Foto door WUR

Activiteit van versproduct verlagen met behulp van verpakkingen

Groenten, fruit en bloemen zijn levende weefsels, ook na de oogst. Daarom ademen ze! Ze nemen zuurstof (O2) op en produceren warmte en koolstofdioxide (CO2). Een verpakking kan worden gebruikt om bewust de ademhalingsactiviteit te vertragen en de kwaliteit langer te behouden. Let wel op, er zijn ook risico's als zo’n verpakking niet goed wordt toegepast!

Aardappels in een MA-verpakking. Foto door WUR.
Aardappels in een MA-verpakking. Foto door WUR.

Een product in slaap brengen in een MA-verpakking

Een MA-(Modified Atmosphere ofwel beschermde atmosfeer) verpakking houdt in dat de luchtsamenstelling (O2 en CO2) in de zak of het bakje verschilt van de atmosferische gascondities. Door Modified Atmosphere Verpakkingen (MAP) te gebruiken, wordt het zuurstofgehalte (O2) verminderd en het CO2-gehalte in de verpakking verhoogd. Dit leidt tot een sterke vermindering van de groente- en fruitactiviteit. Men zegt ook wel: “het product wordt in slaap gebracht”. De ademhaling van het verse product wordt onder deze omstandigheden drastisch verminderd om energie in het product te besparen. Dit resulteert in een trager kwaliteitsverlies en dus een langere houdbaarheid.

MA-verpakkingen zijn geschikt voor producten met een beperkte houdbaarheid. De opslagtemperatuur moet in de gehele keten zo stabiel mogelijk worden gehouden worden en zo koud mogelijk (2-4°C). Maar let op bij producten die gevoelig zijn voor kouschade, deze moeten bij hoge temperatuur (>10°C) opgeslagen worden.

Gesneden sla wordt vaak verpakt in een MA-verpakking om langer houdbaar te blijven. Foto door WUR.
Gesneden sla wordt vaak verpakt in een MA-verpakking om langer houdbaar te blijven. Foto door WUR.

Basisprincipe van een MA-verpakking

Het basisprincipe van MA-verpakkingen bestaat uit het afstemmen van de ademhaling (respiratie) van het product op de mate van gasuitwisseling door het verpakkingsmateriaal.
Elk verpakkingsmateriaal heeft verschillende eigenschappen qua gasuitwisseling tussen de lucht in en buiten de verpakking. Dit betekent dat, afhankelijk van het type plastic en de dikte van de folie, zuurstofmoleculen en koolstofdioxidedeeltjes in meer of mindere mate met de lucht buiten de verpakkingen kunnen worden uitgewisseld. We hebben het dan over de permeabiliteit oftewel doorlaatbaarheid van de verpakkingen.
Tegelijkertijd blijft het versproduct, ook in slaapstand, zuurstof verbruiken en kooldioxide produceren. Door die verpakking te selecteren met eigenschappen voor de permeabiliteit van gas overeenkomstig de productactiviteit, wordt een optimale luchtsamenstelling in de verpakking gecreëerd. De headspace (luchtruimte) in de verpakking kan met gas gespoeld worden om het gewenste initiële gasmengsel aan te brengen. De respiratie van het verse product zorgt ervoor dat de optimale gascondities in de verpakking worden bereikt.
Belangrijk aandachtspunt is dat zowel de doorlaatbaarheid van gas als de ademhalingssnelheid sterk afhankelijk zijn van de bewaartemperatuur. MA-verpakkingen die bijvoorbeeld zijn geoptimaliseerd voor een lage bewaar- of transporttemperatuur zijn niet per definitie geschikt voor ketens met een hogere temperatuur.

Risico’s bij gebruik van niet-geoptimaliseerde MA-verpakkingen

  1. Rot in een krop sla. Dit kan ontstaan als de verpakking geen lucht uitwisselt en het product 'stikt'. Foto door WUR.
    Rot in een krop sla. Dit kan ontstaan als de verpakking geen lucht uitwisselt en het product 'stikt'. Foto door WUR.

    Fermentatie

    Wanneer het product te actief is, de opslagtemperatuur te hoog is of het verpakkingsmateriaal te weinig doorlatend is, zullen er biologische fermentatie-/verstikkingsprocessen plaatsvinden. Door een te lage zuurstofconcentratie in de zak of door te hoge CO2-gehalten zal het product dood gaan. Afwijkende geur, smaak en bruinverkleuring zijn symptomen van fermentatieprocessen.
  2. Roodverkleuring bij sla is een resultaat van oxidatie. Dit treedt op als sla aan te veel zuurstof blootgesteld wordt. Foto door WUR
    Roodverkleuring bij sla is een resultaat van oxidatie. Dit treedt op als sla aan te veel zuurstof blootgesteld wordt. Foto door WUR

    Oxidatie

    Wanneer het product te weinig actief is, bijvoorbeeld wanneer de temperatuur in de keten te laag is of wanneer het verpakkingsmateriaal te doorlatend is voor gas, zullen er oxidatieprocessen plaatsvinden. Een te hoge zuurstofgehalte zal bijvoorbeeld bij sla roze verkleuring veroorzaken.

Beheersing van de groei van micro-organismen bij gebruik van MA-verpakkingen

Condities in MA-verpakkingen die te ver afwijken van gewenste condities kunnen problemen geven met bederf en uiteindelijk voedselveiligheid. Foto door WUR.
Condities in MA-verpakkingen die te ver afwijken van gewenste condities kunnen problemen geven met bederf en uiteindelijk voedselveiligheid. Foto door WUR.

Micro-organismen zoals schimmels en bacteriën zijn ook gevoelig voor de veranderde luchtsamenstelling in de verpakking. Het lagere zuurstofgehalte en het hogere CO2 gehalte zullen de bacteriegroei vertragen. Elke mismatch met de gewenste MA-condities zal in het beste geval leiden tot kwaliteitsverlies als gevolg van bederf door bacteriën en in het ergste geval tot voedselvergiftiging als gevolg van ziekmakende micro-organismen. Als er daarom bijzondere afwijkingen bij een MA-verpakking worden gedetecteerd, moet deze om redenen van voedselveiligheid worden weggegooid!

Hoe herkent men een MA-verpakking?

  1. Granaatappels in een MA-zak in een doos. Foto door WUR.
    Granaatappels in een MA-zak in een doos. Foto door WUR.

    Meestal plastic folie

    Een MA-verpakking is moeilijk te herkennen met het blote oog. Over het algemeen wordt de MA-verpakking gemaakt van plastic folie. Er kan ook een kartonnen schaal gebruikt worden, met folie eromheen. Of een grotere zak in een doos.
  2. Als een verpakking macroperforaties heeft, dan kan het geen MA-verpakking zijn. Foto door WUR.
    Als een verpakking macroperforaties heeft, dan kan het geen MA-verpakking zijn. Foto door WUR.

    Geen macro-perforaties zichtbaar

    Een MA-verpakking zal geen zichtbare (macro-)perforaties hebben. Er is een goede kans dat het kleine, bijna onzichtbare micro-perforaties heeft.
  3. Het meten van zuurstof en CO2 gehaltes in een verpakking. Foto door WUR.
    Het meten van zuurstof en CO2 gehaltes in een verpakking. Foto door WUR.

    Controleer de O2- en CO2-niveaus in de verpakking

    De beste manier om te controleren of u te maken heeft met een MA-verpakking is het meten van de O2- en CO2-inhoud in de verpakking. Als het zuurstofgehalte lager is dan 15-18% en het CO2 niveau hoger is dan 2-3%, dan is het een MA-verpakking.
  4. Zoeken naar microperforaties gebeurt in de praktijk niet met een loep maar kan gevoeld worden door lichte druk op de zak te zetten en de luchtstroom proberen te voelen. Illustratie door WUR.
    Zoeken naar microperforaties gebeurt in de praktijk niet met een loep maar kan gevoeld worden door lichte druk op de zak te zetten en de luchtstroom proberen te voelen. Illustratie door WUR.

    Zoek de microperforaties

    Micro-perforaties kunnen worden gevonden door lichte druk uit te oefenen op de zak en de zak voor bevochtigde lippen te brengen en te voelen of er lucht door de folie stroomt. Micro-perforaties worden vaak toegepast over één of twee lijnen per verpakking en deze bevinden zich vaak aan de zijkant van de verpakking. Dit wordt gedaan om gasdiffusie mogelijk te maken wanneer zakken in hun secundaire verpakking of op het display worden opgeslagen.

Hoe vindt men afwijkende MA-verpakkingen?

  1. Het controleren van O2 en CO2 gehalten in een MA-verpakking. Foto door WUR.
    Het controleren van O2 en CO2 gehalten in een MA-verpakking. Foto door WUR.

    Gassamenstelling meten in de verpakking

    Door de O2- en CO2-niveaus in de verpakking te meten, kunt u zien of er lekkage in een verpakking zit. Als de waarden verschillen van de standaard of als ze duideljk verschillen tussen de verpakkingen, dan kan er sprake zijn van een lek. Het kan ook duiden op een probleem met de koudeketen.
  2. Controleer bij MA-verpakkingen de randen (seals) van de verpakking op lekkages door vouwen of door product. Foto door WUR.
    Controleer bij MA-verpakkingen de randen (seals) van de verpakking op lekkages door vouwen of door product. Foto door WUR.

    Controleren van de seal randen

    Controleer de randen van de verpakking op lekkages (openingen of vouwen). Zorg er ook voor dat er geen product in de seal-lijn zit. Als u aan de verpakkingslijn werkt, moet u regelmatig monsters nemen van verpakkingen en de mate van afdichting controleren met behulp van een lekdetector.

Het ontwerpen van een geschikte MA-verpakking met micro-perforaties

Een experimentele MA-verpakking gemaakt in het verpakkingslab bij WFBR in Wageningen. Foto door WUR.
Een experimentele MA-verpakking gemaakt in het verpakkingslab bij WFBR in Wageningen. Foto door WUR.

Een MA-verpakking moet geoptimaliseerd worden voor het specifieke product en voor de keten waarin het verspreid zal worden. Om dit te realiseren moeten verpakkende bedrijven:

  1. Het verpakkingsmateriaal kiezen (meer of minder gasdoorlatend)
  2. Het verpakkingsoppervlak en de verhouding product/volume definiëren
  3. De benodigde hoeveelheid micro-perforaties kiezen.

Door micro-perforatie toe te passen kan er meer zuurstof binnendringen en kan het CO2-gas wat het product produceert uit de verpakking ontsnappen. De gasuitwisseling door micro-perforatie is afhankelijk van de diameter, de dikte van de folie en de hoeveelheid micro-perforaties per verpakking. MAP met micro-perforaties worden meestal gebruikt voor vers gesneden gemengde groenteproducten.
Micro-perforaties kunnen op twee manieren worden gemaakt: met een naald of met een laser. De met naald toegevoegde gaatjes zijn vaak van slechtere kwaliteit in vergelijking met laser micro-perforaties. Laser-micro perforaties hebben een homogenere vorm. Een micro-perforatie is vaak niet zichtbaar voor het menselijk oog, omdat ze een diameter hebben tussen 70 en 150µm.

- Het social media element kan niet getoond worden - controleer uw instellingen

Welk materiaal is geschikt voor een MA-verpakking?

Papieren verpakkingen zonder extra coating zijn te doorlatend voor gas om de vereiste MA-gascondities in de verpakking te creëren. Daarom wordt een plastic verpakking of kartonnen verpakking verdubbeld met een plastic laag. De drie belangrijkste soorten plastic PP, LDPE en PET kunnen hiervoor worden gebruikt. De industrie kan meerlaagse plastic materialen gebruiken, omdat deze over het algemeen betere gasbarrièreeigenschappen hebben; deze kunststoffen worden echter niet vaak gebruikt voor verse producten en zijn niet duurzaam omdat ze niet kunnen worden gerecycled.
Condensvorming in een verpakking met kleine gaatjes. In dit geval zijn de gaatjes groter dan in het geval van microperforatie bij MA-verpakking, waar condens de gaatjes kan afdichten en daarmee gasuitwissseling belemmert. Foto door WUR.
Condensvorming in een verpakking met kleine gaatjes. In dit geval zijn de gaatjes groter dan in het geval van microperforatie bij MA-verpakking, waar condens de gaatjes kan afdichten en daarmee gasuitwissseling belemmert. Foto door WUR.

Voorkom afdichting van microperforatie

Houd er rekening mee dat micro-perforaties gemakkelijk kunnen worden geblokkeerd door verkeerd gebruik van het product:

  • Sticker geplakt bovenop micro-perforatielijn
  • Te hoge verpakkingsdichtheid tijdens de opslag (verpakkingen boven op elkaar gestapeld)
  • Condens veroorzaakt door temperatuurschommelingen

Blokkering van een of meer micro-perforaties in een verpakking zal invloed hebben op de gassamenstelling in de verpakking en dus op de activiteit van het product. Dit kan leiden tot verkleuring van het verse product of het ontstaan van afwijkende geur en smaak.