Deze website gebruikt cookies. Ik ga akkoord met de privacy policy
OK
Milieu

Slimme verpakkingen: 5 innovaties waardoor winkelen nooit meer hetzelfde zal zijn

We kunnen ze opeten, ze vernietigen zichzelf en ze kunnen zelfs praten. De verpakkingen die we straks in onze boodschappentas leggen, zien er hetzelfde uit als de hedendaagse. Maar vlak onder de oppervlakte zitten grote vernieuwingen.

Wim Swinnen

Journalist

Verpakkingen hebben een kwalijke reputatie. Ze maken het eigenlijke product duurder en ze belasten het milieu. Maar we staan zelden stil bij hun verdiensten, en zo mogelijk nog minder bij de spitstechnologie die erbij komt kijken. In de supermarkt van morgen krijgen levensmiddelen intelligente, nuttige en zelfs interactieve verpakkingen.

Ik sprak met experts en licht 5 van hun denkpistes uit.

Bron: Tetrapak

1. Geen afval meer

Plastic verpakkingen bestaan vaak uit een combinatie van verschillende, bijzonder dunne lagen. Ze geven kaas, vlees en andere levensmiddelen de gewenste houdbaarheid. Plastic is daarom erg efficiënt als verpakkingsmateriaal, maar tot nu is het nauwelijks recyclebaar. Om de afvalberg te verkleinen, kijken we in de richting van bioplastics. Die zijn niet gemaakt van olieproducten, maar van volledig composteerbaar biologisch materiaal.

Met bioplastics kunnen we evolueren naar een zogeheten circulaire economie, een systeem waarin we grondstoffen en producten veel meer hergebruiken. Dat zegt Peter Ragaert (UGent), expert in verpakkingstechnologie van levensmiddelen. Hij is tevens projectmanager bij Pack4Food, een samenwerkingsplatform van bedrijven en onderzoeksinstellingen. Volgens hem steken we vandaag nog in een lineair systeem, waarin grondstoffen worden omgezet in producten die aan het einde van hun levensduur worden vernietigd. ‘In het circulaire systeem maken we bioplastics van hernieuwbare producten als mais en aardappelen’, zegt hij. ‘Door plantaardig materiaal dat met koolstofdioxide tot stand kwam te gebruiken, verminderen we de CO2-uitstoot. Bioplastics kunnen we trouwens ook deels met afvalproducten maken.’

Vandaag kunnen bioplastics nog niet concurreren met de conventionele plastics. De kostprijs is hoger en sommige toepassingen laten nog te veel vocht door. Sommige bioplastics-verpakkingen zijn daarnaast niet stevig genoeg of zijn soms minder geschikt om producten luchtdicht te verpakken.

2. Weg met de kassa

Straks krijgen verpakkingen geen barcodes meer, maar chips met sensoren, batterijen en displays. Tenminste, als het afhangt van Paul Heremans (KU Leuven), Kris Myny (imec) en hun team van 55 onderzoekers. Zij willen flinterdunne chips verwerken in interactieve verpakkingen. De dikte van zo’n chip bedraagt één micron, een duizendste van een millimeter. Dat maakt hem twintig keer dunner dan een mensenhaar. De chips krijgen elk een unieke identificatiecode, die ze met elkaar kunnen uitwisselen met draadloze communicatie. ‘Met die code kunnen winkeliers alle producten in hun rekken uitlezen’, zegt Myny. ‘In een oogopslag kunnen ze zien of er nog voldoende exemplaren van een product in de rekken liggen en of ze niet verplaatst zijn. De code laat hen zelfs toe om een product waarvan de vervaldatum nadert automatisch goedkoper te maken.’

Daarnaast ontwierp imec samen met enkele andere bedrijven speciale plastic RFID-tags (Radio Frequency ID). Stop zo’n tag of label in een kaart of een ander voorwerp en je kan de informatie erin vanop afstand aflezen. Om de labels te maken, hadden de onderzoekers een nieuw soort inkt nodig. Die werd ontwikkeld door de printafdeling van de Belgische multinational Agfa. De inkt bestaat uit metaal dat in nanopartikels werd verpulverd. Als het label is geprint, wordt het opgewarmd zodat het gaat werken als een geleidend laagje zilver. Omdat het label zo flexibel is, kunnen producenten van verpakkingen en gebruiksvoorwerpen het op eender welk product aanbrengen.

Met die RFID-tags krijgen winkeliers volgens Heremans en Myny een wapen in handen om de ongelijke strijd met e-commerce aan te gaan. Veel van wat je doet op het internet, kunnen online marketeers volgen en registreren. Zo stemmen webshops advertenties op jouw interesses af. De imec-chips maken iets soortgelijks mogelijk in de fysieke wereld. Ze geven een winkelier de kans om na te gaan in welke producten een consument geïnteresseerd is en over welke hij nog twijfelt. ‘Iets uit een rek nemen, het bekijken en terugleggen, komt min of meer op hetzelfde neer als een klik op het internet’, meent Myny.

De onderzoekers zien nog een andere toepassing in de chips. Als straks zowat alle producten hun barcode vervangen door chips, wordt winkelen een totaal andere ervaring. Net als e-commercegigant Amazon heeft imec een supermarkt voor ogen waar je gewoon je boodschappentas vollaadt en zonder betalen naar buiten wandelt. Kassa’s komen er niet meer aan te pas, want de afrekening gebeurt automatisch. Immers, anders dan barcodes hoef je chips niet optisch in te lezen. Alles wat je koopt, wordt geregistreerd via de verpakking. De supermarkt regelt ogenblikkelijk de betaling in communicatie met je smartphone.

Voor dat alles zullen we nog veel geduld moeten uitoefenen. ‘Voordat we sensoren in verpakkingen zien opduiken, zijn we een jaar of tien verder’, zegt Heremans. ‘Flexibele displays laten nog wel enkele decennia op zich wachten.’

Bron: Checkpack, Universiteit Gent

3. Slimme verklikkers

Intelligente verpakkingen kunnen ook informatie verschaffen over hun inhoud. Onderzoekers ontwikkelen sensoren die niet alleen in staat zijn om veranderingen in een product en zijn omgeving vast te stellen, maar er ook adequaat op te reageren.

‘Dankzij nieuwe sensors zullen producten in de toekomst geen vaste vervaldatum meer hebben’, zegt Peter Ragaert. ‘De houdbaarheid van een product hangt af van hoe je het bewaart. In een erg koude ijskast kan je voeding langer vers houden dan in een minder koude. Een sensor in de verpakking zal van elk individueel product aangeven wanneer het vervalt.’

Diverse displaytechnologieën als vloeibare kristallen en de elektronische inkt van Agfa laten bijkomende mogelijkheden toe. Zoals verpakkingen die van kleur veranderen naargelang de versheid van het product afneemt. Eerder al verwerkten Paul Heremans en Dirk Myny de technologie in de speelkaarten en –borden van de Turnhoutse spelproducent Cartamundi. Die kunnen net als in Harry Potter-films als het ware tot leven worden gewekt, bijvoorbeeld doordat de dame van een kaartspel met de ogen knippert. ‘Soortgelijke toepassingen zien we wellicht over enkele jaren in verpakkingen opduiken’, schat Heremans.

Ook verpakkingen die berichten projecteren of boodschappen spreken, komen eraan. Nieuwe beeldtechnologie maakt het mogelijk om de tekst op digitale etiketten in gesproken mededelingen om te zetten. ‘Zo zou een product vanuit het winkelrek je aandacht kunnen trekken door te melden dat het glutenvrij is of dat het goedkoper is omdat het binnen een week vervalt’, meent Peter Ragaert.

Tot slot zullen verpakkingen ook informatie kunnen geven over hun eigen integriteit. Zodra de sensor een anomalie zoals een lek of beschadiging detecteert, wordt het product uit de distributieketen genomen. Deze technologie zit nog volop in de onderzoeksfase. Pas binnen vijftien jaar of wat duiken dergelijke sensoren in verpakkingen op. Ragaert hoopt dat ze snel doorbreken. ‘Je hoort weleens beweren dat de toekomst van de verpakking géén verpakking is’, zegt Ragaert. ‘Maar dat is volgens mij geen optie. We verspillen nu al te veel voedsel. Zonder verpakkingen die de producten beschermen, zou dat alleen maar toenemen.’

4. Op het menu: verpakkingen

Hanna Billqvist en Anna Glansén, het tweekoppige brein achter het Zweedse ontwerpbureau Tomorrow Machine, bedenken aan de lopende band duurzame, biologische en bij voorkeur eetbare verpakkingen. Ze zoeken vooral naar combinaties van materialen die niet reageren met een product, maar toch eenvoudig afbreekbaar zijn. Billqvist en Glansén vroegen zich af waarom een verpakking van melk er jaren over doet om te ontbinden, terwijl de melk zelf al binnen enkele dagen zuur wordt. Daarom ontwikkelden ze eetbare verpakkingen die net zo lang houdbaar zijn als de inhoud ervan. Ze streven naar de ideale kruisbestuiving tussen verpakking en inhoud.

Voor droge voeding als rijst of granen maakte het duo een composteerbare verpakking uit bijenwas. Het materiaal biedt een stevig omhulsel, maar is tegelijkertijd zo dun dat je de verpakking van het product kan pellen als de schil van een sinaasappel. Voor oliën ontwierpen de twee een verpakking uit gekaramelliseerde suiker met daarop een laagje was. Om ze te openen, breek je de verpakking als een ei. Doordat ze grotendeels uit suiker bestaat, is ze oplosbaar in water en blijft er geen afval over.

Uiteraard kunnen Billqvist en Glansén niet alle levensmiddelen op zo’n manier verpakken. Omdat suiker oplost in water, moesten ze voor vloeibare producten op zoek naar een alternatief materiaal. Voor smoothies, vruchtensap en room creëerden ze een gel met water en agar-agar, een natuurlijk bindmiddel dat van zeewier wordt gemaakt. De gel moet je, net als de producten erin, koel bewaren. Anders blijft er na verloop van tijd haast niets meer van over – ook deze verpakkingsvorm is biologisch afbreekbaar.

De ontwerpers willen hun verpakkingen op nog andere manieren nuttig maken. Door hen te laten omvormen tot een bord of kom, bijvoorbeeld. Billqvist en Glansén ontwierpen een prototype van een biologisch afbreekbare wikkel van cellulose, waarin gevriesdroogd voedsel strak verpakt zit. Op het pakketje is een tuitje bevestigd. Als je daar kokend water in giet, gaat het gerecht zichzelf bereiden. Ondertussen bloeit de verpakking als het ware open en vormt ze een kom voor het voedsel. Een ander prototype is een flexibele verpakking die zichzelf assembleert, opent en na gebruik vernietigt.

Deze ingenieuze creaties op de markt krijgen, wordt ongetwijfeld een dure onderneming. Toch zijn Billqvist en Glansén optimistisch: over vijf jaar verwachten ze hun revolutionaire verpakkingen in de winkelrekken.

Bron: American Chemical Society

5. Folie van koemelk

Een verpakking die van melk is gemaakt? Het kan. Amerikaanse onderzoekers werken aan een alternatief voor plastic folie dat bestaat uit melkproteïnen. De Amerikaanse Agricultural Research Service (ARS) liet daarvoor specifieke vormen van caseïne gebruiken. Dat is het meest voorkomende eiwit in koemelk. De resulterende folie is niet alleen biologisch afbreekbaar, maar ook eetbaar. De verpakking wordt met andere woorden deel van het voedingsproduct.

Caseïnefolie is in water oplosbaar en je kan er vitaminen, medicatie en smaakstoffen aan toevoegen. Zo kan een pakje instantsoep een koortswerend middel gaan bevatten. Of zit er in een zakje oploskoffie alvast melk en suiker. In een andere toepassing kan je het verrijkt plastic gewoon in kokend water laten oplossen, bijvoorbeeld wanneer je pasta of aardappelen kookt.

Volgens Laetitia Bonnaillie, chemisch technicus bij de ARS, bestond aanvankelijk de misvatting dat caseïnefolie een onderdeel van de verpakking zou zijn en daarom niet op de ingrediëntenlijst zou moeten staan. Het tegendeel is waar: de folie zal aan het voedsel vastgelijmd zitten en een geheel vormen met het product. Je eet ze er samen mee op, zoals de schil van een appel.

Peggy Tomasula, eveneens werkzaam bij ARS, verwacht dat eetbare folie over enkele jaren wegwerpplastic zal kunnen vervangen. Zij stelde de techniek om caseïnevellen te maken op punt. In 2002 vroeg ze een patent aan voor het proces dat met koolzuurgas onder hoge druk caseïne uit melk haalt. Zo kwam ze op het idee om dunne, stevige vellen te maken van de melkproteïne. Caseïnefolie is geur- en kleurloos, en valt niet te onderscheiden van normale huishoudfolie. Bovendien heeft het ook nog eens voedingswaarde.

Nog een groot voordeel van de folie is dat ze levensmiddelen beter beschermt. Ze houdt zuurstof, een van de grootste boosdoeners voor de houdbaarheid, extreem goed tegen. Tot wel vijfhonderd keer beter dan een normale plastic folie. Vindt dit materiaal zijn weg naar de verpakkingsindustrie, dan kan het volgens Bonnaillie voedselverspilling in de hele productieketen reduceren.

Er zijn nadelen. Caseïnefolie is veel minder vochtbestendig dan plastic. Je kan een extra verpakking toevoegen om water en vuil te weren. Dat lijkt geen milieuvriendelijke optie, maar als je met caseïne de houdbaarheid van levensmiddelen kan verlengen, valt de combinatie toch te overwegen.

Comments

Draag bij en deel hier je kennis & ervaring. Of stel een vraag.

Bronvermelding