Paketlemenin Geleceği Akıllı Ambalaj Teknolojisi Nedir?

Bildiğiniz üzere ambalajlar; içindeki ürünleri korumak, saklamak ve onlar hakkında bilgi vermek amacıyla kullanılan paketleme malzemeleri olarak tanımlanır. Bu malzemeler, ürünlerin üretiminden tüketiciye ulaştığı sürece kadar onların dış etkenlerden etkilenmemesini sağlar. Aynı zamanda ürünlerin satışını da kolaylaştıran ambalajlar, artık akıllı. Hatta gelecekte daha da akıllı olacakları öngörülmekte. Biz de bu yazımızda geleceğin teknolojisiyle akıllı ambalajların üretilmesini konu alıyoruz. Akıllı ambalaj nedir ve gıda sektöründe ne gibi faydalar sağlar, soruları ve çok daha fazlası burada cevaplanıyor. Keyifli okumalar!

Akıllı Ambalaj Nedir?

Konuyu açıklamaya akıllı ambalaj nedir, sorusunun yanıtını vererek başlamak en doğrusu olacaktır. Akıllı etiket ya da aktif ambalaj olarak da bilinen bu ambalaj türü, standart ambalajlara kıyasla çok daha işlevsel. Neden mi? Çünkü bu ambalajlar, ürünlerin tüketilmesine kadar geçen süre içinde ürünlerin maruz kaldıkları sıcaklık değişimler, darbeler, mikrobiyal bozulmalar ve paket bütünlüğü gibi sorunlar hakkında ürünü izlemeye alır. Ürünün içinde ya da dış yüzeyinde kullanılan göstergeler olarak tanımlayabileceğimiz bu ambalaj çeşitlerini; etiket, indikatör ve sensör başlıkları altında aşağıda görebilirsiniz.

Etiketler

Önemli bir akıllı ambalaj çeşidi olan etiketler barkod ve radyo frekanslı tanıma sistemlerini ifade eden RFID etiketler olmak üzere ikiye ayrılıyor. Günümüzde sıklıkla tercih edilen PDF barkod sisteminde, lineer barkod sistemlerinde bulunmayan beslenme özellikleri, kalori değerleri, pişirme talimatları, üretici firmanın adresi, web adresi gibi belli bilgileri bulmak mümkün. Diğer yandan akıllı ambalajlama teknolojisinde kullanılan bir başka ürün olan RFID etiketler ise ürünün tanımlaması ve izlenmesi aşamasında öne çıkıyor. Adından da anlaşılabileceği üzere bu sistemlerde veri aktarmak için radyo frekanslı elektromanyetik alanlar kullanılır. Ayrıca, bu sistem zaman-sıcaklık indikatörü veya bir biyosensör ile entegre edilebilir. Farklı basınç ve aşırı sıcaklıklar altında çalışabilen RFID etiket okuyucuları, yeni nesil akıllı ambalajlar arasındaki yerini çoktan aldı bile.

İndikatörler

İndikatörlerde amaç ambalaj içindeki gıdanın mikrobiyal ya da sıcaklık değişimi kaynaklı bozulmalarını önceden tespit edebilmektir. Gıdaya özgü bir indikatör seçildikten sonra gıda iki bölümden oluşan bir poşete yerleştirilir ve paket üzerine de etiket basılır. Aktivasyon gerçekleştikten sonra poşetin iki farklı bölümü çözünür ve bölümler birleşerek renk değişimi meydana gelir. Aktivasyon öncesi beyaz olan etiketin ilk kısmı, aktivasyon sonrası yeşil renge dönüşür. Yani eğer ürün istenmeyen şartlara maruz kalırsa ambalaja yapıştırılan etikette renk değişimi gözlenir. Böyle bir durumla karşılaşıldığında ürün tüketilmemelidir. Kısacası akıllı ambalajlama konusuna harika bir örnek olan bu indikatörler sayesinde gıdalar bozulduğunda tüketilen riski önleniyor.

Ayrıca bu indikatörler iki farklı bölümde inceleniyor. Bunlardan ilki, etanol ve diasetil maddelerine duyarlı olan mikrobiyal metabolitler. Diğeri ise sıcaklıkla aktive edilen zaman-sıcaklık indikatörleri. Mikrobiyal metabolitlere duyarlı tazelik indikatörlerinde süreç, ambalajın tepe boşluğunda biriken etanol miktarının alkoloksidaz, peroksidaz ve bir kromojenik substrat yardımı ile tespit edilmesine dayanır. Diasetil bazlı boya içeren diasetile duyarlı olanlar ise gerekli şartlarda renk değiştirir.

Akıllı ambalajlama sistemleri elemanlarının bir diğer ise polimer bazlı zaman-sıcaklık indikatörleri. Bunlar aktif olmadan önce ortası beyaz renktedir. Ürün amaçlanan ısıya ulaştığında dairenin ortası yeşil renge bürünür. Yani soğuk zincire bağlı ürünler belli bir sıcaklığa maruz kaldığında renk değişikliğine uğrayarak tüketiciyi bu konuda uyarır.

Sensörler

Aktif ambalajlar üzerine bazı sensörler yer alır. Bu sensörler, ürünlerde mikrobik olarak bozulma olup olmaması ve ürünlerin tazeliklerini, sıcaklık ya da oksidatif acılaşma nedeniyle oluşan değişimleri hakkında tüketiciye bilgi verir. Çoğunlukla iki bölümden oluşan sensörlerde reseptör ve çevirgeçler yer alır. Alıcı olan reseptör bölümleri, kaynaktan kimyasal ve fiziksel bilgiyi alıp çevirgeçe iletir.

Ayrıca bu sensörlerin biyolojik özellik taşıyanları da mevcut. Biyosensör olarak nitelendirilen bu akıllı ambalaj türlerinde patojen belirlemek için özel barkod/biyosensör birleşimi geliştirilmiş. Barkodun bir kısmına zar formunda antikor yerleştirilir. Bu durumda barkod üzerinde kontamine bakteri varlığı meydana gelir. Bu işlem sonrası barkodun o kısmı koyu renge bürünür ve okunamaz hal alır. Böylece de ürün satışı gerçekleşemez ve risk önlenmiş olur.

Meyvelerin Raf Ömrünü Uzatan Akıllı Ambalaj Teknolojisi

Yukarıda bahsettiğimiz tüm bilgiler ışığında aktif ambalajlamanın gıda endüstrisindeki yeri ve önemi büyük. Bu ürünler sayesinde gıdaların raf ömrü uzarken tazeliklerini de uzun süre koruyabiliyor. Peki akıllı ambalajlar bunu nasıl başarıyor? Akıllı ambalajlar, antimikrobiyal bileşiklerden meydana gelen bir kokteylle oluşturuluyor. Bu sayede su geçirmeyen bir yapıya sahip olan akıllı ambalajlarda, kekik yağı ve turunçgillerde yaygın olarak görülen sitrik asit bulunuyor. Paket içerisindeki koşullar değişmeye, nem ve bakteri enzimleri artmaya başladığında ise akıllı ambalajın lifleri, bu bakterileri yok etmeye koyuluyor. Hatta bu ürünlerin Liseria, E.coli ve mantarlar üzerinde bile etkili olduğu söylenmekte. Yapılan araştırmalarda, antimikrobiyallerin sadece bakteri ve yüksek nem koşullarında salındığı kanıtlanmış. Böylece gıda koruması sadece gerektiğinde sağlanıyor ve kimyasalların kullanımı da asgari düzeye indiriliyor. Her şeyden önemlisi de gıdaların doğal yapısı zarar görmüyor.