UNIWERSYTET EKONOMICZNY W KRAKOWIE WYDZIAŁ TOWAROZNAWSTWA
KIERUNEK: TOWAROZNAWSTWO
Jodłowska Magdalena
Innowacje na rynku opakowań żywności
Praca inżynierska napisana pod kierunkiem dr inż. Agnieszki Cholewy – Wójcik
KRAKÓW 2016
2
Serdeczne podziękowanie Pani dr inż. Agnieszce Cholewie – Wójcik za zaangażowanie, merytoryczną pomoc,
oraz okazaną życzliwość i wsparcie.
3
SPIS TREŚCI
Wstęp ... 5
1. RYNEK OPAKOWAŃ ŻYWNOŚCI ... 7
1.1. Definicje, funkcje, klasyfikacja opakowań ... 7
1.2. Czynniki wpływające na rozwój technologii opakowalnictwa ... 10
1.3. Analiza tempa rozwoju innowacji w opakowalnictwie na polskim rynku ... 15
2. TRENDY W ZAKRESIE TECHNOLOGII ORAZ STOSOWANYCH MATERIAŁÓW.. 18
2.1. Innowacje technologiczne w opakowalnictwie ... 18
2.2. Opakowania aktywne jako przykład innowacyjnych systemów pakowania ... 19
2.3. Opakowania inteligentne ... 29
2.4. Opakowania dla żywności wygodnej ... 37
2.5. Opakowania aktywne do obróbki mikrofalowej ... 39
2.6. Innowacje materiałowe w opakowalnictwie ... 43
3. INNOWACJE W PROJEKTOWANIU OPAKOWAŃ ŻYWNOŚCI... 57
3.1. Nowoczesne projektowanie opakowań z uwzględnieniem gwarancji bezpieczeństwa konsumentów ... 57
3.2. Ergonomia opakowań ... 61
3.3. Innowacje w zakresie warstwy wizualno – marketingowej opakowań jednostkowych .. 71
4. BADANIE ŚWIADOMOŚCI KONSUMENTÓW DOTYCZĄCE INNOWACJI OPAKOWANIOWYCH ... 78
4.1. Cel i zakres badań ... 78
4.2. Metodologia ... 78
4.3. Prezentacja i interpretacja wyników ... 79
4.4. Wnioski ... 85
4.5. Opracowanie własnego projektu innowacyjnego opakowania. ... 85
Zakończenie ... 90
BIBLIOGRAFIA ... 91
WYKAZ RYSUNKÓW ... 97
4
ZAŁĄCZNIKI ... 99
5
Wstęp
„Wszelka innowacja nie jest zasługą badań rynkowych ani starannie dobranych grup dyskusyjnych, ale dziełem rozzłoszczonych ludzi.”
– Peter Tomas
Około 97% wszystkich towarów wymaga zastosowania opakowań jednostkowych, z czego większość to produkty spożywcze szybko zbywalne. Konsumenci na wybór produktu, w tym produktu zapakowanego poświęcają mniej niż 6 sekund1. Oznacza to, że dwa mrugnięcia okiem dzielą klienta od wyboru danego towaru. Współczesne opakowania to „konglomerat zabiegów” marketingowych, użytkowych, wizualnych, które muszą sprostać rosnącym oczekiwaniom rynku. Połączenie rosnącej świadomości klientów oraz wiedzy technologicznej producentów, wpływa na rozwój branży opakowaniowej. Nie chodzi już jednak jedynie o doskonalenie dotychczas funkcjonujących rozwiązań, lecz o poszukiwanie nowych. Obecnie na rynku żywności można znaleźć szereg innowacyjnych rozwiązań w zakresie form konstrukcyjnych, jak i metod oraz technik pakowania towarów.
Dostępne są opakowania aktywne, które wchodzą w symbiozę z produktem powodując zmiany w nim samym, a także te inteligentne, które regularnie komunikują się z konsumentem. Jest również żywność wygodna, która wychodzi naprzeciw przepracowanemu pokoleniu „instant”.
Niniejsza praca stanowi przegląd zmian, które w ostatnich latach zostały wdrożone na rynku opakowań dedykowanych żywności. Zasadniczym celem jednak, jest empiryczne zbadanie potrzeb konsumentów oraz ich stosunku wobec obecnie stosowanych metod pakowania produktów spożywczych. W pracy postawiono następujące hipotezy merytoryczne:
1. Oczekiwania konsumentów stawiane opakowaniom nie są w zupełności realizowane.
2. Cena w istotny sposób wpływa na stosunek konsumentów wobec innowacji opakowaniowych.
3. Stan cywilny, a także związany z tym tryb życia w dużej mierze decyduje o wymaganiach, jakie konsument stawia wobec opakowań.
Praca składa się z 4 rozdziałów. W części pierwszej zostały opisane zagadnienia takie jak: definicje, funkcje oraz klasyfikacja, które od lat stanowią niezmienną kanwę
1Urban S., Marketing produktów spożywczych, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław 2008, s. 120.
6
towaroznawstwa. Ten rozdział pracy, przygląda się również charakterystyce zmian na rynku opakowań oraz ich tempu. Podjęta zostanie również, próba odpowiedzi na pytanie, gdzie w światowym rozwoju opakowalnictwa znajduje się obecnie Polska.
Rozdział drugi, stanowi przegląd technologicznych oraz materiałowych innowacji stosowanych w opakowalnictwie. Zostały tu szerzej omówione przykłady nowoczesnych rozwiązań dla opakowań aktywnych, inteligentnych, a także dla zyskującego popularność segmentu żywności wygodnej. Nowoczesna inżynieria materiałowa zostanie omówiona z perspektywy projektowania ekologicznych rozwiązań, lub opakowań, których negatywny wpływ na środowisko został ograniczony do absolutnego minimum.
Innowacyjnemu projektowaniu, a w tym zwiększaniu funkcjonalności, bezpieczeństwa oraz wartości marketingowej opakowań, zostanie poświęcone trzecie stadium niniejszej pracy.
Ostatni rozdział to część empiryczna, która pozwoli dokonać analizy oczekiwań konsumentów wobec opakowań dla rynku żywności. Badania przeprowadzono w formie ankiety internetowej. Zostanie również zaprezentowany model nowoczesnego opakowania, które zostało przygotowane na potrzeby niniejszej pracy.
7
1. RYNEK OPAKOWAŃ ŻYWNOŚCI 1.1. Definicje, funkcje, klasyfikacja opakowań
Zgodnie z Ustawą o Opakowaniach i odpadach opakowaniowych, opakowania to
„wyrób, w tym wyrób bezzwrotny, wykonany z jakiegokolwiek materiału, przeznaczony do przechowywania, ochrony, przewozu, dostarczania lub prezentacji produktów, od surowców do towarów przetworzonych”2. Nieco rozszerzone podejście dyktuje norma PN – EN 14182, która opakowaniem nazywa „każdy wyrób wykonany z każdego rodzaju materiału, przeznaczony do przechowywania, ochrony, transportu, dostarczania i prezentacji wszelkich towarów, od surowców do produktów przetworzonych, od producenta do użytkownika lub konsumenta”3.
Zadaniem opakowania jest więc4:
ochrona towaru podczas magazynowania, transportu, użytkowania, a w sytuacjach szczególnych, również zabezpieczenie otoczenia przed szkodliwym oddziaływaniem produktu;
usprawnienie produkcji, transportu, sprzedaży i użytkowania produktu;
informowanie o przydatności konsumpcyjnej;
prezentacja i promocja produktu.
Istota opakowań to wypadkowa licznych funkcji, jakie mają one do spełnienia.
Naukowcy od lat starają się je usystematyzować, zwracając uwagę na nowo powstające potrzeby konsumentów. Tradycyjnie wyróżnia się trzy podstawowe funkcje do których zaliczamy5:
techniczną, która uwzględnia zarówno aspekt ochrony produktu jak i środowiska,
ekonomiczną, która kładzie nacisk na wzajemną relację kosztów wytworzenia produktów oraz opakowania,
funkcję estetyczną.
2Ustawa z dnia 13 czerwca 2013 r. o gospodarce opakowaniami i odpadami opakowaniowymi, (Dz.U. 2013 poz. 888).
3Michalska – Pożoga I., Rydzykowski T., Opakowania do żywności. Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych, Koszalin, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2013, s.9
4Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Podstawy opakowalnictwa towarów, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2004, s. 10.
5Ibidem, s. 11.
8
Oprócz ww. podstawowych funkcji, opakowania pełnią także funkcję informującą, ekologiczną, marketingową i zarządzającą. W tym kontekście, wpisują się one w tradycyjny model marketing mix (Produkt, Cena, Dystrybucja, Promocja), stanowiąc jego szósty element. Tym samym, oddzielenie defensywnej funkcji opakowań od agresywnej staje się coraz trudniejsze6.
Ponadto, kraje Unii Europejskiej wyszczególniły kryteria funkcjonalne opakowań do, których zaliczyć należy7:
ochrona produktu;
funkcjonalność w procesie wytwarzania;
funkcjonalność w łańcuchu logistycznym;
prezentacja produktu i producenta;
przekazywanie niezbędnych informacji;
użyteczność;
akceptacja przez konsumenta;
spełnianie wymagań w zakresie ochrony środowiska naturalnego;
spełnianie wymagań normatywnych.
Wydaje się, że tak rozbudowany podział funkcji opakowań, jest wystarczającą odpowiedzią na rosnące potrzeby konsumentów. Jednak należy pamiętać, że każde opakowanie jednostkowe ma przede wszystkim chronić to co sprzedaje, a wśród nadrzędnych wymagań, które są mu stawiane wyróżnia się8:
Zabezpieczenie przed utratą ilościową produktu;
Ochrona wartości sensorycznych, żywieniowych i użytkowych produktu;
Zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem, zamoczeniem, uszkodzeniami mechanicznymi.
Analiza innowacji na rynku opakowań, wymusza konieczność uwzględniania różnorodności ich form i postaci, a także materiałów z jakich powstały. Powszechnie stosowany podział opakowań systematyzuje je, uwzględniając kilka z podstawowych
6Cichoń Z., Nowoczesne opakowalnictwo żywności, Ossolineum, Wrocław – Warszawa – Kraków 1996, s.14
7Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Podstawy opakowalnictwa towarów, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2004, s. 20.
8Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Postęp techniczny w opakowalnictwie, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2003, s. 13.
9
kryteriów takich jak9: .
Stopień pakowania. W ramach tego kryterium dzielimy opakowania na:
jednostkowe;
zbiorcze;
transportowe.
Materiał stosowany do produkcji. Wyróżnia się tu takie grupy opakowań jak:
papierowe i tekturowe;
szklane;
metalowe;
z tworzyw sztucznych;
drewniane;
tkaninowe;
ceramiczne;
wielomateriałowe.
Sposób w jaki opakowanie będzie wykorzystywane, co pozwala podzielić opakowania na:
jednorazowego użytku;
wielokrotnego użytku.
Sposób rozliczeń w obrocie towarowym. Na podstawie tego kryterium bibliografia podaje opakowania takie jak:
sprzedawane, które w momencie zakupu towaru przechodzą na własność odbiorcy;
zwrotne, które pozostają na własność sprzedawcy;
wypożyczane, czyli opakowania transportowe, wielokrotnego użytku.
Przemysł dla, którego opakowanie jest dedykowane. Podział ten stworzyli producenci poszczególnych branż, tworząc unikalne typy opakowań. Najczęściej spotykany podział uwzględnia przemysł:
spożywczy;
farmaceutyczny;
kosmetyczny;
RTV;
tytoniowy;
9Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Podstawy opakowalnictwa towarów, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2004, s. 22 – 25.
10
spirytusowy.
Aspekt ekologiczny, który dzieli opakowania na:
biodegradowalne
niebiodegradowalne
Dodatkowe kryteria podziału, które równie często pojawiają się w bibliografii to także: sposób formowania, który pozwala wyróżniać opakowania formowane bezpośrednio na produkcie czyli tzw. opakowanie typu skin pack, oraz analogicznie opakowania formowane przed włożeniem do nich produktu. Na rynku spotykamy się także z podziałem opakowań na bezpośrednie i pośrednie, co wynika z kontaktu, bądź też braku kontaktu, produktu z materiałem opakowaniowym. Ze względu na położenie względem siebie sztuk w zestawie, wyróżniamy opakowania: zewnętrzne (zawiera wewnątrz inne opakowanie zwane opakowaniem wewnętrznym), kombinowane (jedno lub kilka opakowań wewnętrznych, umieszczone luźno w opakowaniu zewnętrznym), złożone (jedno lub kilka opakowań wewnętrznych umieszczonych trwale w opakowaniu zewnętrznym) i grupowe (opakowania jednostkowe przeznaczone do sprzedaży detalicznej zawarte w zbiorczym opakowaniu zewnętrznym).
Skrótowy przegląd elementarnych pojęć, pozwolił ukazać mnogość form, dywersyfikację funkcji oraz złożoność kryteriów, które muszą brać pod uwagę współcześni projektanci. Nawet najbardziej spektakularne rozwiązanie, nie może wykraczać poza jasno określone ramy, ustalone wskutek wieloletniej pracy towaroznawców. Połączenie tradycyjnego spojrzenia oraz nowych technologii pozwoli stworzyć opakowanie innowacyjne dla konsumentów, co jednak najistotniejsze – wciąż bardzo bezpieczne.
1.2. Czynniki wpływające na rozwój technologii opakowalnictwa
Henry Ford miał powiedzieć kiedyś: „Firmy, które rosną dzięki rozwojowi i ulepszeniom, nie zginą. Ale kiedy firma przestaje być twórcza, kiedy uważa, że osiągnęła doskonałość i teraz musi tylko produkować – już po niej”10. Czy można wyobrazić sobie lepszą definicję innowacyjności? Każda branża, która chce się rozwijać, musi wypełnić
10Oleksiuk A., Problemy organizacji. Materiały do studiowania, Wydawnictwo Key Text, Warszawa 2007, s. 51.
11
słowa tradycyjnego ujęcia innowacyjności, według którego jest to „zdolność organizacji do stałego poszukiwania, wdrażania i upowszechniania innowacji”11.
Tempo i charakter rozwoju współczesnego opakowalnictwa, od 2007r. wyznacza misja Światowej Organizacji Opakowań, która brzmi: „Lepsza jakość życia przez lepsze opakowania dla większej liczby ludzi”12. „Lepsza jakość życia” w rytm zrównoważonego rozwoju nie tylko dla nas, ale i przyszłego pokolenia. „Lepsze opakowania”, czyli te, które szukają kompromisu między dewastacją naturalnych zasobów, a ekonomiczno – społecznymi potrzebami społeczeństwa. Wreszcie „dla większej liczby ludzi”, czyli takie, które docierają do świadomości społeczeństw krajów rozwijających się i słabo rozwiniętych, podnosząc poziom wiedzy z zakresu opakowalnictwa do globalnych standardów.
Zdaniem wielu naukowców, współczesne pakowanie to koncepcja skorelowanych trzech czynników: środowiska, społeczeństwa, gospodarki w odniesieniu do wspólnej macierzy: tradycyjnych funkcji. Holistyczne podejście pozwala nam stwierdzić, iż gospodarkę opakowaniową napędzają czynniki takie jak: postęp w gospodarce, wzmocnienie międzynarodowej wymiany handlowej, zmiany stylu życia i liczebności ludności, zmiany legislacyjne w zakresie ochrony zdrowia konsumentów, większa świadomość ekologiczna, czy po prostu wzrost wymagań konsumentów13.
Każda z tych grup czynników uwzględnia cały szereg transformacji, które dokonały się na przestrzeni ostatnich dekad. Jeżeli zatem mówimy o zmianach w gospodarce, mamy na myśli m.in.14:
1. Wzrost dochodu narodowego oraz rosnący popyt, który determinuje wzrost zapotrzebowania na opakowania.
2. Zapotrzebowanie na nowy asortyment (wymaga zastosowania nowych rozwiązań w produkcji opakowań).
3. Nowe kanały dystrybucji – opakowanie, jako nowy gracz na rynku logistycznym.
4. Rozwój konkurencji, która stymulująco wpływa na opracowanie bardziej efektywnej technologii opakowalnictwa.
11Pomykalski A., Innowacje, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2001, s. 13.
12WPO Vision, http://www.worldpackaging.org/i4a/pages/index.cfm?pageid=3277, data odczytu:
10.10.2015 r.
13Lisińska – Kuśnierz M., Społeczne aspekty opakowań, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie, Kraków 2010, s. 20 – 23.
14Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Współczesne opakowania, Wydawnictwo Naukowe PPTŻ, Kraków 2003, s. 25 – 26.
12
5. Dostrzeżenie znaczenia wizualnej warstwy opakowania – opakowanie instrumentem marketingu, mającym realny wpływ na strukturę popytu.
Wspólne rozważania nad rynkiem opakowalnictwa ekspertów Havi Global Solutions oraz Instytutu GfK15, zaowocowały stwierdzeniem, iż jednym z kluczowych czynników rozwoju jest pojawienie się nowych rynków zbytu. Demografowie od lat 80 obserwują silny rozwój rynków wschodzących. Przewiduje się, że do 2017 r. ich udział w globalnym PKB wyniesie 67%, zwiększając swoją siłę dwukrotnie od 1982 r. Fakt, iż 80%
globalnej populacji żyje poza krajami rozwiniętymi, pozwala przewidywać, że to właśnie tam wykształci się zupełnie nowa mobilna i zurbanizowana klasa społeczno – ekonomiczna. Wzrost PKB w latach 2007 – 2012 na rynkach wschodzących, wynosił aż 32%, a dla porównania w krajach rozwiniętych było to już jedynie 8%. W ciągu najbliższych 10 lat, światowa konsumpcja na rynkach wschodzących wzrośnie dwukrotnie, a ponad 2 miliardy ich mieszkańców podwyższy swoje dochody. Dotarcie do tej grupy, będzie wymagało od producentów zaprojektowania nowych, dopasowanych kulturowo i językowo opakowań, które spełnią oczekiwania nowych konsumentów16.
Wśród najczęściej zauważalnych zmian demograficznych, które kreują rynek opakowań wyróżniamy17:
1. Zmiana modelu rodziny: zwiększenie liczby gospodarstw jedno lub dwuosobowych.
Małe, pojedyncze opakowania, są jakby szyte na miarę potrzeb żywieniowych klienta i pozwalają mu spożyć produkt bez konieczności marnotrawienia jego większej części.
2. Aktywizacja zawodowa kobiet, która wpłynęła na znaczny wzrost odsetka mężczyzn dokonujących zakupów spożywczych (obecnie ok. 40% osób wykonujących codzienne zakupy to mężczyźni, podczas gdy jeszcze niedawno 90% z nich stanowiły kobiety). Jako, iż opakowania powinny uwzględniać różnice na poziomie struyktury płci, jest to dość istotna informacja dla przedsiębiorców.
Zmiana tradycyjnego modelu rodziny pociągneła za sobą również zmianę koszyka zakupowego. Kobiety aktywne zawodowo, znacznie częściej sięgają po produkty
15GfK SE – międzynarodowy koncern zajmujący się badaniem opinii publicznej
16Sarama A., Czynniki kształtujące trendy w opakowalnictwie, http://www.print
partner.com.pl/print_pub/publik/2015/czynniki-ksztaltujace-trendy-w-opakowalnictwie.html, data odczytu: 03.10.2015 r.
17Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Współczesne opakowania, Wydawnictwo Naukowe PPTŻ, Kraków 2003, s. 26 – 28.
13
gotowe, możliwe do przechowywania przez dłuższy czas, najlepiej łatwe do otworzenia przez dzieci.
3. Starzenie się społeczeństwa, a tym samym wzrost jednej z bardziej (tuż po żywności dla noworodków i dzieci) wymagającej grupy, zarówno w zakresie diety, jak i komunikacji z produktem (informacje o przydatności, wartościach dietetycznych itp.).
4. Zwiększający się udział żywności spożywanej poza domem, a tym samym wzrost zapotrzebowania na żywność wygodną, typu eat – and – go, o bardzo unikatowym systemie pakowania (np. opakowania umożliwiające podgrzanie produktu).
5. Potrzeba stałego dostępu do informacji oraz mobilność społeczeństwa. Doskonałą egzemplifikacją będą kody QR, które otwierają przed konsumentem rzeczywistość rozszerzoną, oferując dodatkowe informacje, receptury, gry, czy promocje.
Centrum Badan i Analiz Rynku zaproponowało przeprowadzenie badań społecznych, które określą stopień zadowolenia konsumentów z dostępnych rozwiązań na rynku opakowań. Jak się okazało, najczęściej spotykane oczekiwania stawiane opakowaniom to18:
powiększenie asortymentu z uwzględnieniem większej różnorodności pojemności;
poprawa jakości z jednoczesnym obniżeniem kosztów oferowanych opakowań;
zwiększenie odsetka biodegradowalnych opakowań;
większa estetyczność opakowań lub mocniej wyeksponowanie logo producenta.
Choć niektóre z podanych czynników są nieco infantylne i idealistyczne, w jasny sposób ukazują czego chce konsument XXI wieku: wygody, jakości, zdrowia dla siebie, rodziny i przyszłego pokolenia, korzystnych warunków cenowych. Być może nie wszystko uda połączyć się w całość, z pewnością jednak, to w rytm jego pragnień i oczekiwań, będzie zmieniać się rynek opakowań w Polsce i na świecie.
Kolejnym impulsem rozwoju opakowalnictwa są czynniki środowiskowe. W tym kontekście opakowania powinny realizować zasadę 4R19:
18Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Postęp techniczny w opakowalnictwie, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Kraków 2003, s. 30 – 31.
19Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Współczesne opakowania, Wydawnictwo Naukowe PPTŻ, Kraków 2003, s. 29.
14
reduction: ograniczenie np. masy, ilości;
re – use: powtórne użycie;
re – cover: odzyskiwanie surowców wtórnych;
recykling: powtórne wykorzystanie.
W 2005 r. Komisja Europejska, uzupełniła opracowany program zrównoważonego rozwoju o nową zasadę: integracja zasad ochrony środowiska z polityką Unii Europejskiej.
Od tej pory definicja: „rozwój zrównoważony, to jest taki rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie”20, stała się integralną częścią idei zrównoważonego pakowania.
Ogromny wpływ na gospodarkę opakowaniami mają wyspecjalizowane organizację non – profit. Sustainable Packing Coaliton, której misją jest kreowanie opakowania zrównoważonego, w specjalnym raporcie wspomina iż:
jest ono użyteczne i bezpieczne w całym cyklu życia produktu;
wyprodukowane, wykorzystane, transportowane i poddanie recyklingowi z użyciem „czystej energii”;
w maksymalnym stopniu wykorzystuje odnawialne, bądź pochodzące z recyklingu materiały;
jest wyprodukowane z bezpiecznych materiałów na każdym etapie cyklu życia opakowania, w sposób optymalizujący zużycie surowców i energii;
jest efektywnie odzyskiwane i utylizowane w biologicznym oraz przemysłowym zamkniętym cyklu pętli21.
Powyższe kryteria mają za zadanie zachęcać firmy do innowacyjnego, zoptymalizowanego i ukierunkowanego na nowe cele środowiskowo – społeczne, projektowania opakowań. Tym samym kryterium ekologiczne staje się jednym z mocniejszych determinantów zmian w gospodarce opakowaniami.
20Nowakowski K., Ganczewski G., Grochocka M., Wójcik K., Zrównoważony rozwój opakowań, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red. Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 164 – 167.
21Sustainable Packaging Coalition, Definition of Sustainable
Packaging, http://sustainablepackaging.org/uploads/Documents/Definition%20of%20Sustainable 20Packaging.pdf, data odczytu: 04.10.2015 r.
15
1.3. Analiza tempa rozwoju innowacji w opakowalnictwie na polskim rynku
Według Głównego Urzędu Statystycznego, w Polsce zarejestrowanych jest ok. 8 tys. podmiotów wytwarzających opakowania. Przeważnie są to małej i średniej wielkości przedsiębiorstwa, zatrudniające ok. 10 – 15 osób, co daje łączną sumę 230 tys.
zatrudnionych w sektorze. 3100 podmiotów wytwarza opakowania z drewna, 2850 z papieru i tektury, 85 z metalu i 70 ze szkła. Szacunkowo 1,2 tys. przedsiębiorstw produkuje opakowania z materiałów tekstylnych. Największy rozwój rynku opakowalnictwa przypadł w Polsce na lata 1990 – 1996. Po utworzeniu gospodarki wolnego rynku, napływu inwestorów zagranicznych, wzmożonej siły nabywczej polskich konsumentów, rynek opakowalnictwa przeżywał swój złoty czas. Szybko jednak potencjał rodzimych przedsiębiorców ochłodził brak własnego kapitału na badania, rozwój i wzmacnianie siły produkcyjnych przedsiębiorstwa. Doszło do licznych prywatyzacji i komercjalizacji22.
Obecnie, obok zagranicznych koncernów, funkcjonują silne marki polskich producentów opakowań ze szkła, metalu oraz papieru i tektury. W ubiegłym roku wśród krajowych przedsiębiorstw udało się odnotować nadwyżkę zdolności produkcyjnych, co daje ogromne nadzieje na to, że ich dobra kondycja finansowa z czasem zaowocuje zwiększonymi inwestycjami na badania nad innowacyjnością. W 2013 wartość polskiego rynku opakowań wyniosła 32 mld PLN, z czego około 65% środków przeznaczonych było dla sektora żywności i napojów. Największy wzrost słupków sprzedaży opakowań odnotowaliśmy w latach 2000 – 2011 (rokrocznie wzrost rzędu 6 – 9%). Lata 2009 – 2013 przyniosły niewielkie straty, co związane jest z ogólnoświatowym spowolnieniem rozwoju gospodarczego oraz kryzysem w USA. Już jednak w latach 2012 – 2013 powróciła tendencja wzrostowa, lokując wartość rynku na poziomie kolejno 7,23 oraz 7,60 mld euro23.
Branża opakowań generuje ok. 2% Polskiego Produktu Krajowego Brutto.
Sprzeciw światowych organizacji do spraw zdrowia oraz ochrony środowiska budzi fakt, iż w Polsce wciąż przeważają opakowania z tworzyw sztucznych (ok.37%). Na drugim miejscu lokują się opakowania papierowe (ok.33%), następnie metalowe (ok.12%), szklane (11%), oraz drewniane (ok. 7%). Zgodnie z prognozami przewiduje się, iż w
22Wasiak W., Przemysł i rynek opakowań w Polsce, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red. Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 33 – 34.
23Ibidem, s. 35.
16
najbliższych latach wzrośnie procent opakowań z papieru, tektury i tworzyw sztucznych (w tym głównie wzrost opakowań degradowanych)24.
Największym problemem polskiego rynku opakowalnictwa jest uzależnienie od importu surowców i materiałów. Wahania cen na rynkach zagranicznych, budzą obawę producentów i powodują trudności w opracowywaniu długofalowych perspektyw.
Napawają jednak optymizmem prognozy Polskiej Izby Opakowań, które zakładają, iż przy 4 – 5% wzroście gospodarczym do 2020 r., rynek rodzimych opakowań osiągnie porównywalny poziom z rozwiniętymi krajami Europy Zachodniej (ok. 300 euro na osobę).
Nawet jeżeli przyjmiemy, iż statystyczny Polak zużywa ok. 60% mniej opakowań niż jego sąsiad zza zachodniej granicy, zgodnie z przewidywaniami ekspertów w ciągu najbliższych 18 – 20 lat, Polska ma szanse nadrobić utracone lata gospodarki centralnie planowanej, doganiając zamożniejsze kraje Europy. Pomóc może nam w tym zjawisko, którzy ekonomiści określają jako „względne nasycenie rynku” doskonale widoczne już w latach 2000 – 2005. Podczas, gdy w Polsce rozwój rynku opakowań sięgał rekordowych 160%, dynamika krajów starej UE zatrzymała się na 110%. Zdaniem specjalistów, ta korzystna dla polskiej branży tendencja będzie stale się pogłębiać, aż do względnego zrównania poziomów rynków europejskich. Póki co, polski przemysł opakowaniowy oceniany jest przez zachodnie rynki, jako jeden z bardziej perspektywicznych i rozwojowych. Blisko 30% rodzimych opakowań trafia na eksport. Najczęściej polscy przedsiębiorcy handlują z podmiotami państw starego kontynentu, aczkolwiek coraz częściej nasze produkty trafiają również za wschodnią granicę. Należy jednak pamiętać, iż kraje Rosji, Ukrainy i Białorusi przez wzgląd na masowy napływ chińskiej konkurencji, nie są dla nas łatwym rynkiem zbytu. Podobnych trudności nastręcza handel z państwami bałtyckimi: Litwą, Łotwą, Estonią, gdzie musimy mierzyć się z absolutnie innowacyjnymi rozwiązaniami skandynawskich konkurentów25. Dynamikę handlu polskich potentatów opakowalnictwa, przedstawia poniższy wykres (Rys. 1) na, którym zaprezentowano wartości sprzedanych opakowań w latach 2012 – 2013. Umocnienie Polski jako partnera w handlu to nasza szansa na rozwój, ale także ogromny sprawdzian, czy jesteśmy gotowi podołać zagranicznym standardom.
24Ibidem, s. 36.
25Ibidem, s. 36 – 37.
17
Rys. 1. Eksport opakowań zbiorczych, pośrednich i giętkich wyrażony w PLN, w latach 2012 – 2013
Źródło: opracowanie własne
18
2. TRENDY W ZAKRESIE TECHNOLOGII ORAZ STOSOWANYCH MATERIAŁÓW
2.1. Innowacje technologiczne w opakowalnictwie
Innowacyjne opakowanie można postrzegać jako wypadkową dwóch złożonych perspektyw: potrzeb konsumenta oraz oczekiwań producentów rynku FMCG, nastawionych na większą rentowność przedsiębiorstwa. Aby ich efekt realizował potrzeby obu stron, prace nad innowacyjnością powinny przebiegać dwutorowo.
Podręcznik metodologiczny stworzony na potrzeby badań innowacji w przedsiębiorstwach zaleca, aby rozróżniać 4 jej główne typy. Są to kolejno26:
1. Innowacje produktowe, które dostarczają nowych, bądź doskonalą istniejące już na rynku wyroby oraz usługi. Produkt staje się nowy, kiedy jego cechy bądź przeznaczenie, zasadniczo różni się od już istniejących. O innowacjach można powiedzieć dopiero wtedy, kiedy w sposób znaczący zmienia się jego techniczna specyfikacja.
2. Innowacje procesowe, a więc dostarczenie nowych metod produkcji, bądź dostawy.
Jako uściślenie kategorii, należy wprowadzić rozróżnienie na zmiany technologiczne, w zakresie urządzeń oraz oprogramowania.
3. Innowacje marketingowe, czyli wdrażanie nowych metod marketingowych, które pociągają za sobą zmiany w projektach produktów, opakowań, dystrybucji, promocji, bądź strategii cenowej.
4. Innowacje organizacyjne, które zakładają wprowadzanie nowych systemów zarządzania firmą.
Próbą dostosowania powyższych rodzajów innowacji do rynku opakowań, zajęła się literatura przedmiotu wprowadzając dodatkowe pojęcie: innowacji opakowaniowej, której mianem określa się: zupełnie nowe (oryginalne) lub też zmodyfikowane opakowanie będące nowością z punktu widzenia podmiotu wprowadzającego je na rynek oraz uznane przez konsumenta za nowe27. Ponieważ definicja wyraźnie wykazuje pewnego rodzaju dwubiegunowość, należy wspomnieć o podstawowych wyróżnianych w literaturze
26Wspólna publikacja OECD i Eurostatu, Podręcznik Oslo. Zasady gromadzenia i interpretacji danych dotyczących innowacji. Pomiar działalności naukowej i technicznej, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Warszawa 2006, s. 49 – 55.
27Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 16.
19
kategoriach: innowacji przełomowej oraz przyrostowej. Innowacja przyrostowa to stopniowe, długoterminowe doskonalenie opakowania w zakresie konstrukcji, etykietowania, czy też systemu zamknięcia. Innowacja przełomowa tymczasem dostarcza nowych, nieznanych dotąd w skali całego sektora opakowań rozwiązań. Już jako zupełnie niearbitralne kategorie, warto za specjalistami wymienić pozycję takie jak: produkty repozycjonowanie (np. zmiany w warstwie wizualnej istniejącego już produktu, celem wejścia na nowe segmenty rynku) oraz produkty redukujące koszty.
Innowacje adaptują się w środowisku opakowań w czterech podstawowych obszarach: technologicznym, materiałowym, znakowania i identyfikacji towarów oraz wizualno – marketingowym28. Jak widać, szeroko pojęte zagadnienie innowacji na rynku opakowań, zakłada zmiany w każdym z tych sektorów. Próba ich opisania zostanie podjęta w poniższej pracy.
2.2. Opakowania aktywne jako przykład innowacyjnych systemów pakowania
Opakowania aktywne zaliczamy do innowacyjnych systemów pakowania, które nie tylko pozwalają wydłużyć okres przechowywania żywności, ale także polepszają jej jakość początkową. Dość szybko spotkały się one z uznaniem konsumentów w USA, Japonii, Korei Płd., czy Australii. To właśnie w kraju kwitnącej wiśni, w 1970 roku po raz pierwszy pojawiły się nowe opakowania zawierające dołączone saszetki absorbujące tlen29. W krajach europejskich, wymiar legislacyjnych tych zmian, znalazł ujście dopiero 29 maja 2009 r. w rozporządzeniu Komisji (WE) nr 450/2009 w sprawie aktywnych i inteligentnych materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Cytując zatem treść: „aktywne materiały i wyroby oznaczają materiały i wyroby, których zadaniem jest przedłużenie okresu przydatności do sprzedaży, lub też zachowanie lub poprawa stanu opakowanej żywności (..) zostały celowo zaprojektowane w taki sposób, aby zawarte w
28Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, str. 16 – 19.
29Huff K., Active and Intelligent Packaging. Innovations for the future,
https://www.iopp.org/files/public/VirginiaTechKarleighHuff.pdf, data odczytu: 22.01.2016.
20
nich składniki uwalniały substancje do opakowanej żywności lub jej otoczenia, lub też je absorbowały”30.
Rozporządzenie rozróżnia systemy aktywne od inteligentnych, a także co dość istotne, wyklucza z tej klasyfikacji materiały naturalnie wzbogacające produkty o dodatkowe sensoryczne walory takie jak drewniane beczki. Ponadto aktywne materiały nie mogą ukrywać oznak psucia żywności, czy niewłaściwego jej opakowania31.
W rozporządzeniu nadmieniono również, iż każdy z dołączonych niejadalnych elementów musi zostać oznakowany słowami „NIE DO SPOŻYCIA” oraz ich graficznym kwantyfikatorem zaprezentowanym poniżej (Rys. 2.):
Rys. 2. Znak obligatoryjnie umieszczany na niejadalnych elementach opakowania Źródło: Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju
opakowań, red. Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 131.
Pozostaje zatem sprawdzić, czy polscy konsumenci oczekują jakichkolwiek zmian?
W 2012 r. w ramach prac badawczych Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, przeprowadzono sondaż, który sprawdzał poziom świadomości, a także opinię na temat produktów zapakowanych z użyciem aktywnych wyrobów. Jak wykazało badanie, aż 88%
ankietowanych spotkało się z sytuacją, kiedy świeżo kupiona żywność, była niezdatna do spożycia mimo zachowania terminu przydatności wskazanego przez producenta. Jak wiadomo, celem samym w sobie opakowań aktywnych jest sterowanie jakością produktu właściwego. Nic zatem dziwnego, iż po zapoznaniu ankietowanych z rzeczywistą ich rolą, aż 9 na 10 ankietowanych byłoby w stanie kupić żywność opakowaną w aktywny materiał.
Niestety, już tylko co 6 zapłaciłby za to wyższą cenę (szacuję się, iż zastosowanie materiału aktywnego podwaja cenę opakowania jednostkowego o 50 – 100%). Znajomość terminu „opakowanie aktywne” deklaruje 39% ankietowanych. Nie jest to relatywnie
30Rozporządzenie Komisji (WE) NR 10/2011 z dnia 14 stycznia 2011 r. w sprawie materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych przeznaczonych do kontaktu z żywnością, (Dz.U. 2010 nr 136 poz. 914).
31Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, w: Kierunki rozwoju opakowań, Wasiak W.
(red.), Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 127 – 129.
21
wysoki wynik, napawa jednak optymizmem, jeżeli dodamy, iż 85% badanych uważa, że istnieje realna potrzeba edukacji społeczeństwa w tym temacie. Najchętniej konsumenci widzieliby na półkach sklepowych mięso i ryby zapakowane z użyciem pochłaniaczy tlenu, wilgoci, czy z materiałami zapobiegającymi rozwojowi drobnoustrojów. Ze znacznie mniejszym entuzjazmem spotkały się systemy, których zadaniem jest uwalniać smak bądź zapach, co jak łatwo przewidzieć w świadomości konsumentów wiążę się z nadmierną sztucznością32. Uzupełniając informacje na temat rodzajów możliwych do zastosowania opakowań aktywnych, należy wymienić33:
systemy pochłaniające;
systemy emitujące;
inne systemy (m.in. suspectory stosowane do mikrofalowego podgrzewania).
Każdy z tych systemów stanowi osobną grupę różnych rozwiązań, które zostaną poniżej omówione.
W ramach systemów o funkcjach pochłaniających, wyróżniamy tzw. pochłaniacze tlenu. Obecność gazów wewnątrz opakowania, może doprowadzić do wielu niebezpiecznych reakcji m.in.: autooksydacji tłuszczów, utleniania kwasu L – askorbinowego oraz witaminy E, utleniania barwników, aminokwasów, enzymatycznego brązowienia, oddychania tlenowego owoców, warzyw, rozwoju pleśni i mikroflory.
Fizycznym przejawem obecności tlenu jest np. ciemnienie soku pomarańczowego, czy brązowienie mięsa, które jest skutkiem utleniania mioglobiny, odpowiedzialnej za apetyczną czerwoną barwę. Pomocne w zachowaniu próżniowej atmosfery opakowania okazały się absorbery – związki wiążące tlen na drodze fizycznej, oraz interceptory – związki blokujące dostęp tlenu. Ich działanie sprowadza się do wprowadzenia do wnętrza opakowania, bądź bezpośrednio do materiału opakowaniowego, substancji zdolnych do absorpcji tego pierwiastka np. w formie saszetek i folii. Obecnie stosowanymi rozwiązaniami są opakowania oparte na: utlenianiu proszkowego żelaza/związków żelaza, utlenianie kwasu askorbinowego, utlenianiu foto czułych barwników, reakcji enzymatycznych, aktywności drożdży34.
32Popowicz R., Lesiów T., Innowacyjne opakowania aktywne w przemyśle żywnościowym, [w:]
Nauki inżynierskie i technologie, 2014, 2(13), s. 34 – 48.
33Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 89.
34Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Postęp techniczny w opakowalnictwie, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Kraków 2003, s. 129.
22
Najpopularniejszą grupę stanowią materiały aktywne zawierające sproszkowane żelazo. Pierwszym tego typu rozwiązaniem, był pochłaniacz Ageless zastosowany w latach 70 ubiegłego wieku. Od tego czasu, na rynku pojawiło się ponad 50 opatentowanych absorberów tlenu 35 . Na zdjęciu (Rys. 3.) przedstawiono porównanie 2 ciast przechowywanych z pochłaniaczem tlenu, oraz bez w temperaturze 30°C przez 10 dni.
Rys.3. Ciasto do pizzy przechowywane przez okres 10 dni w temperaturze 30°C Źródło: R. Popowicz, T. Lesiów, Innowacyjne opakowania aktywne w przemyśle
żywnościowym, [w:] Nauki inżynierskie i technologie, 2014, 2(13), s. 87.
Duża pojemność sorpcyjna związków żelaza pozwala usunąć od 20 do 2000 cm3 tlenu i utrzymać jego stężenie na poziomie 0,01%. To co być może zniechęca producentów do ich użycia, jest konieczność zachowania relatywnie dużej wilgotności w opakowaniu, która pełni rolę katalizatora reakcji utleniania, a także ograniczone działanie w towarzystwie dwutlenku węgla. Od lat podejmowano rozważania nad zniwelowaniem wyżej wymienionych niedogodności, czego wymiarem były próby wbudowania związków żelaza w polimery. Taka metoda, po pierwsze zwiększa barierowość i czyni opakowanie jeszcze bardziej bezpiecznym dla konsumenta (mniejsze ryzyko przypadkowego pęknięcia saszetki i dostania się produktu do opakowania), a po drugie stwarza szansę na wykorzystanie ich w przemyśle, gdzie obecność wody jest mocno niepożądana36.
W roku 2014 polscy badacze z Wydziału Towaroznawstwo z Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu, po ponad 5 latach badań i testów laboratoryjnych, opracowali rewolucyjny nanokompozyt, którego działanie opiera się na nanożelazie rozproszonym na polimerowej matrycy. Tak powstały materiał można formować: w tradycyjne saszetki oraz
35Lisińska – Kuśnierz M., Ucherek M., Postęp technologiczny w opakowalnictwie, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2003, s. 129 – 131.
36Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red.
Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 131.
23
kartony umieszczane wewnątrz opakowania; jako warstwę uszczelki znajdującej się pod zamknięciem; powłokę wewnątrz opakowania, ale także do produkcji folii służącej do pakowania dokumentów, elektroniki, leków i oczywiście żywności. Opatentowane dzieło badaczy rodzimego uniwersytetu, świetnie wpisuje się w światowe trendy i potrzeby przemysłu opakowań. Już dziś, wartość globalną absorberów tlenu szacuje się na 1,15 mld dolarów i przewiduje się jej systematyczny wzrost37.
Działanie drugiej największej grupy pochłaniaczy polega na utlenianiu kwasu L – askorbinowego i innych kwasów nienasyconych (kwas oleinowy, kwas linolowy). Kiedy produkt wchodzi w reakcje z powietrzem, tlen jest absorbowany przez kwas. Jako największą wadę dotychczas stosowanych rozwiązań, wskazuje się wolne tempo utleniania oraz relatywnie niskie zdolności absorpcyjne kwasu 38 . Firma Pillsbury Company opracowała pochłaniacz, w którym reakcja utleniania została przyspieszona dodatkiem miedzi. Natomiast Mitsubishi Gas Chemical Company, znane z produkcji pierwszego pochłaniacza Ageless, wypuściło linię saszetek Anaero Pack, które oprócz zdolności redukcji tlenu mogą emitować dwutlenek węgla, zapobiegając zmianom objętościowym39.
Kolejną grupę pochłaniaczy stanowią tzw. pochłaniacze wilgoci. Tradycyjnym sposobem radzenia sobie z niewielką ilością wilgoci wytwarzanej w środowisku opakowanego produktu, jest dołączanie saszetek wypełnionych materiałami silnie absorbującymi takimi jak np. żel krzemionkowy, silikonowy, aktywny glin, minerały i zeolity. Jednak wiele produktów, takich jak mięso czy ryby, traci dużo większe ilości wody, których nie da się wchłonąć przy pomocy wyżej wymienionego rozwiązania. Dla tej grupy produktów, stworzono podkładki absorbujące ciecz, zbudowane z bardzo chłonnego polimeru, znajdującego się pomiędzy dwiema warstwami włókniny. Tak skonstruowane pochłaniacze mogą absorbować 500 – krotność swojej własnej wagi.
Nowoczesne rozwiązania wykluczają obecność spoiw i klejów, co czyni je jeszcze bardziej bezpiecznymi i sterylnymi40. Wkładki pochłaniające wycieki z mięsa można dodatkowo
37Polscy naukowcy opracowali nanokompozytowy pochłaniacz tlenu,
http://www.plastech.pl/wiadomosci/Polscy –naukowcy-opracowali-nanokompozytowy pochlaniacz-8235 data odczytu: 28.01.2016 r.
38Cichoń Z., Nowoczesne opakowalnictwo żywności, Ossolineum, Wrocław – Warszawa – Kraków 1996, s. 151.
39Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red.
Wasiak, W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 131.
40Ibidem, s. 132.
24
nasycić kwasami organicznymi, które wykazują udowodnioną zdolność do obniżania pH produktu, a tym samym do zmniejszania aktywności drobnoustrojów41.
Następną grupe pochłaniaczy stanowią tzw. pochłaniacze dwutlenku węgla. Do prawidłowego przechowywania owoców i warzyw, potrzebna jest niewielka ilość tlenu, co może zagwarantować tzw. folia sprytna. Ich specyficzną odmianą są folie wymagające, które nie tylko synchronizują przepływu tlenu oraz dwutlenku węgla, ale również reagują na zmiany temperatury. Flagowym produktem w opisie systemów pochłaniaczy dwutlenku węgla jest kawa palona. Przez pewien czas po produkcji, wytwarza ona spore ilości tego gazu, co w przypadku hermetycznie zamkniętego opakowania, groziłoby nawet jego rozerwaniem. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem tego problemu jest wprowadzenie wentylów, które odprowadzają dwutlenek węgla z opakowania, ale jednocześnie tworzą barierę dla tlenu. Ponadto stanowią ciekawe marketingowo rozwiązanie, dzięki któremu konsument może poczuć zapach kawy, już podczas przeglądania produktów na półce.
Niektórzy producenci decydują się jednak na załączenie tradycyjnego pochłaniacza – saszetki, która zawiera mieszaninę tlenku wapnia z węglem aktywnym. Istnieją również połączenia, które zawierają sproszkowane żelazo absorbujące tlen, oraz wodorotlenek wapnia, który przy obecności CO2 (i przy zachowaniu odpowiedniego poziomu wilgotności) przekształca się w węglan wapnia. Tego typu rozwiązania hybrydowe na masową skalę stosowane są głównie w Stanach Zjednoczonych oraz Japonii42.
Wśród grup pochłaniaczy wyróżniamy także tzw. pochłaniacze etylenu. Etylen to zupełnie naturalny gaz, który wpływa korzystnie na procesy dojrzewania warzyw, owoców, czy kwiatów, co niestety w warunkach magazynowania i dłuższego ich przechowywania, nastręcza producentom licznych kłopotów. Brak kontroli wydzielanego przez nie gazu, będzie powodować ciemnienie i psucie owoców szybciej, niż by sobie oni tego życzyli. W celu ograniczania poziomu etylenu wewnątrz opakowania, można stosować saszetki wypełnione nadmanganianem potasu, który utlenia etylen zmieniając swoją barwę z fioletowej na brązową. Niestety, ze względu na toksyczność nadmanganianu, jego stosowanie w handlu żywnością w Europie jest zakazane. Producenci mogą skorzystać z absorpcyjnych zdolności innych, dostępnych materiałów (np. węgla aktywnego) i z ich użyciem tworzyć saszetki utleniające nadmiernie wydzielany przez
41Nowacka M., Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością, http://tnij.org/e4r2n0p, data odczytu: 01.02.2016 r.
42Baran J., Bińkowski F., Znaczenie opakowań aktywnych i inteligentnych w zapewnieniu bezpieczeństwa żywności, http://www.czasopismologistyka.pl/artykuly-naukowe/send/319- artykuly-na-plycie-cd-6/5487-artykul, data odczytu: 20.01.2016 r.
25
owoce i warzywa gaz 43 . Na zdjęciu poniżej (Rys. 4.), prezentacja produktów przechowywanych z użyciem aktywnej folii absorbującej etylen kolejno przez 14, 15, 42 dni.
Rys.4. Folia Peak-fresh
Źródło: http://www.peakfresh.com/, data odczytu: 15.01.2016 r.
W Stanach Zjednoczonych dostawcy owoców i warzyw dołączają do opakowań zbiorczych tekturę falistą, nasączoną absorberem etylenu. Pozwala to nawet 3 – krotne zwiększyć świeżość produktu. Istnieją również tożsame technologie dla opakowań jednostkowych 44 . Na rynku znane są również saszetki wypełnione naturalnie występującymi w przyrodzie zeolitami45 oraz plastry It’s Fresh, w których aktywnym stosowanym minerałem jest glin. Szacuje się, iż wprowadzenie etykiet absorbujących etylen przez wszystkie supermarkety w samej Wielkiej Brytanii pozwoliłoby uniknąć marnowania 13 500 000 opakowań pomidorów, oraz 19 500 000 kobiałek truskawek rocznie46. Argument zaporowych kosztów wprowadzania nowych technologii, właściwie zdetronizował się w tym konkretnym przypadku sam.
Kolejną grupę opakowań aktywnych stanowią systemy emitujące, które wprowadzają dodatkową substancję do atmosfery opakowanego produktu. Poprzez walkę z drobnoustrojami wewnątrz opakowania, korzystnie wpływają na okres przydatności do spożycia. Emitery mogą współpracować z pochłaniaczami, tworząc bardzo atrakcyjne duety podnoszące trwałość żywności. Usuwany tlen wchodzi w reakcje z dodanym
43Popowicz R., Lesiów T., Innowacyjne opakowania aktywne w przemyśle żywnościowym, [w:]
Nauki inżynierskie i technologie, 2014, 2(13), s. 88 – 89.
44Sumińska P., Kowalska U., Opakowania owoców i warzyw. Doświadczenia i wyzwania, [w:]
Kierunki rozwoju opakowań, red.Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 1 – 105.
45Ethylene Absorbers, http://www.drypak.com/ethyleneAbsorbers.html, data odczytu: 29.01.2016 r.
46I. Yezza, Sustainability & Functionality at the Heart of Packaging
Innovation,http://www.slideshare.net/islemyezza/sustainability-functionality-at-the-heart-of- packaging-innovation?qid=9c2fd8cb-0145-43fd-b6f6-9ac1049170c4&v=&b=&from_search=1, data odczytu: 23.01.2016 r.
26
kwasem cytrynowym i diwęglanem sodu, przyczyniając się do powstawania ditlenku węgla, który wykazuje korzystne działanie antybakteryjne. Na podobnych zasadach producenci umieszczają generatory etanolu. Największą jednak grupę stanowią emitery, których działanie opiera się na środkach bakteriobójczych dodanych do opakowań. Środki te klasyfikujemy w następujący sposób47:
naturalne,
chemiczne,
probiotyki.
Środki naturalne to m.in.: ekstrakty ziół i przypraw (np. bazylia, oregano, goździki); wyciągi roślin; enzymy; bakteriocyny (jedyną stosowaną od 30 lat bakteriocyną jest nizyna, która otrzymała status GRAS – ogólnie uznane za bezpieczne, w przemyśle występuje pod nazwą E234 i ulega całkowitemu rozkładowi w przewodzie pokarmowym człowieka bez skutków ubocznych); polisacharydy; lotne substancje roślinne. Środki chemiczne: kwasy organiczne; sole: benzoesan sodu; alkohole: etanol; kwasy tłuszczowe i estry; metale; antyutleniacze; gazy i środki odkażające; fenoplasty; antybiotyki. Probiotyki:
bakterie kwasy mlekowego48.
Wiele systemów bakteriobójczych opartych jest o środki zawierające srebro. Ich popularność odnotowuje się głównie w Japonii oraz Stanach Zjednoczonych, przede wszystkim dlatego, iż w przeciwieństwie do Europy srebro znalazło się tam na listach substancji dozwolonych w obrocie spożywczym. Ich działanie polega na kontrolowanym uwalnianiu jonów srebra, które znane są z właściwości bakteriobójczych (działają na bakterie gram – dodatnie, gram – ujemne, a także na grzyby). Dotychczasowe doświadczenia zagranicznych producentów ukazały, że środki tego typu charakteryzuje spora odporność na wysoką temperaturę (nawet do 500°C)49.
Substancje antybakteryjne najczęściej włącza się w strukturę polimeru lub nakłada jako lotne oraz nielotne związki (substancje nielotne wymagają powlekania od strony produktu). Wyróżniamy również systemy, w których środki migrują z powierzchni opakowania na produkt, tworząc na nim barierę ochronną (bez migracji do wnętrza pakowanej żywności), a także środki, które w kontrolowanej atmosferze przenikają do produktu. Znane są również folie opakowanie, które same z siebie wykazują działanie
47Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 95.
48Ibidem, s. 94 – 96.
49Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red.
Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 134.
27
antybakteryjne – należy jednak uściślić, iż jest to bardzo wyspecjalizowany typ polimeru, na który nie zawsze można sobie w produkcji FMCG pozwolić50.
Ciekawym rozwiązaniem na stworzenie aktywnych emitujących systemów jest zastosowanie powłok jadalnych. Kiedy w 1840 r. włoski kucharz Marchiony51, zupełnym przypadkiem wynalazł wafelek, w którym zaczął serwować lody prawdopodobnie nie spodziewał się, że 156 lat później dyskusja na temat jadalnych opakowań wciąż będzie żywa – jednak już nie na gruncie kulinarnym, a mocno biochemicznym. Na polskim rynku konsumenci od lat stykają się z powłokami jadalnymi np. kupując i spożywając cytryny pokrywane mieszaniną wosków i substancji konserwujących, lub jabłka glazurowane za pomocą odmiany żywicy (szelak, E904). Bardzo ciekawym i proekologicznym rozwiązaniem jest próba produkcji rozpuszczalnych w wodzie powłok jadalnych, jako opakowań jednostkowych np. na kawę instant, bądź cukier52.
Powłoki jadalne powstają z biodegradowalnych polimerów otrzymywanych: z surowców naturalnych, wytwarzanych na drodze klasycznej syntezy, bądź produkowanych przez mikroorganizmy. Najczęściej ich częścią składową są: polisacharydy (skrobia, celuloza), białka zwierzęce (kazeina, kolagen), białka roślinne (soja, gluten), lipidy (woski, tłuszcze, mieszaniny olei), czy celuloza (np. z alg morskich)53.
Tego typu zabezpieczenia spełniają podstawowe funkcje opakowania aktywnego wydłużając czas, w którym produkt jest zdatny do spożycia: stanowią barierę dla wnikającego tlenu, dwutlenku węgla, wody, drobnoustrojów. Z formalnego punktu widzenia, nie są jednak pełnowartościowym opakowaniem, ponieważ nie realizują wszystkich tradycyjnych funkcji. Ze względów chociażby higienicznych, wymagają stosowania dodatkowego zabezpieczenia przed zabrudzeniem, czy zgnieceniem.
Niekwestionowaną zaletą stosowania filmów jadalnych, jest możliwość sterowania walorami sensorycznymi produktów. Powłoki jadalne można nasycić witaminami, składnikami mineralnymi, przeciwutleniaczami, bakteriocytami, olejkami eterycznymi, aromatami i substancjami słodzącymi, czyniąc produkt jeszcze bardziej atrakcyjnym dla konsumenta. Istnieje także wymiar ekologiczny jadalnych opakowań. Część naturalnych
50Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 96 – 97.
51Sztuka podawania lodów, http://www.lody.nestle.pl/dla-mediow/lodowe-ciekawostki/sztuka podawania-lodow/, data odczytu: 26.01.2016 r.
52Galus S., Innowacyjne trendy w powlekaniu żywności, a opakowanie, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red. Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 79 – 80.
53 Pająk P., Fortuna T., Przetaczek – Rożnowska I., Opakowania jadalne na bazie białek i polisacharydów – Charakterystyka i zastosowanie,
http://www.pttz.org/zyw/wyd/czas/2013,%202(87)/01_Pajak.pdf, data odczytu: 26.01.2016 r.
28
polimerów, które wykorzystuje się w ich produkcji (kolagen, żelatyna), powstaje z trudnych do utylizacji produktów ubocznych przemysłu spożywczego np. skór ryb54. Powłoki jadalne są ciekawym urozmaiceniem sprzedawanych produktów, głównie z branży przetwórstwa owoców, warzyw, ryb i mięsa.
Na zdjęciu poniżej (Rys. 5.) jadalne opakowania WikiCells. Producent reklamuje produkt jako „opakowania, których nie musisz wyrzucać”. Ich częścią składową jest biomasa z białek i ekstrakt z alg. Firma zapewnia, iż opakowania można myć takim samym sposobem jak np. jabłka, spożywać w całości, lub spijając przez słomkę. Jeżeli konsument nie ma na to ochoty, powłokę można obrać niczym pomarańcze – tak jak wspomniany cytrus ulegnie ona całkowitej degradacji. Według zapewnień producenta WikiCells można przechowywać do 6 miesięcy. Produkt naprawdę godny uwagi, na rynku amerykańskim dostępny już od 4 lat.
Rys. 5. Opakowanie, które można zjeść
Źródło: https://hendriksenik.wordpress.com/2012/12/31/wikicells-sustainability/edible- membrane-packaging-wiki-cells_2/, data odczytu: 10.01.2016 r.
Pozostaje jeszcze jedna, ostatnia grupa opakowań aktywnych zaliczana do grupy
„pozostałe”. Mowa tu o suspectorach55. Tego typu opakowania stosuje się głównie przy produkcji żywności wygodnej, której zostanie poświęcony oddzielny punkt tej pracy.
54Ibidem, data odczytu: 26.01.2016 r.
55A. Korzeniowski, M. Ankiel – Homa, N. Czaja – Jagielska, Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 98.
29
2.3. Opakowania inteligentne
Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE) nr 450/2009 z dnia 29 maja 2009 r.
opakowania inteligentne „dostarczają użytkownikowi informacji na temat stanu żywności”56. Opakowania inteligentne dzielimy na trzy podzespoły57:
1. Monitorujące jakość tj. wskaźniki:
świeżości (wskaźniki wewnętrzne) w tym:
o wskaźniki pośrednie – detektory tlenu oraz pozostałych gazów (wskazujące na nieszczelność opakowań);
o wskaźniki bezpośrednie – wykrywają drobnoustroje (wskazujące zepsucie mikrobiologiczne);
temperatury i czasu (wskaźniki zewnętrzne).
2. Służące wygodzie użytkownika.
3. Chroniące przed zniszczeniem lub kradzieżą.
Istotą inteligentnych systemów jest stałe monitorowanie oraz komunikowanie o zachodzących zmianach na różnych etapach życia produktu. Są cennym dorobkiem technologicznym nie tylko dla odbiorcy finalnego – konsumenta, ale również dla całej branży logistycznej. To właśnie dzięki takim rozwiązaniom, udaje się wykluczyć szereg błędów zachodzących na etapie magazynowania oraz przemieszczania produktu.
Przeglądając popularnonaukowe artykuły zamieszczone w Internecie, można napotkać na zamienne używanie pojęć opakowań aktywnych i inteligentnych. Jest to zbyt daleko idące uogólnienie, które mocno deprecjonuje ich rzeczywiste role. W największym możliwym uproszczeniu: aktywne opakowania to ochrona i przechowywanie produktu, natomiast opakowania inteligentne – komunikacja i udogodnienia (poręczność)58.
Rosnące zainteresowanie rynkiem inteligentnych rozwiązań dla opakowalnictwa przekłada się na realne kwoty. Firma Nanomarkets szacuje, iż obecnie globalny rynek opakowań inteligentnych osiąga poziom 14 mld dolarów59.
56Rozporządzenie Komisji (WE) NR 10/2011 z dnia 14 stycznia 2011 r. w sprawie materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych przeznaczonych do kontaktu z żywnością, (Dz.U. 2010 nr 136 poz. 914).
57R. Cierpiszewski, Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red.
Wasiak W., Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 135.
58Nithya C., Intelligent Packing, http://www.slideshare.net/nithyac12/intelligent-packaging, data odczytu: 20.01.2016 r.
59Co potrafią inteligentne opakowania?, http://www.blog.mediafun.pl/foto/2007 – 09/prokreacja.pdf, data odczytu: 22.01.2016 r.
30
Istotą inteligentnych systemów jest wkomponowanie substancji, które dadzą optyczny wyraz zachodzących problemów z jakością od razu po ich zaistnieniu. Detektory gazów (najczęściej tlenu), szczególnie pożądane są w przypadku produktów pakowanych próżniowo. Wyróżniamy60:
wskaźniki oparte na reakcjach red – oks;
wskaźniki wykorzystujące reakcje kompleksowania;
wskaźniki luminescencyjne;
wskaźniki oparte na zmianach fizykochemicznych gazów wewnątrz opakowania.
Najpowszechniejsza grupa to wskaźniki oparte na reakcjach red – oks (reakcje tlenu z barwnikami, głównie z błękitem metylenowym) – tzw. wskaźniki kolorymetryczne. Często występują w parze z aktywnymi pochłaniaczami gazów, omówionymi w poprzednim podrozdziale61. Doskonałą egzemplifikacją atrakcyjnego przedstawienia obecności tlenu w opakowaniu jest wskaźnik Ageless – Eye (niestarzejące się oko). Kolor różowy oznacza brak obecności tlenu (maksymalnie 0,1%). W ciągu 5 minut od dostania się tlenu do wnętrza opakowania, kolor stopniowo będzie zmieniał swoją barwę na niebieską, dając cenną informację konsumentowi na temat zawartego w nim produktu (zawartość tlenu 21%). Prezentacja produktu na poniższej fotografii (Rys. 6.).
Rys. 6. Ageless – Eye (niestarzejące się oko) Źródło: Oxygen Indicator Tablets,
http://www.conservationsupportsystems.com/product/show/oxygen-indicator- eyes- tablets/oxygen-indicators, data odczytu: 19.01.2016 r.
60Cierpiszewski R., Opakowania aktywne i inteligentne, [w:] Kierunki rozwoju opakowań, red.
Wasiak W.,
Polska Izba Opakowań, Warszawa 2014, s. 139.
61Korzeniowski R., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 103.
31
Zgodnie z rozporządzeniami producent umieszcza informację, iż nie jest to produkt przeznaczony do spożycia. Cena na stronie internetowej jednego z dystrybutorów to około 1,4 $, co jak na europejskie warunki znacznie zawyżyłoby cenę samego pakowanego produktu (sprzedawane w komplecie z żelazowymi pochłaniaczami tlenu Ageless)62.
Obok wskaźników kolorymetrycznych są także wskaźniki luminescencji, które choć umożliwiają precyzyjny pomiar, powszechnie nie przyjęły się ze względu na barierowe koszty, koniecznego do odczytu sprzętu analitycznego 63 . Istotne w monitorowaniu szczelności opakowania, są także wskaźniki informujące o obecności dwutlenku węgla. Japoński producent deserów „thong yod” zaproponował etykietę, która wykorzystuje mieszaninę błękitu bromotymolowego oraz czerwieni metylowej w etylenie.
Etykieta w przypadku braku wykrywalności CO2 barwi się na zielono. Obecność gazu objawia się w postaci koloru czerwonego. Barwa żółta ostrzega konsumenta, iż mógł rozpocząć się proces psucia produktu i należy zachować konieczne środki ostrożności64.
Innowacyjnym wskaźnikiem używanym do detekcji gazów jest również RipeSense, wykrywający lotne związki uwalniane przez dojrzewające owoce i na tej podstawie określający stan świeżości produktu. Zmiany zachodzą w atmosferze opakowanego produktu i są zupełnie naturalnym procesem nie mającym nic wspólnego z rozszczelnieniem opakowania. Wskaźnik ten wyprodukowano docelowo dla gruszek.
Pozwala on ocenić, w jakim stadium dojrzewania znajdują się owoce (chrupiące, jędrne, soczyste)65. Na Rys.7. dokonano prezentacji produktu zapakowanego z użyciem wskaźnika RipeSense, wraz z objaśnieniem kolorystycznych zmian.
62Oxygen Indicator Tablets, http://www.conservationsupportsystems.com/product/show/oxygen indicator- eyes-tablets/oxygen-indicators, data odczytu: 19.01.2016 r.
63Cichoń M., Lesiów T., Zasada Działania Innowacyjnych opakowań inteligentnych w przemyśle żywnościowym, [w:] Nauki Inżynierskie i technologie, 2013 , 2(9) , s. 19.
64Ibidem, s.18.
65http://www.ripesense.co.nz/ripesense_howitworks.html, data odczytu: 18.01.2016 r.
32
Rys. 7. Wskaźnik RipeSense
Na osi poziomej: czas w jakich gruszka pozostaje w temperaturze pokojowej, na osi pionowej: ocena stanu (soczysty – kolor żółty; jędrny – kolor pomarańczowy;
chrupiący – kolor czerwony).
Źródło:http://www.ripesense.co.nz/ripesense_howitworks.html, data odczytu: 10.01.2016 r.
Wskaźniki bezpośrednie, to druga grupa wskaźników świeżości informująca o zmianach jakościowych zachodzących w produkcie (najczęściej spadek jakości wiążę się z rozwojem drobnoustrojów). Można je podzielić na66:
wskaźniki wykorzystujące zmiany w pH;
wskaźniki uaktywniane przez lotne związki azotu;
wskaźniki wykrywające obecność siarkowodoru;
wskaźniki informujące o rozwoju drobnoustrojów.
Prawidłowe pH produktu to kwestia kluczowa dla jego świeżości. W środowiskach kwaśno – słodkich, doskonale rozwijają się pleśnie oraz drożdże. Produkty o niższych wartościach kwasowości, przy pH powyżej wartości 4,5, w środowisku beztlenowym mogą spowodować rozwój mikroorganizmów Clostridia, odpowiedzialnych m.in. za produkcje toksyny botulinowej67.
Przemysł spożywczy zdaje sobie sprawę z powagi sytuacji i konieczności stosowania właściwych opakowań dla właściwych produktów. Zmiana pH najczęściej pociąga za sobą zwiększone wydzielanie ditlenku węgla, a jego optyczne wykrycie możliwe jest dzięki zastosowaniu barwników (m.in. błękitu bromometylowego, czerwieni metylowej). Do detekcji siarczków oraz lotnych amin azotu, służą rozwiązania FreshTag
66Korzeniowski A., Ankiel – Homa M., Czaja – Jagielska N., Innowacje w opakowalnictwie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego, Poznań 2011, s. 107.
67Cichoń Z., Nowoczesne opakowalnictwo żywności, Ossolineum, Wrocław – Warszawa – Kraków 1996, s. 20 – 21.
