Application of food freshness indicators in intelligent packaging

Mariusz Tichoniuk , Natalia Radomska , Ryszard Cierpiszewski

Abstract

Food spoilage is a metabolic process including different physicochemical and biochemical reactions initiated mainly by physical factors (e.g. inappropriate storage temperature or humidity, mechanical damage), chemical contamination or growth and activity of microorganisms. Conventional packaging protects food against external factors like temperature, excessive sun exposure, chemical and/or microbial contamination, but it warnsthe consumer against food spoilage only by information about food best before term or its storage and preparation requirements. Intelligent packaging allow to monitor the real condition of food products that could be doubtful for example in case of the interruption of temperature-controlled supply chain (e.g. cold chain) or imperceptible loss of package integrity. Freshness indicators should warn the consumer of food spoilage despite the stated expiry date. Our preliminary study was focus on the optimisation of chemical composition of developed freshness indicator that based on pH indicators, both natural and synthetic dyes. The colour change of the freshness indicator was correlated with the alteration of sensory properties of raw fish, its pH value and microbial contamination. The spoilage of raw fish placed in packaging with the freshness indicator was monitored both at room and refrigerated temperatures. Although the promising results of experiments in model conditions (e.g. using ammonia vapours as a substitute of volatile food spoilage products), the application of the food freshness indicator in an active packaging required further studies on its adjustment to the food storage conditions. Therefore, the selection of humectant used in the indicator and its moisture content was made in relation to freshness indicator reactivity. Additionally, the influence of positioning of freshness indicator in a packaging (the distance from food sample) on the freshness indicator response on spoiled fish was examined. All tested parameters of the indicator application turned out to be important to consider during its implementation in intelligent packaging for perishable food products.
Author Mariusz Tichoniuk (WT / KTiEPP)
Mariusz Tichoniuk,,
- Department of Industrial Products and Ecology
, Natalia Radomska (UEP)
Natalia Radomska,,
- Poznań University of Economics and Business
, Ryszard Cierpiszewski (WT / KTiEPP)
Ryszard Cierpiszewski,,
- Department of Industrial Products and Ecology
Pages189-202
Publication size in sheets0.65
Book Śmigielska Hanna (eds.): Current trends in commodity science : food safety and analysis of bioactive substances, 2017, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu, ISBN 978-83-948206-1-9, 202 p.
Keywords in Polishwskaźnik świeżości żywności, opakowania inteligentne, surowe mięso ryb
Keywords in Englishfood freshness indicator, intelligent packaging, raw fish
Abstract in PolishPsucie się żywności jest procesem metabolicznym, który obejmuj szereg przemian biochemicznych i fizykochemicznych inicjowanych głównie przez czynniki fizyczne (np. niewłaściwą temperaturę lub wilgotność powietrza w trakcie przechowywania, uszkodzenia mechaniczne), zanieczyszczenia chemiczne lub rozwój i aktywność drobnoustrojów. Tradycyjne opakowania chronią żywność przed czynnikami zewnętrznymi takimi jak niepożądana temperatura, nadmierna ekspozycja na promieniowanie słoneczne, zanieczyszczenia chemiczne i/lub mikrobiologiczne, ale ich działanie w zakresie ostrzegania przed zepsutą żywnością ogranicza się do podania daty przydatności do spożycia i przekazania warunków przechowywania i przygotowania do konsumpcji. Opakowania inteligentne umożliwiają natomiast obserwację rzeczywistego stanu zapakowanej żywności, który może być podejrzany przykładowo w sytuacji naruszenia łańcucha chłodniczego dla żywności wymagającej obniżonej temperatury lub w momencie utraty szczelności opakowania. Obecne w opakowaniu wskaźniki świeżości powinny ostrzec konsumenta o zepsuciu się żywności bez względu na podaną datę przydatności do spożycia. Przeprowadzone przez nas wstępne badania nad wskaźnikami świeżości żywności skupiały się na optymalizacji jego składu chemicznego, który opierał się na wrażliwych na zmianę pH barwnikach zarówno syntetycznych jak i naturalnych. Zmiana zabarwienia wskaźnika była skorelowana ze zmianami właściwości sensorycznych surowego mięsa ryby, jego wartości pH oraz stanu zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Działanie wskaźnika było sprawdzone zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w chłodniczej. Pozytywne rezultaty badań (w tym badań modelowych z wykorzystaniem par amoniaku jako przedstawiciela lotnych alkalizujących produktów rozkładu żywności) zachęciły do dalszych prac nad tego typu rozwiązaniem. W pracy przedstawione zostały wyniki badań aktywności wskaźnika świeżości w zależności od zastosowanego humektantu oraz otrzymanego poziomu wilgotności wskaźnika. Sprawdzony został także wpływ umiejscowienia wskaźnika świeżości w opakowaniu (odległości od zapakowanej żywności) na jego reakcję względem psującej się zapakowanej ryby. Wszystkie przebadane aspekty przygotowania i działania wskaźnika świeżości okazały się być bardzo istotne w kontekście jego wykorzystania w opakowaniach inteligentnych przeznaczonych do szybko psujących się produktów spożywczych
URL https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjKxIbXyJvbAhWsJ5oKHS5HD48QFgg4MAE&url=http%3A%2F%2Fue.poznan.pl%2Fdata%2Fupload%2Farticles%2F20170918%2F20860470214250919%2Ffood-safety-and-analysis.pdf&usg=AOvVaw3-YgPwfvYV4IbOPfXRTuD9
Languageen angielski
Score (nominal)20
Score sourcepublisherList
ScoreMinisterial score = 20.0, 19-03-2020, MonographChapterAuthor
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?