T E M AT N U M E R U I O P A K O W A N I A
Atrakcyjna otoczka czy ważna część produktu? I I I I I
Opakowania aktywne Inteligentne rozwiązania Zmiany w prawie Biopolimery Coś, co sprzeda twój produkt
Lody z bakteriami są… lepsze > 48
Skończą wywozić serwatkę > 56
Kilka godzin zamiast kilku dni
> 78
SPIS TREŚCI
T E M AT N U M E R U : O P A K O W A N I A
37
T E M AT N U M E R U : O P A K O W A N I A
15
Marzena Pawlicka
I Piąty element
25
Karolina Assman, Marta Biegańska
I Sztuczne tworzywa. Prawdziwe zmiany
22
Tomasz Jachowicz
I Opakowanie prawdę ci powie
18
Fot. 123rf
8 I Powrót do natury
Andromeda Wróbel
I Bezbłędna receptura
EyeC 28
I Twórcy trendów. Kim są i co proponują?
32
Robert Goncerz
I Czym uszlachetnić papier?
Małgorzata Nowacka, Artur Wiktor, Magdalena Dadan,
Katarzyna Rybak, Aleksandra Mika, Dominika Niemczuk,
Dorota Witrowa-Rajchert
37
I Będą nie tylko chronić, ale też konserwować
BĘDĄ NIE TYLKO CHRONIĆ, ALE TEŻ KONSERWOWAĆ Halina Makała
Halina Makała
I Postrach winiarzy czy wyzwanie dla koneserów?
48
I Lody z bakteriami są... lepsze!
52
Małgorzata Lasik-Kurdyś, Piotr Malicki, Maria Grduszak
Paulina Bierzuńska, Łukasz Kaczyński, Dorota Cais-Sokolińska
I Fermentacja pod (samo)kontrolą
Dorota Kręgiel, Ewelina Pawlikowska
Z ŻYCIA BRANŻY 56
I Skończą wywozić serwatkę
Fotoreportaż z ZPM Mrągowo
Adam Wita
58
I Bez radykalnych zmian
60
Postrach winiarzy czy wyzwanie dla koneserów? Małgorzata Lasik-Kurdyś Piotr Malicki Maria Grduszak
I Powstanie hala. Znikną problemy
63
Rozmowa z Jackiem Sawickim, dyrektorem Browaru w Elblągu
tec h nologie
Rozmowa z Mariuszem Dudkiem, prezesem Browaru Zamkowego
I 450-latek dalej rośnie
Fotoreportaż z Browaru Zamkowego
Adam Wita
71
utrz y manie ruc h u Fot. 123rf
42
42
Fot. 123rf
TECHNOLOGIE
U T R Z Y M A N I E RU C H U 66
I Kultura musi być!
71
Andrzej Loska
I Podróż bez widocznego celu
Wojciech Mączyński 76
I Zbieranie danych, analiza i efektywność produkcji
78
ifm electronic sp. z o.o.
I Kilka godzin zamiast kilku dni
Rozmowa z Tadeuszem Turkiem, szefem utrzymania ruchu
w Coca-Cola HBC Polska w Tyliczu
80
I Nie tylko utrzymany, ale zwiększony ruch
Adam Wita
FELIETON 82
I Kto pierwszy, ten lepszy… tak wygląda sytuacja
polskiego piwa
Paweł Błażewicz
PODRÓŻ BEZ WIDOCZNEGO CELU Wojciech Mączyński
kierunek spożywczy 2/2017 3
O D R E DA KC J I
mgr inż. Adam Wita redaktor wydania t e l . 3 2 4 1 5 9 7 7 4 w e w. 2 1 t el . kom . 5 3 9 0 5 9 3 7 0 e - m a i l : a d a m . w i t a @ e - b m p. pl
Opakowanie – nie chodzi tylko o pakowanie O
pakowanie jest integralną częścią produktu. Zjemy chipsy, zjemy jogurt… i kubeczek czy torebka z tworzywa sztucznego trafiają później do śmietnika. W środowisku naturalnym rozkładałaby się kilka tysięcy lat, trwają na szczęście prace nad biodegradowalnymi tworzywami, które mają rozłożyć się w okresie nie dłuższym niż kilka lat. Pozwoli to na pozbycie się zużytych opakowań za pomocą kompostowania, o czym mowa w jednym z artykułów w tym numerze.
O
pakowanie razem z produktem nie znalazłoby jednak się w sklepowym wózku, gdyby nie zadziałała jego funkcja jako narzędzia marketingowego. Przyciągające zdjęcie na etykiecie, odpowiednio dobrana czcionka i kolory oraz ergonomiczny kształt. Opakowanie pełni rolę „cichego sprzedawcy”, więc artykułu o tej tematyce nie mogło zabraknąć w wydaniu, którego tematem przewodnim są właśnie opakowania.
T
o, czy taki zakupowy impuls, miłość od pierwszego wejrzenia przekształci się w długotrwały, poważny związek, nie zależy już tylko od opakowania, a od tego, co wewnątrz. Jakość produktu jest kluczowa. Trzeba ją utrzymać podczas transportu i w czasie, kiedy produkt czeka na sklepowej półce. Powłoki stosowane do uszlachetniania papiero-
4 kierunek spożywczy 2/2017
wych opakowań czy wymogi prawne dotyczące tworzyw mających kontakt z żywnością – to przykładowe tematy artykułów związanych z tą podstawową funkcją opakowań.
W
ostatnich latach podejście do roli i funkcji opakowań zmienia się. Coraz popularniejsze stają się opakowania aktywne, które mogą np. przedłużać trwałość żywności dzięki emitowaniu do niej antymikrobiologicznego składnika. Z kolei inteligentne opakowania mogą monitorować stan zapakowanego produktu i informować konsumenta np. o tym, czy wyrób jest jeszcze świeży. W dwóch artykułach zostały opisane możliwe zastosowania tych rozwiązań.
A
jak będą wyglądały opakowania przyszłości? Jeszcze bardziej atrakcyjne wizualnie i ergonomiczne? Skuteczniej utrzymujące jakość żywności i alarmujące nas o choćby najmniejszych oznakach nieświeżości? W jeszcze większym stopniu biodegradowalne? A może „opakowaniowe” śmieci w ogóle nie będą powstawały, bo swój ulubiony produkt będziemy konsumowali razem z jadalnym i smacznym opakowaniem...
Wydawca: BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k. ul. Morcinka 35, 47-400 Racibórz tel./fax 32 415 97 74 tel. 32 415 29 21, 32 415 97 93 e-mail: agro@e-bmp.pl http://www.kierunekspożywczy.pl Rada Programowa: dr inż. Piotr Antkiewicz – Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie; Maciej Chołdrych – browarnik; mgr inż. Andrzej Olkowski – prezes zarządu Stowarzyszenia Regionalnych Browarów Polskich; dr inż. Aleksander Poreda – Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie; dr hab. inż. Zygmunt Zander, prof. UWM – Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie; dr hab. inż. Dorota Kręgiel – Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka; dr hab. inż. Agnieszka Nawirska-Olszańska – Katedra Technologii Owoców, Warzyw i Zbóż, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu; Paweł Błażewicz – historyk, miłośnik i popularyzator historii i kultury piwa, Muzeum Warmii i Mazur w Olsztynie, kulturapiwa.pl Prezes zarządu BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k. Adam Grzeszczuk Redaktor naczelny: Przemysław Płonka Redaktor wydania: Adam Wita Redakcja techniczna: Maciej Rowiński, Marek Fichna Prenumerata, kolportaż: Ewelina Kalinowska Prenumerata krajowa: Zamówienia na prenumeratę instytucjonalną przyjmuje firma Kolporter Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S.K.A.. Informacje pod numerem infolinii 0801 40 40 44 lub na stronie internetowej http://dp.kolporter.com.pl/ Cena 1 egzemplarza – 23,15 zł + 8% vat PKWiU: 58.14.12.0 ISSN: 1734-7971 Wpłaty kierować należy na konto: Bank Spółdzielczy w Raciborzu 40 8475 0006 2001 0014 6825 0001 Wykorzystywanie materiałów i publikowanie reklam opracowanych przez wydawcę wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do opracowywania nadesłanych tekstów oraz dokonywania ich skrótów, możliwości zmiany tytułów, wyróżnień i podkreśleń w tekstach. Artykułów niezamówionych redakcja nie zwraca. Redakcja nie odpowiada za treść reklam Niniejsze wydanie jest wersją pierwotną czasopisma Druk: FISCHER Poligrafia Fot. na okładce: 123rf
W OBIEKTYWIE
S P O KO J N I E W O T WA R T Y C H K A D Z I AC H W Browarze Zamkowym w Raciborzu trwają intensywne prace przy budowie nowej hali produkcyjno-magazynowej. Inwestycja pozwoli na systematyczną dostępność wytwarzanych tam piw. Dotychczas działająca rozlewnia nie może pomieścić wszystkich urządzeń. Obecnie używają tam pasteryzatora przepływowego, ale właściciel zdecydował się na zakup pasteryzatora tunelowego. Nowe urządzenie stanie w nowej hali o powierzchni ponad 1200 m2. Na placu budowy panuje gwar, pracuje ciężki sprzęt. W tym czasie w piwnicach zamku, w otwartych kadziach spokojnie fermentuje piwo. Fotoreportaż z Browaru Zamkowego znajduje się na stronie 63. Fot. BMP
kierunek spożywczy 2/2017 5
Z P O R TA L U
kierunekspożywczy. pl
Spomlek podsumował 2016 rok
Dla Spomleku miniony rok zakończył się bardzo dobrym wynikiem finansowym z przychodami na poziomie 496 mln zł. O 8% w stosunku do roku poprzedniego wzrosła ilość skupowanego mleka. Przyczyną wzrostu było zwiększenie produkcji mleka u dostawców Spomleku oraz rozwój bazy surowcowej w oddziałach Chojnice i Młynary. Firma zrealizowała też kilka inwestycji.
– Zwróciliśmy się o wsparcie na wdrożenie projektów służących poprawie efektywności energetycznej – wspomina Edward Bajko, prezes SM Spomlek. – Pierwszą inwestycję, której efekt ekonomiczny powiązany jest z ochroną środowiska, wprowadziliśmy w Radzyniu Podlaskim. Zmodernizowaliśmy tam istniejący układ odpylania dla kotłowni zakładowej i zautomatyzowaliśmy proces spalania i odzyskiwania ciepła ze spalin – dodaje.
Whisky jak sprzed wojny J.A. BACZEWSKI przywraca tradycję przedwojennej whisky. Dzięki oryginalnej recepturze wyróżnia ją naturalna słodycz, karmelowe nuty i 43% moc – taka sama, jak moc whisky produkowanej przed wojną w zakładach Baczewskiego we Lwowie. – Wydało nam się czymś naturalnym, że po wprowadzeniu klasycznej polskiej wódki ziemniaczanej J.A. Baczewski oraz później tradycyjnych wódek gatunkowych, takich jak Jeżynówka czy Piołunówka, przyszedł czas na powrót do znanej przed wojną whisky – mówi Robert Ogór, prezes AMBRA S.A. – Nasza misja związana z marką Baczewski koncentruje się na przywróceniu polskim konsumentom przedwojennych tradycji. Dlatego też na opakowaniu whisky przypominamy jej dawny wizerunek – uzupełnia. Źródło, fot.: AMBRA S.A.
Źródło, fot.: SM Spomlek C I E K AW O S T K A
Gra planszowa z degustacją wina
Centrum Wina wprowadziło do sprzedaży własną grę planszową. Kasyno Winiarskie to coś dla entuzjastów tradycyjnych „planszówek” i zarazem miłośników wina. Gra zawiera wszystkie niezbędne elementy, takie jak: plansza, kolorowe pionki do poruszania się po niej, żetony do obstawiania krajów i szczepów czy instrukcję. Wystarczy zaprosić znajomych i zadbać o wina. Najlepiej, jeśli będą one reprezentować różne kraje oraz szczepy winne, tak jak w dołączonej karcie win rekomendowanych. Źródło, fot.: Centrum Wina
6 kierunek spożywczy 2/2017
polska firma produkująca żywność posiada system ERP. To niemal dwa razy gorszy wskaźnik niż w sektorze chemicznym i farmaceutycznym, nie mówiąc o sektorze motoryzacyjnym czy elektronicznym, gdzie blisko 60% firm zadeklarowało posiadanie systemu wspierającego zarządzanie przedsiębiorstwem. W sektorze spożywczym informatyzacja przebiega wolno. Wartość polskiego rynku FMCG w 2016 roku wyniosła 255 mld PLN. Mimo wzrostu na poziomie 4,3 proc. r/r, lokalnym producentom coraz trudniej utrzymać na nim pozycję, zwłaszcza w obliczu postępującej konsolidacji. Receptą na problemy mogą być inwestycje w nowe technologie i poprawa rentowności zakładów. Z danych GUS wynika, że znaczna część polskich producentów żywności jest informatycznie zacofana. Źródło: inplusmedia.pl
fot. 123rf
Tylko co czwarta
Z P O R TA L U
RO Z M A I TO Ś C I
3
Napoje jabłkowe to lubiana przez konsumentów klasyka tej kategorii. Z kolei wszechstronne właściwości aloesu zdominowały od pewnego czasu dyskusje o składnikach wartościowej diety. Jabłkowo-aloesowe napoje Tymbark to nowość w ofercie firmy. To połączenie klasycznego, popularnego i od lat kojarzonego niezmiennie z Tymbarkiem jabłka z cenionym, ale wciąż nie wszystkim znanym aloesem. Małe formaty są idealne dla jednej osoby, a opakowanie familijne odpowiednie na rodzinne wyjazdy oraz do wspólnych posiłków.
mln
fot. freeimages.com
litrów mleka i serwatki na dobę przerobi powstająca w Mrągowie gigantyczna proszkownia SM Mlekpol. Koszt inwestycji szacowany jest na około 400 mln zł.
Źródło, fot.: Maspex
Firmy nieprzygotowane na cyberzagrożenia
fot. 123rf
Zbyt mały budżet i brak specjalistów o określonych kompetencjach w obszarze cyberbezpieczeństwa – to główne bariery, które utrudniają firmom ochronę przed atakami w sieci.
Z opublikowanego w ubiegłym miesiącu „Światowego badania bezpieczeństwa informacji” firmy doradczej EY wynika, że 57 proc. firm doświadczyło w ostatnim czasie znaczącego incydentu naruszenia bezpieczeństwa. Jednocześnie połowa spośród 1735 zbadanych firm przyznaje, że nie jest w stanie wykryć i odeprzeć zaawansowanego cyberataku. Źródło: newseria.pl
„
Kontrolujemy, jak długo dana część leży w magazynie. Mamy podział na części szybko i wolnorotujące. Jeśli część leży w magazynie ponad 24 miesiące, trafi a na specjalną listę. Musimy planować działania tak, aby ich liczba była jak najmniejsza – Tadeusz Turek, szef trzymania ruchu w Coca-Cola HBC Polska w Tyliczu
Asahi sfinalizowało zakup firm należących do SABMiller Grupa Asahi sfinalizowała zakup należących wcześniej do SABMiller firm w Europie Centralnej oraz ich marek. Transakcja objęła spółki i powiązane z nimi aktywa w Czechach i na Słowacji, w Polsce, na Węgrzech i w Rumunii, funkcjonujące pod wspólną nazwą firmy CE.
Zezwolenie Komisji Europejskiej na połączenie SABMiller i AB InBev – dwóch największych firm piwowarskich na świecie – uzależnione było od zobowiązania się AB InBev do sprzedaży firmy CE. Na początku marca br. poinformowano, że Komisja Europejska wydała zgodę na sprzedaż CE firmie Asahi. Nowa grupa o nazwie Asahi Breweries Europe Ltd podlegać będzie bezpośrednio Asahi Group Holdings Ltd z Tokio. Centrala regionalna zlokalizowana będzie w czeskiej Pradze. Źródło, fot.: kp.pl
Projekt ustawy Prawo wodne skierowany do Sejmu Do Sejmu wpłynął rządowy projekt ustawy Prawo wodne. Dotyczy on m.in. powołania nowej jednostki – państwowej osoby prawnej Wody Polskie. Jej zadaniem będzie przejrzyste finansowanie inwestycji w gospodarce wodnej, jak również sprawne pozyskiwanie środków finansowych na te inwestycje, w tym środków pozabudżetowych oraz uregulowania kwestii administrowania wodami, w tym władztwo nad przypisanymi jednostkom administracyjnym wodami sprawowane w imieniu Skarbu Państwa.
fot. 123rf
Jabłko z aloesem – nowość od Tymbarku
kierunekspożywczy. pl
Źródło: sejm.gov.pl
kierunek spożywczy 2/2017 7
T E M AT N U M E R U I O P A K O W A N I A
Powrót do natury
czyli biodegradacja i biodegradowalność tworzyw dr inż. Tomasz Jachowicz Katedra Technologii i Przetwórstwa Tworzyw Polimerowych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska
Tradycyjne tworzywo sztuczne może rozkładać się w środowisku naturalnym nawet kilka tysięcy lat, zaś te określane jako biodegradowalne mają rozłożyć się pod wpływem oddziaływania czynników ze środowiska naturalnego w okresie nie dłuższym niż kilka lat. Biopolimery znalazły zastosowanie przede wszystkim w przemyśle opakowaniowym, pozwalając na wydajną likwidację zużytych opakowań za pomocą kompostowania. 8 kierunek spożywczy 2/2017
I
O PA KO WA N I A Fot.: 123rf
T E M AT N U M E R U
T
ermin biodegradacja obejmuje rozkład substancji chemicznych (np. polimerów) pod wpływem makro- i mikroorganizmów na H2O, CO2 i nietoksyczne związki chemiczne. Proces ten wykorzystuje np. polimer jako źródło energii i węgla dla organizmów, które go rozkładają.
Biodegradacja (degradacja biotyczna) jest specyficzną właściwością niektórych polimerów, z których wykonane są tworzywa. To proces, w którym materiał polimerowy rozkłada się pod wpływem czynników biotycznych (żywych organizmów). Biodegradacja może odbywać się w warunkach tlenowych i jest to wówczas rozkład biologiczny zachodzący w obecności tlenu lub powietrza, w czasie którego węgiel zawarty w makrocząsteczkach zostaje przekształcony do dwutlenku węgla i biomasy, jak również biodegradacja może przebiegać w warunkach beztlenowych, kiedy zachodzi bez udziału tlenu lub powietrza, a węgiel zostaje przekształcony do metanu i biomasy. Z kolei proces rozkładu, w którym substancja organiczna, taka jak polimer, jest przekształcana w prosty związek nieorganiczny, taki jak dwutlenek węgla, nazywa się mineralizacją.
kierunek spożywczy 2/2017 9
T E M AT N U M E R U I O P A K O W A N I A
Na poziomie makroskopowym oznakami degradacji jest fragmentacja (pękanie, łamanie, kruszenie się) wytworów z tworzywa, a także zmiana ich koloru i cech powierzchniowych. Pogorszenie się właściwości wytrzymałościowych jest przede wszystkim wynikiem skracania się łańcucha polimerowego, którego długość wpływa na właściwości polimerów i tworzyw. Skrócenie łańcuchów polimerowych skutkuje utratą własności mechanicznych, takich jak wytrzymałość na rozciąganie, zginanie czy wydłużenie przy zerwaniu.
Bio- nie zawsze znaczy to samo
RYS. 1 Cykl życia biopolimeru degradowalnego na przykładzie poliaktydu (PLA)
Polimer jako źródło pożywienia Mikroorganizmy biorące udział w biodegradacji (bakterie, grzyby, glony) rozpoznają polimery jako źródło związków organicznych (np. proste monosacharydy, aminokwasy, itd.), które przetwarzają na energię potrzebną do życia, a polimery biodegradowalne traktowane są jako źródło pożywienia. Pod wpływem enzymów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych wytworzonych przez mikroorganizmy (endo- i egzoenzymy) polimer ulega reakcjom chemicznym, powodującym jego degradację. W wyniku biodegradacji, na który może mieć wpływ szereg różnych czynników, powstają coraz mniejsze cząsteczki, będące substratami wchodzącymi w cykle metaboliczne wielu procesów komórkowych, w których wytwarzana jest energia, woda, dwutlenek węgla, biomasa i wiele innych produktów rozkładu. Te produkty są nietoksyczne i występują normalnie w przyrodzie oraz w organizmach żywych. To sprawia, że wykorzystując proces biodegradacji, można z tworzywa otrzymać składniki naturalne. Na proces biodegradacji wpływa wiele czynników – struktura polimeru, rodzaj enzymu wytwarzanego przez różne mikroorganizmy, a także zmienne warunki zachodzących reakcji, co sprawia, że trudno jest ten proces zdefiniować jednoznacznie. Zasadniczo, reakcje chemiczne zachodzące podczas biodegradacji można podzielić na dwie grupy: reakcje utleniania oraz hydrolizy. Reakcje te mogą przebiegać jednocześnie lub kolejno. Rozkład polimerów kondensacyjnych (np. poliestry i poliamidy) odbywa się zwykle poprzez hydrolizę, podczas gdy rozkład polimerów, w których główny łańcuch zawiera tylko atomy węgla (np. alkohol poliwinylowy, lignina), obejmuje utlenianie, po którym może następować hydroliza produktów utleniania.
10 kierunek spożywczy 2/2017
Dwie główne grupy biopolimerów stanowią: polimery wytwarzane na bazie związków organicznych oraz biodegradowalne tworzywa sztuczne. Polimery otrzymywane ze związków organicznych pochodzą ze źródeł biomasy i nie zawsze ulegają biodegradacji. Z drugiej strony, tworzywa charakteryzujące się biodegradowalnością mogą być wykonane zarówno z naturalnych (odnawialnych), jak i kopalnych (nieodnawialnych) źródeł. W 2012 roku IUPAC wprowadziło zalecaną terminologię dla polimerów biopochodnych, w której pojawiły się dwa kolejne rodzaje tworzyw, a mianowicie polimery oxo-biodegradowalne oraz bionanokompozyty. Biopolimery organiczne – są otrzymywane z produktów biologicznych wytworzonych z biomasy. Polimery te pochodzą bezpośrednio z biomasy (na przykład skrobi lub celulozy) bądź są wytwarzane przez drobnoustroje w procesach fermentacyjnych (na przykład polihydroksyalkaniany PHA) z wykorzystaniem odpowiedniego źródła węgla. Ponadto biomasa roślinna może być chemicznie lub biokatalitycznie przekształcona w związki chemiczne służące do otrzymywania polimerów (np. poliaktyd PLA, biopoliolefiny). Jednakże biopolimery organiczne nie muszą składać się wyłącznie z produktów odnawialnych; mogą również zawierać surowce oparte na paliwach kopalnych. Tworzywa sztuczne oparte na związkach organicznych są powszechnie wytwarzane z bogatych w węglowodany roślin spożywczych, takich jak kukurydza lub trzcina cukrowa (surowce pierwszej generacji). Surowce drugiej generacji pochodzą z upraw nieżywnościowych, czego przykładem jest lignoceluloza, którą można przekształcić w różnorodne związki organiczne, odpowiednie do produkcji różnych biopolimerów. Do produkcji biopolimerów wykorzystuje się również biomasę pochodzącą od zwierząt (na przykład serwatka lub chitozan), a także biomasę roślinną bogatą w białko lub tłuszcze (na przykład izolat białka sojowego, olej rycynowy).
T E M AT N U M E R U
Polimery biodegradowalne – powinny być mineralizowane przez działanie mikroorganizmów w ich naturalnym środowisku (np. w glebie, wodach powierzchniowych lub w kompostach). Produkty biorozkładu to energia, biomasa, woda i dwutlenek węgla lub metan, w zależności od obecności lub braku tlenu. Polimery mogą być oznaczane jako kompostowalne, jeśli produkty ich rozkładu spełniają warunki określone w odpowiednich normach (np. EN 13432:2000). Zgodnie z EN 13432:2000 co najmniej 90% materiału musi być przekształcone w dwutlenek węgla w przemysłowych kompostowniach w ciągu 6 miesięcy, a w tym okresie cząstki tworzywa muszą zostać rozdrobnione w pozostałości o wymiarach poniżej 2 mm. Proces kompostowania nie powinien mieć wpływu na wzrost roślin, a parametry fizykochemiczne kompostu nie powinny zmieniać się w obecności biodegradowalnego tworzywa sztucznego. Materiały zgodne z EN 13432:2000 niekoniecznie są biodegradowalne w prywatnych kompostach, nawet jeśli są certyfikowane jako kompostowalne. Tworzywa oxo-biodegradowalne – to tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji ozonowej. Są to głównie poliolefiny, takie jak polietylen (PE) i polipropylen (PP). Zwykłe poliolefiny są ogólnie stabilizowane przez dodanie przeciwutleniaczy, natomiast oxo-biodegradowalne PE i PP zawierają dodatkowe związki chemiczne, zwane prodegradantami, które mają na celu przyspieszenie degradacji po pewnym czasie. Prodegradanty zwiększają utlenianie polimerów tlenem z powietrza, co czyni je bardziej podatnymi na degradację mikrobio-
I
logiczną, co skutkuje późniejszą mineralizacją. Typowe prodegradanty zawierają sole metali przejściowych lub są pozbawionymi soli metali cząsteczkami organicznymi z grupami ketonowymi lub skoniugowanymi wiązaniami podwójnymi (na przykład benzofenony, ditiokarbaminiany). Tworzywa oxo-biodegradowalne utleniają się w wodzie, a przebieg i efekty ich rozpadu są inne niż podane w normach określających ogólną biodegradowalność lub kompostowalność. Produkty oxo-biodegradowalne ulegają całkowitemu rozkładowi na wodę, dwutlenek węgla i znikome ilości biomasy w czasie nie dłuższym niż 3 lata. Mogą one rozłożyć się samoczynnie pod wpływem działania takich czynników fizycznych, jak promieniowanie słoneczne, ciepło, ciśnienie oraz uszkodzenia mechaniczne. Aktywowane zostaje wówczas działanie prodegradantu, który wnika do struktury cząsteczki polimeru i powoduje jej rozpad do niewielkich fragmentów. W ten sposób powstają cząsteczki z ugrupowaniami karboksylowymi, hydrokarboksylowymi i alkoholowymi, które są bioasymilowane przez mikroorganizmy. Degradacja następuje niezależnie od tego, czy odpady znajdują się głęboko na wysypisku, pod wodą czy też na otwartym powietrzu – mogą też być poddawane recyklingowi. Bionanokompozyty – są szczególnym przypadkiem biopolimerów, które można wykorzystać do pakowania żywności. Bionanokompozyty składają się z matrycy biopolimerowej stabilizowanej nanocząsteczkami (np. glinki organiczne, nanocząstki srebra). Wprowadzenie nanocząstek do matrycy biopolimerowej powoduje wyraźną poprawę różnych właści-
O PA KO WA N I A
RYS. 2 Porównanie czasu kompostowania polimerów biodegradowalnych z innymi materiałami
kierunek spożywczy 2/2017 11
T E M AT N U M E R U I O P A K O W A N I A
wości tworzywa, w tym wytrzymałość mechaniczną, właściwości barierowe oraz stabilność termiczną i chemiczną.
Normowanie biodegradowalności Przydatność materiałów i opakowań do biodegradacji oraz kompostowania określają odpowiednie uregulowania prawne. Trzy główne normy międzynarodowe (EN 13432: 2000, ISO 17088: 2012 i ASTM D6400-12) przedstawiają te same schematy testów i określają cztery główne kryteria, które należy wziąć pod uwagę podczas oceny biodegradowalności tworzyw: charakterystykę materiału, zdolność rozpadu tworzywa, biodegradację materiału w dwutlenek węgla, biomasę i wodę w ciągu 6 miesięcy oraz badania ekotoksyczności gotowego kompostu. W Unii Europejskiej obowiązuje norma EN 13432: 2000, zharmonizowana z dyrektywą 94/62/WE. Norma ta dotyczy kompostowalności samych opakowań, bez uwzględnienia kompostowalności jakichkolwiek zawartych w nich pozostałości produktów. Według niniejszej normy czas badań biodegradacji w warunkach tlenowych powinien wynosić maksymalnie sześć miesięcy. Dla badanego materiału biodegradacja powinna wynosić co najmniej 90 proc. całości lub 90 proc. maksymalnego rozkładu odpowiedniej substancji referencyjnej (wzorca odniesienia). Wartość graniczna dla biodegradacji ustalona jest na podstawie przemiany węgla zawartego w badanym materiale w CO2 i biomasę. Czas badań w warunkach beztlenowych powinien wynosić co najwyżej 2 miesiące. Biodegradacja oznaczona na podstawie wytworzonego biogazu powinna wynosić 50% lub poniżej wartości teoretycznej dla badanego materiału. Innym sposobem określenia, czy dane tworzywo ma cechy biodegradowalności, jest określenie w nim ilościowego udziału węgla organicznego. Oznaczanie wykonuje się zgodnie z normami ASTM D6866-12, ASTM D7026-04 i CEN / TS 16137:
RYS. 3 Udział biopolimerów w najważniejszych obszarach zastosowań w roku 2016
12 kierunek spożywczy 2/2017
2011. W tworzywie polimerowym mierzy się względny poziom węgla-14 (14C), proporcjonalne do zawartości związków organicznych w tym materiale. Węgiel 14C znajduje się tylko w związkach organicznych, a nie występuje w paliwach kopalnych, ponieważ ma okres połowicznego rozpadu około 5700 lat. Z uwagi na złożoność procedur związanych z oceną materiału opakowaniowego prowadzoną pod kątem określenia jego podatności na biodegradację, a następnie wykorzystania w procesie kompostowania, wprowadzone zostały systemy certyfikacji. Organizacje certyfikujące (np. DIN CERTCO, Vinçotte (UE), Instytut Produktów Biodegradowalnych (USA), Stowarzyszenie Biotworzyw Sztucznych w Japonii) weryfikują zgłoszenia producentów tworzyw dotyczące zdolności do biodegradacji lub kompostowalności polimeru, a także zawartości w nim możliwych do odzyskania zasobów odnawialnych. Procedury oceny biodegradowalności są dobrowolnie, zgodne z właściwymi normami, a weryfikacja pozytywna pozwala producentom tworzywa znakowanie go odpowiednimi logo. Biodegradowalne tworzywa spełniające wymagania odpowiednich norm uzyskują certyfikat i zostaje im nadany znak „kompostowalny”.
Tworzywa sztuczne przyjazne dla środowiska Pierwsze tworzywa sztuczne wynalezione przez człowieka, czyli parkesina i celuloid (druga połowa XIX w.), wykorzystywały surowiec pochodzenia biologicznego, a mianowicie celulozę, podobnie jak późniejsze tworzywa melaminowe, oparte na białku (początek XX w.), aczkolwiek ciężko uznać je za tworzywa degradowalne we współczesnym tego słowa znaczeniu. Pierwsze tworzywo biodegradowalne – polihydroksymaślan (PHB) – zostało odkryte w 1926 r. przez Maurice Lemoigne, ale w ówczesnym czasie nie znalazło zastosowania. Pierwsze dziesięciolecia odkrywania i stosowania tworzyw sztucznych skupiły się na polimerach wytwarzanych z surowców pochodzących z przeróbki ropy naftowej. Dopiero w latach siedemdziesiątych XX w. na skutek kryzysu naftowego i zauważeniu problemu z utylizacją zużytych wyrobów z tworzyw rozpoczęto poszukiwania innych źródeł surowców do wytwarzania polimerów, które dodatkowo miałby być przyjazne dla środowiska naturalnego. Na początku lat dziewięćdziesiątych XX w. zsyntetyzowano Biopol (Imperial Chemical Industries), pierwszy polimer biodegradowalny o przemysłowym zastosowaniu, a produkcja opakowań biodegradowalnych rozpoczęła się w roku 1995, na niewielką skalę kilku tysięcy ton rocznie. Branża tworzyw biodegradowalnych rozwija się dynamicznie, a produkcja tych tworzyw rośnie bardzo wyraźnie, osiągając w 2008 roku około 500 tys. ton, a w 2013 r. 2 mln ton. Jest to nadal niewielki procent w ogólnej ilości wytwarzanych tworzyw, która w 2014 r. przekroczyła 300 mln ton i nadal rośnie, ale ogólną tendencję wzrostu udziału tworzyw biodegradowalnych może
T E M AT N U M E R U
ilustrować zwiększenie produkcji skrobi, która aktualnie wynosi 85 mln ton, a w roku 2020 ma osiągnąć 150 mln ton.
PODZIAŁ BIOPOLIMERÓW Biopolimery można podzielić na następujące grupy: a) tworzywa na bazie polisacharydów: - tworzywa na bazie skrobi: skrobia termoplastyczna (TPS) lub mieszaniny skrobi z polikaprolaktamem, PBAT lub niekiedy nawet z poliolefinami, - tworzywa na bazie celulozy (ester, octan lub azotan celulozy), - inne: na bazie pektyn, chitozanu, chityny; b) tworzywa na bazie białek: - pochodzenia zwierzęcego: kazeina, serwatka, kolagen, żelatyna, - pochodzenia roślinnego: zeina, gluten; c) tworzywa na bazie ligniny; d) poliestry alifatyczno-aromatyczne: - tworzywa na bazie poliaktydu (PLA – kwas polimlekowy), - tworzywa na bazie polihydroksyalkanianów (PHA), - tworzywa na bazie polihydroksymaślanu (PHB), poli (3-hydroksymaślan-co-3-hydroksywalerianian) PHBV; e) poliestry pochodzenia naftowego: - polikaprolakton (PCL), - kopoliestry aromatyczne, - kopoliestry alifatyczne; f) biopochodne poliolefiny i poliamidy: wprawdzie nie są biodegradowalne, ale otrzymuje się je nie z produktów przeróbki ropy naftowej, ale ze źródeł organicznych, biopochodny polietylen otrzymuje się z trzciny cukrowej lub kukurydzy, natomiast biopochodny poliamid PA410 z oleju rycynowego; g) biopolimery genetycznie modyfikowane: pojęcie genetycznej modyfikacji wiąże się nie tyle z budową polimeru, ale albo ze źródłem surowca do otrzymania polimeru, którym są rośliny GMO, głównie odmiany soi i kukurydzy, albo z genetycznie modyfikowanymi mikroorganizmami (głównie bakteriami), które biorą udział w wytwarzaniu polimeru.
Przykłady zastosowania Biopolimery, w większości przypadków będące tworzywami w pełni biodegradowalnymi, znalazły zastosowanie przede wszystkim w przemyśle opakowaniowym, pozwalając na wydajną likwidację zużytych opakowań za pomocą kompostowania. Są również stosowane w rolnictwie, m.in. na folie stosowane do ochrony upraw, które potem ulegają rozkładowi na skutek działania czynników atmosferycznych oraz w medycynie, zarówno jako nośniki leków, ale także na nici chirurgiczne oraz do hodowli sztucznych tkanek. Współczesne biopolimery to tworzywa termoplastyczne, stanowiące odpowiedniki najważniejszych polimerów pochodzenia naftowego, mając zbliżone do nich właściwości użytkowe i przetwórcze. Mogą być przetwarzane za pomocą powszechnie stosowanych metod przetwórstwa tworzyw, głównie wytłaczania i wtryskiwania, a także formowania próżniowego i zgrzewania. Około 50% biopolimerów dostępnych na rynku stanowią tworzywa na bazie skrobi, w branży opako-
I
O PA KO WA N I A
waniowej wykorzystywane w postaci otrzymywanych metodą wytłaczania folii do pakowania żywności lub arkuszy, które mogą być kształtowane metodą formowania próżniowego, a wytwarza się w ten sposób m.in. pojemniki różnego rodzaju, kapsułki na kawę do ekspresów czy naczynia jednorazowe. Skrobia termoplastyczna (TPS), w zależności od rodzaju i ilości dodanych plastyfikatorów, może być przetwarzana metodą wtryskiwania, a jej właściwości są zbliżone do polistyrenu. Przykładem elementów wykonywanych z TPS metodą wtryskową są sztućce jednorazowe. Nową formą zastosowania jest wytwarzanie metodą wytłaczania filamentów stosowanych do drukarek 3D, działających w technologii FDM. Do polimerów na bazie skrobi często dodaje się nanonapełniacze, w celu poprawienia właściwości mechanicznych oraz cieplnych, a szczególnego znaczenia nabierają nanonapełniacze biopolimerowe (BNP – biopolymeric nanoparticles), które mają zapewnić pełną biodegradowalność i kompostowalność takiego kompozytu, czego nie można zapewnić przy stosowaniu nanonapełniaczy mineralnych. Przykładem takiego kompozytu może być skrobia termoplastyczna otrzymywana z ziemniaków, napełniona w 5% wagowych płytkami montmorylonitu, dzięki czemu jej przepuszczalność pary wodnej spada o blisko 50%. Z kolei w biokompozycie z polimeru skrobiowego napełnionego od 3 do 6% mikrowłóknami celulozowymi znacząco rośnie wytrzymałość mechaniczna, do poziomu porównywalnego z kevlarem. Innym sposobem wykorzystania tworzyw na bazie skrobi jest spiekanie wstępnie żelowanej masy skrobiowej z dodatkiem wody, włókien i różnych napełniaczy w zamkniętej formie o temperaturze około 200oC, w efekcie czego uzyskuje się produkt w postaci spienionej, podobnej do pianek polistyrenowych, lekkich i o dużej sztywności. Tworzywa na bazie polisacharydów, białek i ligniny, zwane niekiedy agrobiopolimerami, najczęściej służą do wytwarzania folii opakowaniowych, które mogą być wielowarstwowe i orientowane, w celu poprawienia ich właściwości mechanicznych i barierowości, znajdując zastosowanie na worki, torebki, siatki i inne opakowania. Folie z mieszaniny TPS oraz EVA są stosowane do powlekania papieru w celu poprawienia jego właściwości mechanicznych i nieprzepuszczalności wody. Biopolimery na bazie poliestrów są zbliżone właściwościami do polietylenu, polistyrenu lub PET (biopolimer PLA), a także polipropylenu (biopolimer PHB) i oprócz technologii wytłaczania mogą być przetwarzane za pomocą wtryskiwania oraz wytłaczania z rozdmuchiwaniem i wtryskiwania z rozdmuchiwaniem. Uzyskuje się w ten sposób nie tylko folie o różnej grubości, ale także typowe dla wtryskiwania przedmioty, takie jak pojemniki, pudełka, kubki, jak również charakterystyczne dla technologii rozdmuchowych butelki, kanistry i zbiorniki. PLA staje się również coraz popularniejszym tworzywem stosowanym na filamenty do druku 3D.
kierunek spożywczy 2/2017 13
T E M AT N U M E R U I O P A K O W A N I A
czego przykładem mogą być długopisy, temperówki, pudełka na płyty CD, uchwyty szczoteczek do zębów, a nawet kołeczki do gry w golfa itd.
RYS. 4 Przykłady współczesnego zastosowania biopolimerów: sztućce i naczynia jednorazowego użytku, pojemniki na odpady, torby, opakowania sztywne i opakowania elastyczne
Polikaprolakton znajduje głównie zastosowanie w branży medycznej, z uwagi na jego bardzo dobrą biodegradowalność, a także jest składnikiem mieszanin z innymi biopolimerami (np. z TPS) w celu poprawienia ich właściwości mechanicznych. Oprócz branży opakowaniowej biopolimery biodegradowalne coraz częściej służą do wytwarzania przedmiotów codziennego użytku, mających stosunkowo krótki czas użytkowania i niewymagających materiałów o specjalnych właściwościach użytkowych,
*** Współczesne polimery konwencjonalne są materiałami, które z uwagi na ich dużą różnorodność są w stanie dopasować się do potrzeb rynku zarówno z punktu widzenia kosztów, jak i cech użytkowych. Istnieje odpowiednia infrastruktura umożliwiająca uzasadniony ekonomicznie recykling i ponowne użycie wielu z tych tworzyw, szczególnie w przypadku produktów z branży opakowaniowej. W odniesieniu do tworzyw biodegradowalnych konieczna jest potrzeba ich właściwej identyfikacji i świadomość odpowiedniego postępowania z odpadami. Niestety, nie wszystkie tworzywa biodegradowalne ulegają rozkładowi w warunkach uznanych za domowe i nie można ich zwyczajnie wyrzucić z przekonaniem, że samoczynnie ulegną całkowitej degradacji. Niektóre z nich, jak PLA, wymagają specjalnych warunków rozkładu i przemysłowych kompostowni, co zwiększa koszty ich utylizacji. Ponadto większość tworzyw biodegradowalnych wciąż ma wyższy koszt produkcji niż tworzywa na bazie ropy naftowej, co skutecznie spowalnia zwiększenie ich udziału w ogólnym rynku tworzyw stosowanych do opakowań.
Reklama
Chcesz być na bieżąco? Zapisz się na newslettera
14 kierunek spożywczy 2/2017
U trzymanie ruchu
Nie tylko UTRZYMANY, ale zwiększony RUCH mgr inż. Adam Wita redaktor kwartalnika „Kierunek Spożywczy” i portalu www.kierunekSPOŻYWCZY.pl
Różne podejścia do utrzymania ruchu, gospodarka częściami zamiennymi, diagnostyka, podnoszenie niezawodności i zmniejszanie kosztów. Nie zabrakło ciekawych referatów, warsztatów i wycieczki. Tym razem do Browaru w Żywcu. Tegoroczna IX Konferencja Utrzymanie Ruchu w Przemyśle Spożywczym zgromadziła rekordową liczbę uczestników. REKORDOWA EDYCJA Ponad 220 przedstawicieli firm z przemysłu spożywczego oraz dostawców rozwiązań i urządzeń wzięło udział w IX Konferencji Naukowo-Technicznej Utrzymanie Ruchu w Przemyśle Spożywczym
W Y DA R Z E N I E W P I G U Ł C E
REFERATY SPECJALISTÓW O optymalnym maintenance mówił Maciej Dziedzic z Coca-Cola HBC Polska. Swoje referaty wygłosili też przedstawiciele m.in. Grupy Żywiec, Multivita, Hoop Polska, Jantoń, Perły – Browarów Lubelskich
80 kierunek spożywczy 2/2017
Nazwa: IX Konferencja Naukowo-Techniczna Utrzymanie Ruchu w Przemyśle Spożywczym Data: 30-31 marca 2017 r. Miejsce: Hotel Stok w Wiśle Honorowy Gospodarz: Grupa Żywiec S.A. Arcyksiążęcy Browar w Żywcu Organizator: BMP Partner: C.C. JENSEN Polska Sp. z o.o. Patronat Branżowy: Stowarzyszenie Regionalnych Browarów Polskich Stowarzyszenie Krajowa Unia Producentów Soków Krajowy Związek Spółdzielni Mleczarskich Związek Rewizyjny Związek Polskich Przetwórców Mleka Patronat Naukowy: Instytut Eksploatacji Maszyn, Ergonomii i Procesów Produkcyjnych, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Patronat Medialny: kwartalnik „Kierunek Spożywczy” portal kierunekSPOŻYWCZY.pl
U trzymanie ruchu
ROZMOWY NA STOISKACH Konferencji tradycyjnie towarzyszyła wystawa stoisk. Uczestnicy zapoznali się z najnowszymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku, dzięki którym można prowadzić diagnostykę, podnosić niezawodność czy zmniejszyć zużycie np. energii
WARSZTATY ZESPOŁOWE Uczestnicy konferencji wzięli udział w warsztatach prowadzonych przez Wojciecha Mączyńskiego z WoMa Solution. Analizowali dane z przykładowej firmy i proponowali pewne wskaźniki KPI, obrazujące sytuację utrzymania ruchu w przedsiębiorstwie. Opracowywali również scenariusze udoskonalania obszaru UR
ZWIEDZANIE BROWARU Na zakończenie konferencji wzięliśmy udział w wycieczce technicznej do Arcyksiążęcego Browaru w Żywcu – Honorowego Gospodarza imprezy. Na pytania zwiedzających wyczerpująco odpowiadali: Kazimierz Wiercigroch (główny inżynier browaru) i Jan Dębski (główny mechanik browaru)
kierunek spożywczy 2/2017 81
FELIETON
Fot. T. Niewęgłowski
FELIETON „ Z DA N I E M B Ł A Ż E W I C Z A ” W KAŻDY WTOREK Paweł Błażewicz regularnie komentuje wydarzenia w branży i na polskim rynku piwa. W każdy wtorek na naszym portalu ukazuje się kolejny felieton z cyklu „Zdaniem Błażewicza”. Wybraliśmy dla Was najbardziej popularny tekst ostatnich tygodni. Paweł Błażewicz
Kto pierwszy, ten lepszy… tak wygląda sytuacja polskiego piwa Zostałem ostatnio poproszony o wskazanie piwnych przysłów i powiedzonek. Szybko wpadły mi do głowy powiedzenia czeskie i niemieckie. Zaraz za nimi dwa powiedzenia polskie z piwem w tle. „Oj, chmielu, chmielu, ty bujne ziele – bez ciebie nie będzie żadne wesele” i „Gdzie się piwo warzy, tam się dobrze darzy”. Jednak mój rozmówca nie był zadowolony... – A nie ma czegoś bardziej współczesnego? – zapytał. To już zajęło mi chwilę. Bo co prawda internetowe fora co chwila nawiedza jakaś afera czy burza, ale tak jak są mocne – tak krótkotrwałe. Bez namysłu zatem odparłem, że dzisiejszą sytuację polskiego piwa można zobrazować powiedzeniem „kto pierwszy, ten lepszy”. Jak osadnicy na Dzikim Zachodzie Tak właśnie dziś wygląda nasz mały piwny światek. Obie jego części – zarówno producenci, jak klienci – opierają swoje działania o tę właśnie zasadę. Browary duże i małe starają się niczym osadnicy na Dzikim Zachodzie szybko znaleźć i oznaczyć swój kawałek przestrzeni. Dla dużych trzeba z palmą pierwszeństwa w dłoni obniżyć koszty, zwiększyć rentowność itd. Tylko wówczas wynik – na tle zostającej z tyłu konkurencji – wygląda imponująco. Ale mali też działają podobnie. Szybko warzą piwa w nowych, nieznanych lub niepopularnych stylach, aby pokazać swoją nowatorskość. Warto być wzorem Poza tym, kto pierwszy, ten narzuca własny sposób interpretacji danego stylu, pozycjonowanie cenowe i staje się punktem odniesienia dla innych. Nie ma nic cenniejszego niż narzucenie swojej optyki na dane piwo oraz dla każdego kolejnego piwa w tym stylu być wzorem. I nieważne jest do końca, czy wzór jest pozytywny czy negatywny – ważne, że przy każdym piwie to „nasze” pojawia się jako odnośnik.
82 kierunek spożywczy 2/2017
Sklepy chcą robić „biznes życia” Jednak w tym szaleńczym pośpiechu nie tylko browary są niezaspokojone. Także sklepy i klienci mają swoje za uszami. Kto szybciej wystawi piwo na półkę. Kto szybciej i więcej piwa kupi. To wszystko jest przewagą – lepem, nagrodą. Byłem świadkiem, gdy jeden ze sklepów korzystając z wielkiego zainteresowania piwem i bardzo niską podażą, starał się robić „biznes życia”. Każdego dnia sprzedawał niewielką ilość piwa i każdego dnia robił to o 10 złotych drożej. Co ciekawe, zainteresowanie było tak duże, że cena wzrosła 2 razy. Co jeszcze lepsze, w momencie gdy rynek zweryfikował cenę, właściciel sklepu poczuł się… „okradziony”! Piwo w handlu… wymiennym Także klienci nie pozostają bez winy. Na piwo nie patrzą jak na produkt z wielką tradycją, który pija się, aby dostarczyć wyjątkowych doznań smaku i aromatu, ale jak na przedmiot handlu, gdy trudno dostępne piwo nie jest przeznaczone do spożycia, ale do wymian za inne piwa. Musimy dojrzeć To pokazuje, że mimo tego, iż w Polsce pije się morze piwa, to w zakresie nowinek rynkowych nie cechujemy się dojrzałością. Może trzeba jeszcze, aby rynek piwa okrzepł, a może po prostu musimy spuścić z tonu i pamiętać (niczym z piłkarskiego powiedzenia), że piwo to najważniejsza na świecie rzecz z tych, które są do niego tylko dodatkiem.