan bu büyük kayıp sadece ekonomik olarak değil aynı zamanda sera gazı oluşumu etkisinden dolayı da tüm dünyayı olumsuz etkilemektedir. Son yıllarda ambalaj teknolojisindeki gelişmeler ile gıdaların işlendikten sonra soframıza gelene kadar olan aşamasında ortaya çıkan gıda ziyanını azaltma yönünde ciddi adımlar atılmaktadır.
Amerika’daki BCC Research, LLC firması, 21 Mayıs 2013 tarihli raporunda ileri ambalaj teknolojilerini ‘’aktif ambalaj’’, ‘’kontrollü ambalaj’’ ve ‘’akıllı ambalaj’’ olmak üzere üç ana başlık altında toplamaktadır.
1. Aktif Ambalaj: Aktif ambalaj teknolojileri mevcut tüketici talepleri ve piyasa eğilimleri doğrultusunda ortaya çıkmış yenilikçi gıda ambalajı kavramlarından birisidir. Aktif ambalaj, ürünlerin kalitesi ve raf ömrünü arttırarak korumak amacıyla paketleme sistemlerine katkı maddelerinin dahil edilmesidir. Temel aktif ambalaj teknolojileri;
Oksijen Tutucular: Oksijeni gıda ambalajından uzaklaştırarak mikroorganizmaların gelişimini, istenmeyen tat ve koku oluşumunu engellemektedir.
Nem Kontrolörleri: Su aktivitesini azaltmakta, özellikle et ürünlerinden salınan suyu uzaklaştırmakta, yeni üretilmiş ürünlerdeki yoğuşmayı engelleyip lipid oksidasyon hızını düşürmektedir.
Etilen emiciler: Etilen gazının ambalaj içinde birikmesi önlenerek meyve ve sebzelerin olgunlaşma hızları azaltılmakta, bu şekilde raf ömürlerinin uzatılması ve duyusal özelliklerinin korunabilmesi sağlanmaktadır.
Antimikrobiyal Ajanlar: Antimikrobiyal ajanlar, bu maddeleri içeren keseciklerin ambalaja eklenmesi, doğrudan polimere ilave edilmesi, immobilizasyonu veya polimer yüzeyine kaplanması ya da adsorbe edilmesi gibi çeşitli yöntemlerle gıdaların ambalajlamasında uygulanabilmektedir. Gıdalarda mikrobiyal gelişmeyi önleyebilmek ya da kontrol altına alabilmek, dolayısıyla kalitede kayıp olmaksızın raf ömrünü artırabilmek amacıyla kullanılırlar.
Ultraviyole (UV) Engelleyen Ambalajlar: Nanoteknolojiden faydalanılarak UV ışınlarının ambalaj içerisindeki malzemeye olan etkisi azaltılarak ürünün raf ömrü uzatılmaktadır.
Yenilebilir Filmler: Hali hazırda daha çok araştırma aşamasında olan filmlerdir ve ticari açıdan henüz pek geçerlilikleri yoktur.
2. Kontrollü Ambalaj: Kontrollü ambalaj teknolojileri, gıdaların oksijene maruz kalmasını ve oksidatif etkileri minimize etmek amacıyla tasarlanarak gıdaların raf ömürlerini uzatmaya çalışmaktadır. En yaygın kontrollü ambalaj teknolojileri;
Modifiye Atmosfer Paketleme (MAP): Belirli gaz geçirgenlik özelliklerine sahip ambalaj içerisinde istenen atmosfer koşullarını sağlamak amacıyla oksijen, karbondioksit, azot ve etilen gibi gazların ortama verilmesi yada ortamdan uzaklaştırılmasıyla ürünün bozulması geciktirilmektedir.
Kontrollü Atmosfer Paketleme (CAP): Ortamdaki oksijen oranı azaltılıp karbon dioksit oranı yükseltilerek solunum yavaşlatılmakta ve ortam koşulları sürekli kontrol edilerek atmosfer kompozisyonu sabit tutulmaktadır. Bu şekilde ürünün bozulması geciktirilmektedir.
Aseptik Ambalajlama: ambalaj malzemesinin ve içeriğinin sterilizasyonu, ticari steril ürünün steril çevre koşullarında dolumu ve ambalajın yeniden kontaminasyona yol açmayacak biçimde hermetik olarak kapatılmasıdır. Burada amaç; geniş zaman aralığında, tüketiciye ürünü taze durumdaki tat ve besin değerine en yakın haliyle sunmaktır.
Retort Ambalaj: Basınç ve ısıl işleme dayanabilen ve içerisindeki ürünün raf ömrünü uzatan ambalajlardır.
Sous-Vide Ambalaj: Sous Vide fransızca bir terim olup, gıdaların vakumlanmış torbalar içersinde ve düşük sıcaklıkta ısı uygulanarak yapılan bir pişirme tekniğidir.
Biyobozunur Polimerler: Biyolojik olarak parçalanamayan ambalaj malzemelerinin neden olduğu çevresel atık sorunları oxo-biyobozunur ve biyobozunur ambalaj laternatiflerini gündeme getirmiştir.
3. Akıllı Ambalaj: Akıllı ambalaj teknolojileri, paketlenmiş gıdaların taşıma ve depolama esnasında kalitesi ile ilgili bilgi vermek amacıyla gıdaların durumunun izlenmesidir. Bunlardan birçoğunun yaygın ticari uygulaması yoktur, fakat RFID ve sıcaklık/zaman göstergeleri ticari boyut kazanabilmiştir.
RFID (Radyo Frekansı ile Tanımlama) Ambalaj: Radyo dalgaları ile tanımlama yapan ve ürünü uzaktan izleme imkanı veren bir sistemdir. Gıda ambalajlamada bu etiketlerin kullanımı, ürünün stoklardaki durumunu gösterirken taşıma ve depolama boyunca ürünün izlenebilirliğini de sağlamaktadır.
Sıcaklık / Zaman Göstergeleri (TTI): Gıda güvenliğinin ve kalitesinin devamını sağlamak, dağıtım ve depolama sürecindeki sıcaklık değişimlerini izlemek için hazırlanan etiketlerdir.
Tazelik İndikatörleri: Bir ürünün tazeliğini kaybedinceye kadar geçen süreç içersinde, içindeki glikoz, organik asit, etanol, biyojenik aminler, uçucu azot bileşenleri, karbondioksit ve sülfür bileşiklerinin miktarında bir takım değişiklikleri tespit etmek amacıyla kullanılan indikatörlerdir.
Günümüzde ambalajın tüketiciler için çağdaş yaşamın vazgeçilmez bir parçası olması yeni teknolojilerin geliştirilmesinin ve kullanılmasının önünü açmaktadır. Nitekim, 2011 yılı itibariyle dünyadaki büyüklüğü $31.4 milyar olduğu belirtilen ve ‘’ileri ambalaj teknolojileri’’ olarak adlandırılan aktif, kontrollü ve akıllı ambalajları kapsayan bu pazarın 2017 yılında $44.3 milyar civarında olacağı ön görülmektedir. Pazar büyüklüğü açısından yaklaşık %40’lık bir paya sahip olan kontrollü ambalajların, ileri ambalaj teknolojileri pazarındaki dominant konumunu sürdürmeye devam edeceği tahmin edilmektedir.
Dünyada olduğu gibi Türkiye’de de özellikle kontrollü ambalaj teknolojileri, özelliklede yüksek bariyer özelliklere sahip ambalaj filmleri, ön plana çıkmaktadır. Bu filmler ya tender prosesler ile üretilen BOPA (çift yönlü gerdirilmiş Poliamid) filmler yada BOPP, BOPET gibi filmlerin üzerine akrilik yada PVdC kaplanmasıyla üretilen bariyer filmler yada balon/cast-prosesler yardımıyla çok katlı olarak üretilen ve içerisindeki katmanlarda PA (Poliamid), EVOH (Etilen vinil alkol) içeren bariyer filmlerdir. Türkiye’de bu tip filmlerin kullanıldığı ambalajlara kısaca göz atacak olursak;
BOPA filmler ağırlıklı olarak esnek ambalaj ve bunun yanısıra et ve süt ürünleri için vakum ambalajlarında üst folyo adı verilen kısımda laminasyon yapısında kullanılmaktadır.
Akrilik yada PVdC kaplı BOPP, BOPET, BOPA gibi ürünler ise ağırlıklı olarak esnek ambalajda raf ömrünü uzatmak amacıyla tercih edilen ambalaj yapılarında kullanılan filmlerdir. Bu tip filmler nem, oksijen ve aroma bariyer özellikleri yüksek filmler olarak ön plana çıkmaktadırlar.
Poliamid (PA) ve Etilen vinil alkol (EVOH) içeren çok katlı bariyer filmler ise yüksek nem ve gaz bariyer özelliklerinin yanısıra daha kalın olmaları nedeniyle özellikle et ve süt ürünlerinin ve medikal ürünlerin ambalajlanmasında kullanılmaktadırlar. Bu tip ürünlerin en yaygın olarak kullanıldığı ambalaj yeri ise alt ve üst folyo vakum ambalajlar olup her gün gelişen yeni teknolojiler ve bu filmlere yapılan ilaveler sayesinde antifog, ısıl yapışabilme ve soyulabilme (sealable and peelable) özellikleri de bu tip filmlere kazandırılmaktadır. Bu tip filmler Retort ambalajlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yaşam standartlarının yükselmesi, güvenlik, rahatlık, sağlıklı kalabilmek ve sürdürülebilirlik tüketicilerin uzun vadede satın alma ve yeme alışkanlıklarını yavaş yavaş etkilemektedir. Her ne kadar yeni teknolojilerdeki en önemli olumsuz etkenlerden birisi ürünün maliyeti olsa da son kullanıcılar tarafından bu ürünlerden elde edilen fayda maliyet faktörünün önüne geçmeye başlayacaktır. Globalleşme, yöresel pazarları dahi etkileyip bu alışkanlıkları tetiklemiş olsa bile tüketicilerin eğilimleri yöresel kültürlerine ve pazarın ilerleyişine bağlı olarak hızlı yada yavaş bir seyir takip edecektir.
Dr. Cumhur Hanoğlu
(Kimya Müh.)
Obipack
