Z prof. dr hab. inż. Arturem Bartkowiakiem – Centrum Immobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych ZUT rozmawia Marek Bielski – miesięcznik „Rzeźnik polski”

Jakie są najważniejsze zadania opakowań?  Opakowanie jest integralnie związane z pro­duktem, chroni go, kreuje wizerunek marki, infor­muje i promuje. Jego funkcja w obrocie produktów jest nie do przecenienia, co wpływa na to, że rynek opakowań charakteryzuje się wysokim stopniem innowacyjności i wykorzystaniem najnowszych trendów. Dotyczą one wzornictwa, procesów technologicznych, stosowanych materiałów czy działań komunikacyjno-marketingowych.

Czym są trendy i jakie jest ich znacze­nie w opakowalnictwie? Najważniejsze trendy dotyczą wykorzystania nowych rozwiązań związanych z jednej strony z poprawą ochrony produktu, a z drugiej – z wy­korzystaniem cech materiałów tak, aby opako­wanie mogło pełnić dodatkowe funkcje, między innymi dotyczące informowania konsumentów o produkcie i jego cechach. Trendy obejmują rów­nież wzornictwo i procesy technologiczne, czyli integrują produkcję żywności i proces pakowania.

Trendy rozwojowe rynku opakowań w UE i Polsce Bardzo mocno komunikowane, szczególnie przez duże sieci handlowe, są dwa zasadnicze trendy, którymi jest zgodność projektowanych opakowań z wymogami biogospodarki oraz go­spodarki w obiegu zamkniętym. Biogospodarka polega na umiejętnym wykorzystaniu surowców pochodzenia biologicznego tak, aby docelowo można było je wykorzystywać nie tylko do produk­cji wyrobów spożywczych, ale również opakowań. Drugi trend to gospodarka w obiegu zamkniętym. Dotyczy ona szczególnie opakowań ze względu na zagrożenia ograniczenia dostępu do surowców i zanieczyszczania środowiska. Mowa o tym, żeby lepiej wykorzystywać surowce i materiały opako­waniowe tak, aby można było prowadzić gospo­darkę w obiegu zamkniętym. Pojawia się też coraz więcej dowodów na problem mikroplastików, które dostają się nie tylko do środowiska, ale często też również do naszego organizmu. I mimo, iż od razu nasuwają się wątpliwości, czy aby na pewno opakowanie jest jedynym winowajcą, musimy się z tym wyzwaniem zmierzyć.

Jakie są najważniejsze oczekiwania konsumentów jeśli chodzi o opakowania? Klientom zależy przede wszystkim na ochro­nie świeżości i zachowaniu oryginalnego smaku produktu. Musi on przy tym zachowywać wszyst­kie swoje walory wynikające z jego wartości od­żywczych oraz wartości, które coraz częściej są komunikowane jako wartość dodatkowa produktu między innymi prozdrowotny charakter. Kolejną rzeczą jest dopasowanie opakowania do konkret­nych składników zawartych w produkcie. Bardzo często nawet niewielkie zmiany w procesie tech­nologicznym mogą doprowadzić do tego, że pro­dukty mogą wymagać innych opakowań. Powinno się więc stale monitorować, czy aby na pewno stosowane opakowanie jest najlepsze dla zacho­wania świeżości produktu i wszystkich cech, o któ­rych mówiłem wcześniej. Istotną rzeczą, której nie należy bagatelizować, jest świadomość, kim jest docelowy konsument i jakie są jego oczekiwania, nie tylko w stosunku do produktu spożywczego, ale również do samego opakowania.

Jak wygląda rynek opakowań w Polsce? Rynek opakowań w Polsce jest ogromny. Jego wartość to aktualnie ok. 40 mld zł rocznie co stanowi 2,7% PKB i ponad 25 tys. zatrudnio­nych osób. Co ważne, cały czas obserwujemy jego wzrost na poziomie 6-7%. Każdy obywatel w naszym kraju zużywa średnio opakowania o wartości około 1000 zł rocznie! Kolejną istot­ną kwestią jest rodzaj używanych opakowań. Przede wszystkim są to opakowania z tworzyw sztucznych oraz opakowania celulozowe. Warto przy tym zwrócić uwagę na trend dotyczący opakowań z tworzyw sztucznych – opakowania sztywne coraz częściej zamieniane są na opa­kowania elastyczne, czyli o niższej gramaturze. Jeśli zaś chodzi o opakowania typu metal, szkło czy drewno, to one w ostatnich latach tracą na znaczeniu. Być może w branży mięsnej niektóre z nich w dalszym ciągu mają zapewnione miejsce, ale już w coraz mniejszym zakresie szczególnie w obszarze innowacyjnych rozwiązań.

Jakie są najważniejsze wyzwania dla tworzyw sztucznych? To, co dotyczy gospodarki w obiegu za­mkniętym tworzyw sztucznych, to świadomość, że odzysk surowcowy najważniejszego konkurenta jakim są materiały celulozowe (głównie papier i tektura) kształtuje się na poziomie około 70%, który docelowo ma zbliżyć się do nawet poziomu 80%. W przypadku tworzyw sztucznych sytuacja jest zdecydowanie gorsza. Popyt na tworzywa sztuczne jest ogromny, z czego aż 40% stano­wią opakowania. Niestety, odpady plastikowe to w dużej mierze opakowania, i dlatego obecnie główny trend to zmniejszenie ilości opakowań trafiających na wysypiska śmieci lub do spalania. Przy czym, osobiście uważam, że wobec braku innych rozwiązań ekologiczne spalanie opakowań jest zdecydowanie lepszym rozwiązaniem niż ich składowanie, szczególnie jeśli chodzi o odpady opakowaniowe do żywności.

Czym jest „Reduce, Recycle, Rethink” dla opakowań z tworzyw sztucznych? W celu bardziej racjonalnego wykorzystania materiałów opakowaniowych powinniśmy przede wszystkim rezygnować z małych opakowań wyko­rzystywanych do pakowania pojedynczych produk­tów na rzecz opakowań większych. Jeśli zaś chodzi o opakowania wielomateriałowe, czyli zawierające w swojej budowie wiele różnych tworzyw, mamy do czynienia z trendem poszukiwania rozwiązań monomateriałowych. Kolejną rzeczą jest to, że w przepisach, które są komunikowane na pozio­mie UE i transponowane na nasz rynek krajowy, pojawiają się informacje o konieczności unikania, bądź ograniczania pewnych tworzyw. Wskazuje się między innymi na polichlorek winylu oraz polisty­ren w formie zarówno normalnej, jak i spienionej. Uważa się, że jeśli chodzi o tworzywa otrzymywane z ropy naftowej, powinniśmy skupić się na trzech głównych grupach tworzyw. Są to polietylen PE, polipropylen PP i politereftalan etylenu PET.

Jak wygląda odpowiedzialność eko­logiczna zgodnie z wytycznymi GOZ? GOZ obejmuje kilka podstawowych zasad, a mianowicie – mniejsza ilość/rozmiar/masa opakowania w stosunku do masy pakowanego produktu, czyli lepszy „niższy” stosunek masy opakowania do masy opakowanego produktu. Analiza tych danych jest prostym sposobem, który pozwala określić, na ile można poprawić parametry lub na ile, w perspektywie czasu, udało się to już zrobić. Kolejną rzeczą jest sposób odzysku i łatwiejszy recykling, dotyczący opako­wań monomateriałowych. Jeśli chodzi natomiast o możliwość wielokrotnego wykorzystania opa­kowania, w przypadku opakowania produktów mięsnych, jest to bardzo trudne a czasami wręcz niemożliwe ze względu na bardzo wysokie wyma­gania sanitarne podczas produkcji i pakowania produktów mięsnych.

Koncepcja „New Plastics Economy” – recykling tworzyw sztucznych i biotworzyw Recykling to forma ponownego wykorzysta­nia materiałów odpadowych. W przypadku ma­teriałów otrzymywanych z biotworzyw podatnych na procesy kompostowania istnieje możliwość wykorzystania odpadów opakowaniowych jako surowiec w biokompostowniach Ważne jest, aby zarówno recykling materiałowy jak i pro­cesy kompostowania były naprawdę na bardzo wysokim poziomie. Polska zadeklarowała, że poziom odzysku materiałów opakowaniowych wyniesie już w tym roku nawet 50%. Najwyższa Izba Kontroli opublikowała 1 stycznia 2021 roku raport dotyczący przygotowania Polski do wdro­żenia w proces gospodarki w obiegu zamknię­tym i wynikające z niego konkluzje są niezbyt optymistyczne. Opisują one przede wszystkim wysoką skalę nieprzygotowania naszego kra­ju i brak wytycznych dla producentów. Bardzo mało jest informacji, w jaki sposób wszystkie te elementy dotyczące gospodarki w obiegu zamkniętym będą wyglądały z punktu widzenia biznesowego, nie ma też odpowiednich przepi­sów wykonawczych.

Czy rynek biotworzyw to supertrend? Wykorzystanie biosurowców, zarówno w charakterze opakowań biodegradowalnych, jak i również analogów opakowań, czyli materia­łów z tworzyw sztucznych otrzymywanych z bio­odnawialnych surowców (mówimy tu o procesie „bio-odnowy” trwającym maksymalnie kilka lat), jest bardzo ważnym trendem jaki jest opisywany w wielu kluczowych dokumentach dotyczących kierunków rozwoju gospodarki materiałowej zgodnych z GOZ. Pojawia się natomiast kilka problemów. Jednym z nich jest problem logistycz­no – proceduralny. Brak jest bowiem przepisów, gdzie i jak mielibyśmy je segregować i ostatecznie zagospodarowywać. Drugim, jest brak surow­ców o konkurencyjnych cenach w stosunkach do tworzyw sztucznych. Wszystkie biotworzywa są niestety droższe od ich analogów, czy podobnych tworzyw sztucznych.

Tworzywa sztuczne vs. biopolimery Obecna ilość produkowanych biotworzyw w odniesieniu do skali zapotrzebowania na two­rzywa sztuczne wynosi zaledwie 2%. Oczywiście, skala produkcji biotworzyw zmienia się dość dy­namicznie, ale w najbliższym czasie z pewnością nie wzrośnie do 40%. Należy więc traktować bio­tworzywa realnie. Oczywiście, niektóre sektory mogą znaleźć rozwiązania i w wielu przypadkach tworzywa te są dobrej jakości i dają możliwość zastąpienia tworzyw niebiodegradowalnych takich jak LDPE HDPE PP PET EPS ich biodegra­dowalnymi odpowiednikami np. PBAT PHA PBS PLA PEF czy skrobia termoplastyczna. Jeśli chodzi o właściwości mechaniczne wydaje się, że na chwilę obecną biotworzywa są w stanie spełnić wszystkie oczekiwania stawiane tworzywom syn­tetycznym. Kiedy jednak bierze się pod uwagę ich właściwości barierowe dla gazów, tu sytuacja jest nieco gorsza, bo w przypadku biotworzyw nie jesteśmy w stanie zaproponować rozwiąza­nia dające możliwość utrzymania barierowości na tym samym poziomie, czyli – jeżeli chodzi o przepuszczalność tlenu do poziomu 1 cm3/dobę na 1 m2 a apary wodnej na poziomie 1 cm3/ m2 na dobę. Nie mówię tu o specjalnie mody­fikowanych opakowaniach, a o biotworzywach z punktu widzenia ich właściwości. Jeżeli więc chodzi o zamiennik EVOH czy PVDC, który jest biodegradowalny, to póki co, takich rozwiązań nie ma.
Tak samo jest, jeśli chodzi o pewne wła­ściwości poliamidu. Jeżeli spojrzymy na potrze­by pakowanego mięsa i przyjmiemy kryteria realnej barierowości, to można zauważyć, że w wielu przypadkach opakowania są tak bardzo barierowe, że aż tak wysokie bariery do pakowa­nego produktu są niepotrzebne. Na przykład, dla pakowanego mięsa PLA niemodyfikowane będzie się sprawdzało, ale pojawiły się już inne materiały, które można zastosować, na przykład PEF – zamiennik PET, który w przyszłości będzie produkowany w większych ilościach i będzie możliwy do wykorzystania. Istnieją też możli­wości modyfikacji PLA cienkimi powłokami, które pozwolą na to, że PLA średniobarierowe stanie się materiałem wysokobarierowym, zbliżonym do potrzeb stawianych przez mięso pakowane w atmosferze niemodyfikowanej lub w MAP.

Biokompozyt biodegradowalny (tacki do pakowania mięsa mielonego) Przykłady takich rozwiązań to najczęściej rozwiązania okołoprojektowe. Jednym z nich jest opakowanie do mięsa mielonego opracowane przez firmę Bio4pack. Tacka powstała z PLA (po­likwasu mlekowego). Materiał został specjalnie zmodyfikowany tak, aby posiadał wymaganą wytrzymałość mechaniczną, a przy tym spełniał wymagania normy EN13432 dot. podatności na kompostowanie i biodegradację przy jedno­czesnym wyróżniającym intensywnym zielonym kolorze w celu możliwości lepszej segregacji. Opakowanie to spełnia wszystkie wymagania dotyczące kompostowalności i bezpieczeństwa żywności i może być bez specjalnych adaptacji dostosowane do istniejących linii produkcyjnych. Jest ono obecnie dostępne na rynku.
Kolejnym rozwiązaniem jest rozwiązanie z 2021 roku – wielomateriałowe, w pełni biode­gradowalna tacki powstałe na bazie polimeru PHA. W tym wypadku jest to kopolimer kwasu hydroksymasłowego i hydroksywalerianowego z dodatkiem białek serwatkowych, mikrocelulozy z łupin migdałów i substancji zwiększających stabilność pakowanego produktu, jeśli chodzi o właściwości antymikrobiologiczne i antyok­sydacyjne. Ciekawym kierunkiem rozwoju są opakowania, które nie tylko są biodegradowalne, ale mają również dodatkowe funkcjonalności. Przykładem takiego rozwiązania jest także za­kończony niedawno projekt, w którym zapropo­nowano układ tacki z kwasu mlekowego PLA orientowanego oraz aktywnej powłoki na bazie PLA/PHA zawierającej bakteriofagi, czyli natural­ne bezpieczne dla człowieka układy biologiczne zwalczające bakterie.

Jaka jest Pana subiektywna opinia na temat tendencji rozwojowych biotworzyw? Zauważalny jest w ostatnim okresie duży dy­namizm rozwoju zamienników pochodzenia bio, czyli między innymi bio-polietylenu, bio-polipro­pylenu, czy bio-PET. Rozwijają się one zdecydo­wanie szybciej niż opakowania biodegradowalne pochodzenia naturalnego. Jeśli chodzi o materiały biokompozytowe, ważne jest, żeby materiał z bio­kompozytu był biodegradowalny. Biokompozyt, który powstaje na bazie materiałów pochodzenia biologicznego, ale nie jest biodegradowalny, nie jest już w pełni monomateriałem podatnym na proces bio-recyklingu w procesie kompostowania lub odzysku energii np. w biogazowniach. Widoczny jest duży dynamizm oraz coraz bogatsza oferta surowcowa, jeśli chodzi o materiały alternatywne. Warto też zwrócić uwagę na rozwój poliestrów pochodzenia mikrobiologicznego, takich jak PHA, czy poliestrów alifatycznych lub aromatycznych z związków powstających w procesach kierunkowej biofermentacji. Rzeczą wartą uwagi jest biorafinacja i procesy biotechnologiczne. W zakładach przetwórczych mamy do czynienia z szeregiem ciekawych produk­tów odpadowych, które można byłoby w wielu przy­padkach wykorzystać jako surowiec – we własnym zakresie lub we współpracy z innymi jednostkami, co jest jednocześnie zgodne z dwoma trendami – biogospodarką i gospodarką w obiegu zamkniętym.

Jakie rekomendacje dotyczące ma­teriałów bio? Konsumenci oczekują, że te opakowania bio nie będą tylko zamiennikami, ale będą posiadały również dodatkowe, ciekawe funkcje. Mogą to być na przykład funkcje antymikrobiologiczne, czy obecność różnego rodzaju sygnalizatorów świeżości produktów.
Bardzo ważne jest zweryfikowanie stanu prawnego danego biosurowca tak, aby mieć świadomość, czy można takie materiały sto­sować. Nie do końca doprecyzowana jest defi­nicja, czym jest np. single use plastic lub co to jest biopolimer. Warto więc, zanim podejmie się decyzję o stosowaniu biosurowców, zgłębić ten temat tak, aby nie okazało się, że to, co zostało określone jako biopolimer, w myśl przepisów i obowiązujących definicji biopolimerem nie jest.

Odpowiedzialność społeczna i ekolo­giczna zgodna z GOZ Co jest istotne poza wykorzystaniem biosu­rowców? Odpowiednie dopasowanie opakowa­nia tak, aby dawało ono pewność zachowania właściwości pakowanego produktu i jego cech fizycznych, a z drugiej strony, aby nie było zbyt ciężkie. Podsumowując, obecnie chodzi o znale­zienie tzw. „złotego środka”, kiedy opakowanie zapewnia odpowiednią jakość pakowanego pro­duktu, a przy tym jest najlżejsze z tych, które możemy zastosować.

Technologie pakowania mięsa Techniki pakowania są różne, a opakowania muszą być dostosowane do stosowanego proce­su technologicznego. Inaczej wygląda bowiem proces pakowania w atmosferze modyfikowanej, a inaczej, kiedy stosujemy obkurcz termiczny.

Opakowania dedykowane dla wyro­bów mięsnych Są różne rozwiązania zmniejszające ilość zastosowanego materiału. Zależy to przede wszystkim od oczekiwań odbiorców, zarówno sieci handlowych, jak i odbiorców indywidual­nych. Najczęściej, jeżeli chodzi o mięso świeże, są to tacki z folią stretch. Przydatność takiego rozwiązania do przechowywania jest jednak dość krótka, a masa opakowania duża. Jeżeli dobierze­my odpowiednie rozwiązanie możemy wydłużyć termin przydatności do spożycia przy zachowa­niu tej samej wagi. W przypadku zastosowania atmosfery modyfikowanej wydłużamy trwałość o 50%, a opakowania próżniowego, tzw. skin, nawet, do 21 dni. Jeśli natomiast zastosuje się odpowiedni termokurcz i cienką folię barierową to stosunek wagi opakowania kształtuje się na poziomie 3 g vs. 17 g, a przydatność produktu wydłuża się nawet do miesiąca. Jak widać, dobór odpowiedniego materiału opakowaniowego jest bardzo ważny.
Jeśli mówimy o śladzie węglowym, istotne jest, aby mieć świadomość, że lepsze wykorzysta­nie i mniejsze straty surowca mięsnego są zdecy­dowanie bardziej ekologiczne niż proponowanie nowych rozwiązań opakowaniowych. Chodzi o realną, całkowitą emisję dwutlenku węgla.
Skala problemów, jeżeli chodzi o pakowa­nie i emisję na tym etapie dwutlenku węgla jest znacznie mniejsza, niż skala problemu, jeżeli cho­dzi o całą gospodarkę surowcową, od momentu podjęcia surowca do wytworzenia. Wszystkie ele­menty muszą być ze sobą zintegrowane. Należy podkreślić, że zastosowanie dobrego opakowania, w którym produkt nie będzie się psuł, jest w wielu przypadkach zdecydowanie ważniejsze niż często walka o zmniejszenie wagi opakowania.

Przykład nowych rozwiązań Opakowanie powinno pozwalać na dobrą ekspozycję produktu, powinno go zabezpieczać. W wielu przypadkach powinno pozwalać także na wielokrotne wykorzystanie, jeżeli chodzi o por­cjowane materiały.

Bezpieczeństwo produktów mięsnych Najwięcej problemów, jeżeli chodzi o pa­kowanie mięsa sprawiają kwestie dotyczące kontaminacji mikrobiologicznej, związanych jest z nią aż 46% wszystkich reklamacji. Inne aspekty mają zdecydowanie mniejsze znaczenie. Wydaje się celowe, aby opakowania miały coraz więcej funkcji bioaktywności, ale wprowadzanych w ten sposób, aby produkt nie zmieniał swoich walorów smakowych i zapachowych, natomiast był bardziej stabilny. Jako przykład można podać saszetki, podkładki, filmy czy warstwy nanoszone na opakowania. Wielu krajowych producentów takie rozwiązania posiada już w swojej ofer­cie. Rozwiązania te muszą być zgodne przede wszystkim z wymogami dotyczącymi rodzaju substancji stosowanej do kontaktu z żywnością oraz stopnia migracji.

Opakowania aktywne do produktów mięsnych Modyfikacja gazu nie tylko za pomocą wprowadzania gazu do opakowania, ale rów­nież różnego rodzaju saszetki czy wentyle, to rozwiązania, które można z powodzeniem już stosować. Należy jednak zastanowić się, czy rze­czywiście wykorzystanie dodatkowego elementu jest korzystne dla danego produktu. Rozwiązania antymikrobiologiczne mogą być wprowadzone w różny sposób. Należy pamiętać, że nie zawsze substancje, które są dodawane do samego opa­kowania działają w sposób efektywny.
Aby efektywność była większa, często do ochrony antymikrobiologicznej należy zastoso­wać substancje, które są lotne i wtedy można zastosować różne często odmienne konstruk­cyjnie rozwiązania opakowań.

Opakowania inteligentne – które roz­wiązania mają znaczenie? Przede wszystkim te, które można zapropo­nować odbiorcy końcowemu i sieci handlowej. Nie ukrywam, że dzisiaj to właśnie sieci handlowe decydują o tym, które rozwiązania mogą być zastosowane. Odbiorcy końcowi chcieliby mieć na przykład możliwość monitorowania świeżości produktu, niekoniecznie jest to jednak w interesie sieci handlowych. Wiele projektów, które realizo­waliśmy, pokazywało, że nie zawsze początkowe deklaracje przekładało się na końcowe zaintere­sowanie biznesowe.

Trendy na rynku wymuszą zmiany… Trendy na rynku to sprzedaż online, auto­matyzacja, roboty, technologie informatyczne przy produkcji i pakowaniu. Zwiększa się popyt na specjalne opakowania dla nowych grup pro­duktów np. mięsnych przekąsek. Opakowanie powinno być do nich dopasowane i powinno spełniać kryteria ekologiczne. Kiedy zaproponuje się nowy produkt w eko-opakowaniu, jego sukces na rynku prawdopodobnie będzie większy.

Indywidualne trendy opakowań do wyrobów mięsnych Firmy dbają przede wszystkim o to, aby opa­kowanie „odchudzić” tzn. zmniejszyć ich wagę oraz ograniczyć stosowanie materiałów jakie mogą być kłopotliwe z punktu widzenia recyklin­gu. Na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań foliowych, cienkich tacek czy opakowań skin bez­pośrednio na produkcie. Wskazuje się aż 11 cech, które należy rozważyć w momencie doboru czy weryfikacji opakowań. Jest to ochrona produktu przed uszkodzeniem, zachowanie zalet przetwa­rzania żywności, wydłużony okres przydatności do spożycia, monitorowanie uszkodzeń/naru­szeń opakowania, zachowanie autentycznego smaku potraw, autentycznego koloru żywności, prawidłowe oznakowanie i opis, wyraźny wygląd – opakowania transparentne, rozpoznawalna tożsamość marki, wzmocnienie wizerunku i od­różnienie od innych marek oraz ciekawe wraże­nia dotykowe. Wszystkie przytoczone cechy są bardzo istotne z punktu widzenia doboru czy określenia najbardziej dostosowanego opako­wania do danego produktu. Oczywiście podczas projektowania nowych rozwiązań należy spełnić określone wymogi kosztowe aby opakowanie ostatecznie stało się produktem rynkowym.

Opracowała Katarzyna Salomon

Zapis wystąpienia „Eko-trendy w opakowaniach produktów mięsnych”, które odbyło się w dniu 27 stycznia br. podczas  Kongresu MEATing ON-LINE 2021.