Er komen voortdurend nieuwe verpakkingen op de markt. Demografische veranderingen, veranderingen van het winkel- en consumptiegedrag en de toenemende vraag door retailers vormen de reden voor deze voortdurende innovatie in de verpakkingsindustrie voor voedingsmiddelen. Niet alleen de groei van het aantal alleenwonende mensen en kleinere huishoudens, maar ook de trend om vaker dan eenmaal per week en op spontane wijze boodschappen te doen, vergroten de vraag naar kleinere verpakkingen. Daarnaast willen consumenten meer gemak. Voedingsmiddelen moeten eenvoudig te bereiden zijn, van de producenten van deze voedingsmiddelen verwachten zij dat deze op een milieubewuste, duurzame manier te werk gaan. Dit kan door recyclebare verpakkingsmaterialen en functionele verpakkingen te gebruiken, waardoor minder voedingsmiddelen worden verspild.

Tegelijkertijd vraagt de retailsector naar moderne verpakkingen voor voedingsmiddelen met meer functies dan enkel productbescherming. Retailers verwachten niet alleen een goede afscherming van het product, bescherming tegen defecten tijdens het transport en smaakneutraliteit, maar ook een verpakking die meteen kan worden uitgestald en daarnaast stabiel, stapelbaar en in verschillende afmetingen verkrijgbaar is. Ze willen dat zoveel mogelijk kopers in alle kanalen deze producten kunnen kopen. Retailers vereisen ook een zo laag mogelijk gewicht en minimaal materiaalgebruik om de transportkosten, afval en mogelijke milieueffecten te reduceren.

Trendleiders: flexibele verpakkingen van samengestelde materialen

De trendleiders voor de verpakkingen van voedingsmiddelen zijn voornamelijk verpakkingen gemaakt van flexibel materiaal en meerlagige kunststof en folie, zoals stazakken. Deze verpakkingen garanderen een uitstekende bescherming van het product, zelfs met een dunne laag. Bovendien zijn ze veel lichter dan blik en stijve kunststof verpakkingen, waardoor er wordt bespaard op transportkosten en hulpmiddelen. Hetzelfde geldt voor de eenmalige zakjes die steeds vaker worden gebruikt, zoals voor kant-en-klaar maaltijden. Verdere groei wordt ook voorspeld voor aluminium als een grondstof voor verpakkingen, voornamelijk gebruikt in samengestelde laagjes, samen met kunststof. Aluminium heeft goede beschermingsfuncties en het metaal kan allerlei vormen aannemen. Gecombineerde met stabiliteit maakt dit aluminium een goede kandidaat voor pasteuze voedingsmiddelen in tubes. De grootte en vorm van het verpakkingsassortiment voor drank- en etensblikken gemaakt van aluminiumlegeringen is toegenomen: de ingedrukte blikranden bieden gewichts- en materiaalvoordelen en een stabiele vorm.

Warmte- en sterilisatiebestendige aluminiumhouders en -containers zijn voor consumenten de eenvoudigste soort verpakking voor ovenklare maaltijden. Deze verpakkingen zijn ook geschikt voor diepgevroren producten en portieverpakkingen. Bovendien zijn de duurzaamheid en milieuvriendelijkheid van dit soort verpakkingen erg belangrijk voor de consument. Overal ter wereld wordt plasticvervuiling gezien als een grote bedreiging voor het mariene milieu. Hierdoor is de interesse van consumenten en overheid gewekt om het afval, veroorzaakt door producten voor eenmalig gebruik, te reduceren. Volgens het marktonderzoeksbureau Mintel is 72 procent van de Britse consumenten geïnteresseerd in producten waarvan de verpakking gemaakt is van gerecycled plastic. De verpakkingsindustrie reageert op deze trend. Het nieuwe bioplastic, gemaakt van planten, suikerriet en palmbladeren, wordt als een alternatief voor traditioneel plastic gezien, omdat dit nieuwe materiaal snel afbreekt. Bovendien worden er vanwege de geringe dikte van de verpakkingslagen minder hulpmiddelen gebruikt.

Strengere eisen voor controle op productvreemde deeltjes

De nieuwe, zeer verschillende verpakkingen en materialen gaan met allerlei nieuwe uitdagingen gepaard. Wat productinspectie betreft, introduceren deze nieuwe verpakkingen meer complexiteit voor de detectie van mogelijke fysieke verontreinigingen op productie- en verpakkingslijnen. Producenten van voedingsmiddelen moeten garanderen dat hun productinspectiesysteem zo snel mogelijk aan een nieuwe verpakking kan worden aangepast, met enige mate van automatisering. Hiervoor worden softwarefuncties en intuïtieve gebruikersinterfaces gebruikt om de productwisseling zo snel mogelijk uit te voeren en de algehele apparatuurefficiëntie op peil te houden. Een sterk geautomatiseerd inspectiesysteem minimaliseert hierbij het risico op menselijke fouten, dankzij de toegang tot productprofielen die in een database zijn opgeslagen en procedures voor het instellen van nieuwe producten. Daarom worden inspectiesystemen met interactieve, op touchscreen gebaseerde gebruikersinterfaces aanbevolen. Deze begeleiden de werknemer door de gehele procedure.

De detectie van productverontreinigingen optimaliseren

Factoren zoals de grootte en de locatie van de verontreiniging, de snelheid van de productielijn, het verpakkingsmateriaal en het verschil in dichtheid tussen de verontreiniging en het product zijn van invloed op de gevoeligheid en de prestaties van metaaldetectieapparatuur en X-ray inspectiesystemen. Gezien de toenemende complexiteit van de verschillende verpakkingen en materialen wordt de detectie van verontreinigingen in een vroeg stadium van de verwerking en productie aanbevolen. Bij veel productieprocessen arriveren de grondstoffen in de vorm van vloeistoffen, pasta’s of slurry’s die door diverse leidingen worden gepompt voordat ze worden gemengd. Deze grondstoffen zijn meestal homogener en daardoor eenvoudiger te controleren dan de verwerkte voedingsmiddelen. De verontreinigingen in binnenkomende materialen zijn vaak ook groter en daardoor eenvoudiger te detecteren. Door de vroege detectie en verwijdering van productvreemde deeltjes wordt de productieapparatuur verderop in het systeem tegen mogelijke beschadiging door verontreinigingen beschermd. Ook worden op deze wijze zo min mogelijk producten en voedingsmiddelen verspild.

Voor de juiste inspectie van producten op verontreinigingen na de verwerking en verpakking is de selectie van een productinspectiesysteem van belang. Wanneer er op aluminium verontreinigingen in niet-metalen verpakkingen moet worden gecontroleerd, is metaaldetectie gewoonlijk de beste oplossing. Aluminium is een lichtgewicht metaal en een goede geleider van elektriciteit, maar de radiografische absorptie is lager dan die van andere metalen, zoals ferrometaal en roestvrijstaal. Hierdoor wordt de gevoeligheid van een X-ray inspectiesysteem gereduceerd, zodat alleen aluminiumdeeltjes kunnen worden gedetecteerd die tweemaal groter zijn dan ferrometalen of roestvrijstalen verontreinigingen. Dankzij de goede geleidbaarheid kan een klein stukje aluminium echter goed door metaaldetectietechnologie worden opgemerkt.

De detectie van metaalverontreinigingen in verpakkingen van aluminiumfolie is voor metaaldetectors echter lastiger. Dankzij de manier waarop een X-ray systeem functioneert, heeft aluminium verpakkingsmateriaal een verwaarloosbaar effect op het detectieniveau van X-ray technologie. X-ray inspectie kan de folie met een lage dichtheid eenvoudig doorlichten om de metalen verontreinigingen op te sporen, waardoor dit een betere oplossing is voor deze toepassing.

Bijzondere uitdagingen door nieuwe verpakkingsmaterialen en -formaten

Flexibele verpakkingen zoals stazakken, glazen potten en blikken met gewichtsoptimalisatie door gewelfde bodems, gaan gepaard met het risico van blinde vlekken. De verontreinigingen kunnen in de randen van dergelijke verpakkingen vastgeklemd raken, waardoor ze moeilijker te detecteren zijn. Een ander bijzonder probleem is glasverontreiniging in glazen verpakkingen. Te denken valt aan een afgebroken stuk rand dat in de glazen pot is gevallen en in het ergste geval vastgeklemd is geraakt in de rand van de gewelfde bodem van de pot. Over het algemeen is de detectie van verontreinigingen aan de onder- en zijkanten (en dan vooral in glazen potten en blikken) een grote technische uitdaging voor inspectiesystemen. Moderne X-ray systemen inspecteren elk product vanuit twee invalshoeken, waarbij de twee afbeeldingen met elkaar worden vergeleken om de kans op detectie te optimaliseren.

Verdere technologische ontwikkelingen identificeren zelfs zeer kleine verontreinigingen op snellere en betrouwbaardere wijze. Zo bestaan de nieuwste inspectiesystemen uit een combinatie van technologieën, zodat producenten kleinere verontreinigingen bij een hogere doorvoersnelheid kunnen detecteren. Door de vermogens- en contrastniveaus van elk product te optimaliseren wordt de detectiegevoeligheid automatisch gemaximaliseerd.

Conclusie

Productinspectiesystemen moeten aan de nieuwe vereisten van allerlei verschillende verpakkingstypes voldoen. In veel gevallen biedt metaaldetectie- of X-ray inspectietechnologie de juiste oplossing voor een betrouwbare detectie van verontreinigingen. Het is echter ook mogelijk dat er zowel metaaldetectie- als X-ray inspectieapparatuur op verschillende punten van dezelfde productie- of verpakkingslijn moet worden geïnstalleerd. Aangeraden wordt altijd het advies van productdeskundigen in te winnen en producttests uit te voeren om de beste technologie te identificeren voor de detectie van productverontreinigingen. 

Bronnen

https://www.interpack.com/cgi-bin/md_interpack/lib/pub/tt.cgi/Upward_Trend_for_Packaging_Industry_Worldwide.html?oid=63020&lang=2&ticket=g_u_e_s_t
https://www.researchandmarkets.com/reports/4542597/flexible-packaging-market-forecasts-from-2018
https://www.pma.com/Content/Articles/2017/03/Consumers-Drive-Innovative-Global-Packaging-Trends
https://blog.euromonitor.com/2016/06/smaller-is-better-as-global-packaging-growth-is-shaped-by-variation-in-pack-sizes.html
https://www.pciwoodmac.com/polymers-research/flexible-packaging/
https://www.ceresana.com/en/market-studies/packaging/ceresana-market-studies-packaging.html
http://alu.ch/download/gda/Verpackung.pdf
https://www.smitherspira.com/resources/2015/september/insight-four-key-trends-driving-flexible-packaging

Voor meer informatie over dit onderwerp kunt u advies inwinnen bij Mettler Toledo. Informatie over verschillende inspectiesystemen zijn hier te vinden. 

Auteur: Daniela Verhaeg, Productinspectie Specialist, METTLER TOLEDO