Lucht happen

Voedsel doet er steeds langer over om van de producent bij de consument te komen. Handige verpakkingen kunnen de houdbaarheid van levensmiddelen verlengen, maar strenge Europese regels houden toepassingen tegen.

DE KANS IS klein dat u volgende week een vis koopt die in de krant van vandaag is verpakt. Tegenwoordig komt de vis namelijk in een verzegelde plastic folie die zorgt voor een `aangepaste atmosfeer' en die bovendien is voorzien van een vochtvreter en, soms, een TTI. Dat is een tijd-temperatuur-indicator die aangeeft hoe lang de vis onderweg is geweest en aan wat voor temperaturen de verpakking heeft blootgestaan.

Slimme verpakkingen vormen het technologisch antwoord op een aantal min of meer strijdige ontwikkelingen. De consument wil liefst gemakkelijk te bereiden levensmiddelen. Kant-en-klaar maaltijden, voorgesneden groenten, voorgebakken patat en vlees en vis die alleen nog maar even onder de grill hoeven. Financieel is het voordelig om die voorbewerkingen centraal te doen. Een gevolg is wel dat ook de levensmiddelen tegenwoordig langer onderweg zijn.

Diezelfde consument wil niet alleen gemak, maar ook `gezond'. De producten moeten vers zijn. Niet alleen als hij ze koopt, maar ook nog als hij ze een week later uit de koelkast haalt. Dat betekent dat de levensmiddelen op zijn best mild geconserveerd worden. In combinatie met de langere distributieketens betekent dat dat er hoge eisen worden gesteld aan de houdbaarheid.

Verpakkingen spelen een actieve rol bij het verlengen van de houdbaarheid en het tegengaan van bederf. Al vrij gangbaar is de modified atmosphere packaging (MAP): een verpakking met gewijzigde atmosfeer. Daarbij wordt de lucht in de verpakking vervangen door andere gassen. Vaak gebeurt dat vanzelf. Groenten en bloemen bijvoorbeeld `ademen' door terwijl ze in de verpakking zitten. Daardoor daalt het gehalte zuurstof en stijgt het gehalte koolzuurgas (kooldioxide).

Een paar jaar geleden kwamen medewerkers van The Greenery, de samenwerkende veilingen, er achter dat spruitjes langer hard en glanzend bleven als ze waren verpakt in een kunststof zak in plaats van in een netje. Oorzaak bleek de gewijzigde samenstelling van de atmosfeer in de zak als gevolg van het ademen van de spruitjes. Ook het plastic zelf bleek trouwens mee te doen. Als het zuurstofgehalte te ver terugloopt, gaan de spruiten verzuren door vergisting en een overschot aan koolzuurgas. Omdat de kunststof enigszins doorlatend is, bleef er altijd een beetje zuurstof in de zak en konden de spruiten blijven ademen.

Tegenwoordig wordt ook actief ingegrepen in de samenstelling van de atmosfeer in een verpakking. Een bekende techniek is vacumeren: het grotendeels verwijderen van lucht. Steeds vaker wordt die lucht dan tegelijkertijd vervangen door andere gassen. Toegelaten zijn stikstof, zuurstof en/of koolzuurgas. Ook distikstofoxide (lachgas) en de edelgassen argon en helium mogen, maar vanwege de kosten worden die niet zo vaak gebruikt. Als er gassen in zitten moet op de verpakking de tamelijk nietszeggende zinsnede `verpakt onder beschermende atmosfeer' worden vermeld.

ZUURSTOFLOOS

Soort en hoeveelheid gas hangen af van het product. Veel bereide producten worden verpakt in een zuurstofloze atmosfeer, bestaande uit 70 procent stikstof en 30 procent koolzuurgas. Bij schimmelgevoelige producten als brood of geraspte kaas wordt meer koolzuurgas toegevoegd. Bij verse rauwe producten, zoals vlees en vis, wordt juist weer een overmaat zuurstof gebruikt, tot 70 procent. Op die manier behoud je de rode kleur, terwijl de groei van bacteriën wordt geremd.

Strikt genomen zijn gasverpakkingen geen `actieve' verpakkingen, vindt dr. Arco Berkenbosch, wiskundige en hoofd van de afdeling Verpakkingstechnologie van het ATO-DLO in Wageningen. Volgens hem is pas sprake van een echte activiteit als de verpakking stoffen afgeeft of opneemt. Een voorbeeld daarvan zijn de `zuurstof happers' (scavengers) die in de Verenigde Staten en Japan al enige tijd worden gebruikt. In de verpakking zit een klein zakje dat bijvoorbeeld ijzer bevat. Het ijzer wordt geoxideerd en legt zo zuurstof vast. Ir. Joost Vermuë heeft bij TNO Voeding in Zeist onderzoek gedaan naar het effect van die zuurstofhappers. Ze bleken de houdbaarheid van kant-en-klaarmaaltijden en huzarensalade met 3 tot 5 weken te verlengen.

Een ander voorbeeld zijn zakjes gevuld met poreuze korrels die verzadigd zijn met kalium-permanganaat, een stof die ethyleen zou absorberen. Ethyleen wordt geproduceerd door sommige fruitsoorten en zorgt ervoor dat de vruchten sneller rijp – en dus ook sneller rot – worden. Het effect van de ethyleenhappertjes is volgens de Belgische onderzoekers Devlieghere en Debevere van de Universiteit van Gent echter beperkt. Met het verlagen van temperatuur en zuurstofgehalte kom je in de meeste gevallen ook een heel eind, zeggen ze.

In plaats van aparte zakjes kun je de absorberende stoffen ook toevoegen aan de verpakkingsfolie zelf. Zo is het mogelijk om een folie te maken die het anti-oxidant ascorbine-zuur bevat. ``Het probleem met dit soort actieve stoffen is, dat ze niet te vroeg actief moeten worden'', zegt Berkenbosch. ``Je hebt natuurlijk niets aan een zuurstof-absorber die al verzadigd is met zuurstof voordat hij de verpakking ingaat. Je moet ze dus op een of andere manier kunnen activeren, bijvoorbeeld door ze in aanraking te brengen met water of door licht.''

Een belangrijke oorzaak van voedselbederf is vocht in de verpakking. Dat kan condensvocht zijn door het tijdelijk wegvallen van de koeling, maar het kan ook vocht zijn afkomstig van het product zelf. Een mogelijkheid om het vocht te reguleren is het gebruik van verpakkingsfolie die doorlatend is voor waterdamp.

Klerk's Plastic Industrie in Noordwijkerhout brengt een dergelijke folie op de markt onder de naam Peakfresh. Volgens Toon van Tol van KPI gaat het om een polyetheen-folie waaraan mineralen zijn toegevoegd. Daardoor ontstaat een `gatenkaas' die doorlatend is voor gassen en waterdamp.

Naast Peakfresh brengt KPI nog twee producten op de markt, of eigenlijk twee varianten van hetzelfde product. Een laminaat bestaande uit twee lagen kunststof met daartussen polyacrylamide, een sterke vochtvreter. Voor het verpakken van asperges wordt de absorber nat gemaakt. Daardoor blijft de asperge vochtig en wordt hij minder gauw taai. Bij het verpakken van vlees dient de absorber juist voor het opvangen van het vleesvocht.

Een belangrijke bron van bederf vormen bacteriën, schimmels en gisten. Vooral op verse en mild geconserveerde voedingsmiddelen zijn altijd micro-organismen aanwezig die bederf kunnen veroorzaken. Dat hoeft geen probleem te zijn, zolang ze maar niet te hard groeien. Door gebruik van anti-microbiële stoffen in verpakkingen kun je proberen om micro-organismen onder de duim te houden. Zo doet ATO-DLO onderzoek naar het gebruik van nisine in verpakkingen. Nisine is een bacteriedodend middel, dat wordt geproduceerd door een melkzuurbacterie. Het werkt vooral goed tegen Listeria monocytogenes, een pathogene bacterie die nog weleens de kop wil opsteken bij gesneden verse groenten.

Bij ATO-DLO kijkt men ook naar planten-extracten om de groei van micro-organismen tegen te gaan. Planten beschikken over een scala aan stoffen waarmee ze zich verdedigen tegen micro-organismen. Thymol uit tijm bijvoorbeeld, maar ook veel andere kruiden bevatten dergelijke stoffen. Vandaar dat we al eeuwenlang specerijen gebruiken. Berkenbosch: ``Je moet dat wel goed doseren, anders wordt de smaak van het levensmiddel nogal beïnvloed. Waar wij naar zoeken zijn stoffen met anti-microbiële werking die van nature in het product zelf voorkomen. Door die te extraheren en te concentreren krijg je een natuurlijk conserveermiddel dat geen invloed heeft op de smaak.''

imazalil

Tot op heden zijn er nog maar weinig verpakkingen met anti-microbiële werking. In de Verenigde Staten is geëxperimenteerd met folie van LDPE (lage dichtheid polyethyleen) waarin benzoëzuuranhydride is opgenomen. De stof komt geleidelijk vrij uit de folie en blijkt inderdaad remmend te werken op de groei van verschillende schimmels. Tot een praktische toepassing heeft dat nog niet geleid. Daarnaast is gekeken naar poly-ethyleenfilms die imazalil bevatten. Die films blijken bruikbaar tegen schimmelgroei op kaas.

Gebruik van actieve verpakkingen in Europa stuit op de regelgeving, die, aldus ir. Nico de Kruijf van TNO Voeding, behoorlijk streng is. Volgens de EU-regels mag verpakkingsmateriaal voor voedsel alleen stoffen bevatten die zijn geregistreerd. Een positieve lijst dus. Dat is niet de enige belemmering. De Europese regels zijn gebaseerd op het feit dat er geen stoffen vanuit de verpakking in het levensmiddel terecht mogen komen (migreren). Bij actieve verpakkingen gaat het daar juist om.

Wetgeving is niet de enige hobbel die genomen moet worden voor de invoering van actieve verpakkingen. Een andere hobbel is de acceptatie door consumenten. De grote angst bij producenten is dat actieve verpakkingen hetzelfde lot wacht als eertijds de voedseldoorstraling. Bij voedseldoorstraling worden bederfelijke voedingsmiddelen bestraald met gammastraling om de aanwezige micro-organismen te doden. Gevaarlijk is het niet, maar consumenten dachten dat de champignons en garnalen er radioactief van werden. Sommige consumenten zagen ze zelfs oplichten in het duister.

Ook de onbekendheid met actieve verpakkingen zou weerstand kunnen wekken. Zo blijkt uit een enkele jaren geleden gehouden onderzoek van TNO Voeding, dat consumenten geen prijs stellen op een zakje in de verpakking. Men denkt daarbij al snel aan `chemicaliën' die mogelijk slecht zijn voor de gezondheid. De meeste respondenten vinden dat onacceptabel: ze vinden dat er niet gerommeld mag worden met hun eten. Aan de andere kant, zo merkt Vermuë van TNO Voeding op, wijzen ervaringen in Engeland en Frankrijk erop dat consumenten weinig problemen hebben met verpakkingen. ``In de supermarkt in Engeland zie je mensen soms even schudden met verpakte groenten om te kijken of er wel een zakje `oxygen scavengers' in zit. Anders kopen ze het niet.''