Järnfilspån och etanol förlänger matens hållbarhet

Men accepterar vi att en för-packning innehåller järnfilspån?Det mest vardagliga av det vardagliga – alla de livsmedelsförpackningar som vi dagligen kånkar hem – är ett område under stark förändring och föremål för intensiva studier. Delvis beror det på vår förändrade livsstil och därmed våra matvanor. I dag äter allt fler när de är hungriga och har tid, i stället för vid bestämda tidpunkter. Att laga lunch och middag är en försvinnande vana som ersätts med snabblagade hel- eller halvfabrikat. Även den förändrade demografin med fler enmanshushåll påverkar förpackningarna så att det blir fler mindre behållare med färdiglagad mat. Snabbmat förväntas ligga i askar och påsar som går att frysa in. De ska kunna användas såväl i mikrovågsugn som i vanlig ugn utan att brinna upp eller påverka smaken när maten värms. Men kraven på förpackningarnas egenskaper ökar inte bara av våra förändrade levnadsvanor utan även av nya sätt att producera maten och av hur den fraktas. Till exempel kokas, fryses och förpackas räkor redan på fångstbåten – långt från vår livsmedelsbutik.Oskadd till konsumenten- För sextio sjuttio år sedan var avståndet mellan producent och konsument kort. Vi fick leveranser direkt från fält, gårdar och slakterier. Få varor var förpackade. I dag förväntar vi oss att möta produkter från hela världen i butikens självbetjäningssystem. Det kräver moderna förpackningar, säger Anders Sörås, vd vid Packforsk, ett forskningsinstitut som är samarbetspartner för förpackningsområdets intressenter.Livsmedelsförpackningens viktigaste uppgift är att skydda sitt innehåll mot yttre – och inre – påfrestningar. Under frakt och lagring råkar livsmedlet ut för en mängd belastningar, t ex stötar, vibrationer, värme, kyla, fukt och mikroorganismer. Det avgörande kravet på varje förpackning är att produkten kommer oskadd till konsumenten – och att den upplevs på samma sätt som när den stoppades in i höljet. – Att förpacka färdigmat är enormt komplext. En produkt som består av potatis, sås och fisk ska helst kunna andas, men selektivt. Den ska ta upp syre men avge koldioxid och tillåta en rad substanser att vandra genom förpackningens olika barriärer på olika sätt, säger Anders Sörås.Barriärskydd behövsI dag pågår intensiv forskning just om s k barriärskydd. En förpackning ska ju inte bara omsluta en produkt och underlätta hantering och distribution, utan också skydda produkten mot t ex ljus, syre, förlust eller upptag av vatten och aromämnen. Forskarna vill hitta funktioner som stänger ute vissa saker, som mikroorganismer, men som också förhindrar att t ex vattenånga släpps ut. Först och främst behöver man kunna avgöra vilket barriärskydd ett givet livsmedel kräver. – Speciellt viktigt är detta när det gäller flytande livsmedel där det saknas grundläggande förståelse för hur livsmedlet växelverkar med förpackningsmaterialet. Undantaget är juicer som vi redan vet en hel del om, säger Anders Sörås.Beträffande t ex mjölk är det viktigt att bestämma vilken tjocklek som polyetenskiktet ska ha, eller om det finns ett bättre material för att förhindra att mjölken surnar i kontakt med syre. Detta kompliceras av att flera faktorer påverkar transport av syre genom materialet. Fetter och fukt från mjölken vandrar in i polyetenet och mjukgör plasten. Då ökar syretransporten och dessutom kan antioxidanter och andra ämnen vandra ut ur polymeren och in i livsmedlet på ett okontrollerat sätt. – Med rätt metodik kan denna till synes mycket komplexa samverkan mellan olika vandrande ämnen göras hanterbar och förutsägbar, säger Sörås.För att komma dithän utforskas olika materials egenskaper.- Vi tittar på materialens täthet och deras förmåga att t ex släppa igenom vissa gaser, berättar Mikael Hedenqvist, docent vid Institutionen för polymerteknologi vid Kungl Tekniska Högskolan i Stockholm. Han har precis avslutat ett projekt som skulle hitta de bästa barriärlösningarna för filmjölk (se rutan på sidan 19).- Det är komplicerat att både välja bästa möjliga förpackningsmaterial och dessutom bästa kombination av material för ett visst livsmedel. Något som ytterligare komplicerar saken är att plaster, polymerer, samspelar mer eller mindre med omgivningen, t ex livsmedlet eller atmosfären, säger Mikael Hedenqvist.Hans forskning utgår från olika beräkningsmodeller för hur molekyler kan vandra genom materialet, som oftast är något slags polymer.- En allmän trend är att ersätta glas och aluminium med någon form av polymer, både av miljöorsaker och av ekonomiska skäl. Problemet är att det inte finns några helt täta plaster, säger han.Den största fördelen med plaster är att deras egenskaper – t ex densitet, styrka, flexibilitet, genomskinlighet och barriäregenskaper – kan förändras genom att man tillsätter olika ämnen. Om en enstaka plast inte uppfyller de krav som ställs på en förpackning, kan den kombineras med ytterligare lager av plast eller papper till ett laminat. – Förpackningar kan ha en antal olika skikt, som vart och ett har en speciell funktion. Det kan handla om att stänga ute ljus eller stänga inne fukt, säger Mikael Krook, projektledare för polymera material vid Packforsk. Lera utgör hinderHan arbetar med s k nanokompositer, vars mål är att förbättra barriäregenskaperna hos plaster. En polymer nanokomposit är en blandning av små mängder av en viss sorts lera och plast. Leran består av mycket små korn – nano betyder dvärg och anger storleksordningen en miljarddels meter – som förbättrar barriäregenskaperna avsevärt. Det beror på att lerkornen består av flak som kan breda ut sig, och därmed får främmande ämnen en mycket stor omväg för att ta sig genom plastfilmen. – Leran utgör ett hinder för gaser och vätskor, men den påverkar inte genomskinligheten, vilket gör att man kan använda den i genomskinliga förpackningar. Dessutom förbättras materialets styvhet och styrka utan att man behöver göra alltför stort avkall på plastens seghet, säger Mikael Krook.Genom nya materialblandningar, som nanokompositer, kan man minska antalet skikt, vilket innebär en vinst i både återvinnings- och tillverkningshänseende.Enligt både Mikael Hedenqvist och Mikael Krook ligger Sverige långt framme i forskningen om barriärskydd, samtidigt som livsmedelsbranschen inte verkar tro att de svenska konsumenterna skulle acceptera alla slags förpackningar av den typen. Förpackningen kan samverkaEtt exempel är det som kallas aktiva förpackningar. Traditionellt sett ska livsmedelsförpackningar skydda livsmedel och inte påverka den förpackade produkten. Men i dag finns förpackningar som samverkar med livsmedlet och därmed ökar kvaliteten eller hållbarheten hos produkten.- I en del andra länder, främst i USA och Japan, används aktiva förpackningar i stor omfattning, säger docent Tim Nielsen vid SIK, Institutet för Livsmedel och Bioteknik AB, som bedriver strategisk och tillämpad forskning enligt ett industristyrt forskningsprogram.Grönsaker skulle t ex hålla sig bättre i aktiva förpackningar, eftersom de börjar brytas ner direkt efter skörd. Hur fort det går beror bl a på omgivningens temperatur och atmosfärens sammansättning. För att hålla dem fräscha så länge som möjligt kan de packas i påsar som kan andas, dvs släppa in och ut olika gaser i rätt omfattning. Därigenom går förstörelseprocesserna långsammare. Om förpackningen dessutom kunde samverka med grönsakerna på ett mer aktivt sätt skulle hållbarheten öka ytterligare. Påsar med järnfilspånDen mest framgångsrika typen av aktiva förpackningar är s k syreabsorbenter. Dessa tar bort allt syre som finns i en förpackning och hindrar därmed livsmedlet från att utsättas för olika kemiska reaktioner. Det leder till längre hållbarhet. Syreabsorbenter består i allmänhet av en påse med järnfilspån som stoppas i förpackningen. Den här typen av aktiv förpackning är mycket vanlig utomlands, speciellt i Japan.- Syreabsorbenter används för närvarande inte i Sverige, och en av orsakerna är oron över hur konsumenter reagerar på en lös påse i förpackningen. Det går dock att förfina metoderna och i stället bygga in de ämnen som ska samverka med livsmedlet, t ex i etiketter som fästs på insidan eller i själva polymerfilmen, säger Tim Nielsen på SIK.Vid Packforsk tror man att livsmedelsproducenterna tvekar pga den debatt om mat och artificiella tillsatser vi haft i Sverige, en diskussion som inte funnits i många andra länder.- Det finns mer eller mindre aggressiva ämnen att använda för att ta bort syre ur en förpackning. Svenska konsumenter kan vara oroliga för att dessa substanser släpps lös i maten, säger Anders Sörås vid Packforsk.E-vitamin i plastÄven om industrin tvekar inför aktiva förpackningar fortsätter forskningen i Sverige. Till exempel har försök gjorts vid SIK och Lunds tekniska högskola med att tillföra antioxidanten E-vitamin till plastförpackningar. Syre sätter i gång en oxidationsprocess som gör att t ex fetter i livsmedel börjar härskna. Det kan motverkas av antioxidanter. Vissa plaster är också känsliga för syre, och antioxidanten är egentligen till för att för att hindra plasten från att bli spröd och spricka vid tillverkningen. Den E-vitamin som blir kvar kan dock vandra från förpackningen in i livsmedlet och skydda maten från att härskna och förstöras.I Japan kan man även, enligt Nielsen, hitta fisk som förvaras i påsar som preparerats med vattenabsorberande propylenglykol. Detta sänker vattenaktiviteten och förhindrar därmed att bakterier bildas.- Det finns till och med aktiva burkar för risbrännvinet sake. Det ska helst drickas kroppsvarmt. Man skruvar av locket på burken och trycker till; en kemisk reaktion startar och värmer innehållet. Avger etanolEn annan variant av aktiva förpackningar är sådana som avger etanol. De kan användas för att skydda t ex bröd från att mögla eller torka och bli hårt.- Sådana aktiva förpackningar gör att man kan ha mindre konserveringsmedel i brödet, säger Tim Nielsen.En annan metod, som ibland används när det gäller bröd, kallas skyddande atmosfär. Det betyder att man fyller en förpackning med en gas som ersätter vanlig luft. Det vanligaste livsmedlet förpackat i skyddande atmosfär är baguetter och andra bageriprodukter som färdigbakas hemma. Dessa förvaras i kväve så att hållbarheten förlängs. Den allt intensivare miljödebatten om livsmedelsförpackningar har medfört större krav på insamling och återvinning. Men enligt lag får återvunnet förpackningsmaterial inte användas i direktkontakt med livsmedel. Därför undersöker man på olika håll möjligheten att förse förpackningen med en s k funktionell barriär. Det innebär att ett skikt av oanvänt material placeras på insidan av förpackningen för att skydda livsmedlet från kontakt med det återvunna materialet. Ytterligare ett forskningsområde för livsmedelsförpackningar utgör s k smarta förpackningar, där man genom inbyggd elektronik t ex kan avläsa hur länge en produkt är hållbar (se F&F 2/02).HÅKAN BORGSTRÖM ÄR VETENSKAPSJOURNALIST. FORSKNINGEN SOM BESKRIVS I ARTIKELN FINANSIERAS AV BL A ireco, vinnova, kk-stiftelsen, formas, vl-stiftelsen och vetenskapsrådet.