Een recente studie beschrijft componenten die mogelijkheden bieden om gebruikt te worden als kwantitatieve zuurstofindicator in verpakking, waarbij de maat van verkleuring gelinkt is met de hoeveelheid zuurstof in de verpakking. Zeker voor producten waarbij na afvullen en sluiten van de verpakking een zekere hoeveelheid restzuurstof aanwezig is, kunnen deze indicatoren toch nog lekkende zakken detecteren. Daarenboven kunnen ze in een inktformulatie worden aangebracht, waardoor een bedrukt label aan de binnenkant van de verpakking als zuurstofindicator tot de mogelijkheden behoort. Tenslotte worden ze geactiveerd door UV-licht. Dit wil zeggen dat deze labels kunnen bewaard worden onder lucht. Op het moment dat ze toegepast worden in een verpakking, dienen ze bestraald te worden met UV-licht om opnieuw in een gereduceerde vorm te komen.
De onderzochte componenten behoorden tot de groep van de viologenen. Deze elektrochrome componenten werden in de studie blootgesteld aan verschillende concentraties zuurstof. Dergelijke componenten kunnen een verschillende kleur hebben afhankelijk van de hoeveelheid aanwezige zuurstof in de omgeving. Daarnaast werd ook methyleenblauw getest, een reeds commercieel beschikbare zuurstofindicator. Componenten uit de groep van de viologenen zijn kleurloos in geoxideerde vorm (aanwezigheid zuurstof) en sterk gekleurd in gereduceerde vorm (afwezigheid zuurstof). Methyleenblauw daarentegen vertoont een bleke kleur heeft bij afwezigheid van zuurstof en is donkerblauw in aanwezigheid van zuurstof. De componenten werden aangebracht op een witte polypropyleenfilm onder de vorm van een inkt. Na activatie door UV-licht werd deze film vervolgens bewaard bij verschillende zuurstofconcentraties (≤ 0,03%; 1,16%; 2,45% en 4,00%) gedurende 10 dagen.
Methyleenblauw bleek enkel een onderscheid te kunnen maken tussen de verpakkingen met zeer lage zuurstofconcentraties (≤ 0,03%) en de hogere concentraties. Dit wil zeggen dat in verpakkingen waarin een restzuurstofwaarde aanwezig is van vb. 1,5%, deze component reeds de originele donkerblauwe kleur heeft (dus de kleur vóór bestraling met UV-licht). Hier kunnen dus geen kleurverschillen meer waargenomen worden bij stijgende zuurstofconcentraties. Dit laatste kan bijvoorbeeld optreden in het geval van lekkage in de verpakking. Enkele componenten binnen de familie van de viologenen (waaronder 2,2’-dicyano-1,1’-dimethyl-4,4’-dipyridinium dimesylaat) bleken wel in staat bij de hogere geteste zuurstofconcentraties nog graduele kleurveranderingen te vertonen. Zelfs bij 4,00% O2 waren deze componenten nog niet volledig geoxideerd, wat zich vertaalde in een meer intense kleur ten opzichte van geopende verpakkingen.
Bronnen
- Roberts, L., Lines, R., Reddy, S., Hay, J. 2011. Investigation of polyviologens as oxygen indicators in food packaging. Sensors and Actuators B: Chemical, 152, 63-67.
- Pack4Food