Artikkelit

Thea Sipiläinen-Malm 11.02.2016 Thea Sipiläinen-Malm

Älypakkaukset vähentämään elintarvikehävikkiä

Tuotteiden laadunvalvonnan lisäksi älypakkausten kehitystä vauhdittaa tarve vähentää elintarvikejätettä, kehittää varastohallintaa ja varmistaa tuotteiden aitous. Joitakin aktiivisia ja älykkäitä pakkauksia on jo Suomessa kaupoissa. VTT on kehittänyt anturin, joka havaitsee etanolia elintarvikepakkauksen ilmatilasta. Anturin avulla elintarvikkeen laatua on mahdollista tarkkailla jakeluketjussa ja ehkäistä pilaantumisesta johtuvaa hävikkiä.

Tällä hetkellä kaupoissa olevissa älysovelluksissa muun muassa hyödynnetään nestettä imeviä alustoja tai jopa kuumenevia alustoja, kuten popcorn-pakkauksissa.  Varkaudenestossa ja jäljitettävyydessä käytetään nk. RFID-tunnisteita eli radiotaajuista etätunnistusta.  Elintarvikkeen laatua indikoivia älypakkauksia ei vielä toistaiseksi ole Suomessa käytössä, mutta esimerkiksi Japanissa hapenpoistajat ja vuotoindikaattorit pakkauksissa ovat jo osa arkea.

Pakkauksiin voidaan lisätä älykkyyttä monella tavalla, esimerkiksi tunnisteiden, indikaattorien ja sensorien muodossa. Älypakkaaminen tarjoaa hyötyjä niin valmistajalle, kauppiaalle kuin kuluttajallekin. Älykkäiden pakkausten yleistyminen on ollut odotettua hitaampaa muun muassa kuluttajien ja kaupan epäröinnin, lainsäädännön ja vastuukysymysten keskeneräisyyden sekä arveltujen kustannusten takia. Älykkäillä pakkauksilla voitaisiin kuitenkin aikaansaada monia hyötyjä sillä teknisiä ratkaisuja on jo olemassa.

Elintarvikepakkauksissa tuotteen kelpoisuus ilmaistaan lainlaatijan edellyttämällä tavalla joko kirjaamalla tuotteeseen viimeinen käyttöpäivä tai parasta ennen -päivä. Päivämäärä perustuu aiemmin kerättyyn tietoon tuotteen säilyvyydestä. Se ei kuitenkaan varmista, että tuotetta on säilytetty oikeissa olosuhteissa, käsitelty jakeluketjussa oikein, pakkaus on pysynyt ehjänä tai että tuote ei ole pilaantunut muusta syystä.

Tuotteiden jäljittämistä varten on saatavilla radiotaajuinen etätunnistus (RFID). Se mahdollistaa yksilöllisen tunnistamisen sekä varasto-, kuljetus- ja jakeluketjun hallinnan. Erilaiset koodit ja RFID ovat työkaluja tuotteiden tunnistamisessa, jäljittämisessä, automatisoinnissa, aitouden tunnistamisessa ja varkauksien estämisessä.

Elektroniikan lisääminen pakkauksiin edellyttää, että se voidaan tehdä samalla tavalla kuin painoväritkin: hyvin nopeasti ja tavanomaisissa ympäristöolosuhteissa. Tähän asti painettu elektroniikka on ollut liian kallista yleistyäkseen pakkauskäytössä.

VTT:n kehittämä etanolianturi

VTT on kehittänyt anturin, joka tunnistaa pakkauksen ilmatilasta elintarvikkeiden pilaantumisesta aiheutuvia yhdisteitä, kuten etanolin.  Etanoli on hiilidioksidin lisäksi pilkottujen tuoreiden hedelmien pääasiallinen haihtuva pilaantumistuote.

Anturin tunnistava ainekerros on osa RFID-tagia. Tagin lähettämä signaali on luettavissa langattomasti lukijalla, joka voi olla esimerkiksi kännykässä. Anturi välittää tiedon pakatun elintarvikkeen tuoreudesta kauppiaalle tai asiakkaalle. Tiedot tuoreudesta tallentuvat etäpalvelimelle. Näin elintarvikkeen laatua on mahdollista verrata reaaliaikaisesti aiempaan tilanteeseen. Anturi ja RFID-tagi voidaan valmistaa painoteknisesti etiketin tai tarran muotoon. Näin anturista saadaan hinnaltaan riittävän edullinen elintarvikepakkauksissa käytettäväksi.

Elintarvikkeiden pilaantumismekanismi on monimutkainen ja jokaiselle tuotteelle yksilöllinen prosessi. Laatuindikaattorin kehittäminen edellyttää pilaantumisessa tapahtuvien laatumuutosten, esimerkiksi hajuyhdisteiden tunnistamista. Yhdisteiden muodostuminen riippuu pakatun elintarvikkeen luonteesta, pilaajamikrobeista, pakkaustyypistä ja säilytysolosuhteista. Laatua monitoroivien indikaattorien ja sensorien toiminnallisuuden ja luotettavuuden osoittaminen on laajamittainen työ, mutta säädöstenkin mukaan välttämätön.

Hävikki on suuri ja kallis ongelma

Kaiken kaupassa myytävän ruuan on oltava syötäväksi kelpaavaa, ja hyvä pakkaus voi säästää ihmishenkiä. Nykyaikaisen tekniikan avulla kuluttaja voi tulevaisuudessa varmistaa elintarviketuotteiden turvallisuuden sekä kaupassa että kotona. Kuluttajien kiinnostus ruuan turvallisuuteen vauhdittaa älypakkaamisen käyttöönottoa.

Elintarvikkeen ympäristövaikutus on suurempi kuin sen pakkauksen.  Suuri määrä täysin syömäkelpoisia elintarvikkeita päätyy jätteisiin, koska niiden ennalta määrätyt käyttöpäivät ovat umpeutuneet. On arvioitu, että EU:ssa elintarvikkeita päätyy jätteeksi 100 miljoonaa tonnia vuosittain. Tehokas pakkausjärjestelmä takaa korkean laadun ja vähentää elintarvikehävikkiä ja jätettä.

Thea Sipiläinen-Malm

Artikkelin kirjoittaja työskentelee erikoistutkijana Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:ssä.

Lisätietoja kirjoittajalta:
Puhelin: +358 20 722 5202
Sähköposti: thea.sipilainen-malm@vtt.fi

VTT:n verkkosivuille

,