Elementi di Packaging

Elementi di packaging

È chiamata anche operazione di condizionamento che riguarda le problematiche della produzione alimentare. Interessa prevalentemente chi produce prodotti alimentari, importante dal punto di vista economico e della logistica distributiva.

La distribuzione ha un peso importante nei mercati, si individua nella grande distribuzione organizzata che prevede che un prodotto abbia una vita di scaffale di un certo tempo. Infatti un prodotto tipico difficilmente arriva alla vita di scaffale. Il packaging aiuta il prodotto alimentare ad estendere la shelf life per una durata utile alla commercializzazione. La distribuzione chiede di prolungare la vita del prodotto, di facilitare la movimentazione, di favorirne il successo commerciale.

Non per ultimo, nella filiera c’è il consumatore che indirizza le scelte per il packaging ed è più attento alle problematiche di smaltimento. Un prodotto deve essere pratico.

Nel settore alimentare, la figura dell’esperto di packaging è importante. Ha ruoli differenti rispetto a un tecnologo alimentare, ha visione sui materiali e sulla funzione di condizionamento e confezionamento.

Cos’è il packaging?

Sistema coordinato, non riferito all’unità di vendita, ma un sistema complesso che serve per predisporre gli alimenti per il trasporto, la distribuzione, la conservazione, la vendita e l’utilizzo finale. Non è una cosa semplice perché bisogna pensare a quale sarà la destinazione del prodotto alimentare.

Un mezzo per assicurare che un prodotto raggiunga il consumatore finale nel migliore dei modi ed al minimo costo.

Una funzione tecnico economica finalizzata a minimizzare i costi della distribuzione ed a massimizzare i profitti.

Packing: operazione di confezionamento.

In italiano si traducono in condizionamento (packaging) e confezionamento (packing).

Imballaggio: fa riferimento al confezionamento e all’unità di vendita.

Imballaggio - contenitore primario: a diretto contatto con l’alimento. Primario dal punto di vista della conservazione dell’alimento, ma non ha sempre il ruolo più importante. È detto anche imballaggio di vendita o di presentazione; concepito in modo da rappresentare per il consumatore finale una definita unità di vendita.

Come secondaria si intende l’imballaggio non a diretto contatto con il prodotto. Non ha una funzione secondaria in termini di importanza, anzi, ha una funzione aggiuntiva importante.

Ci sono poi imballaggi come la bottiglia di plastica dell’acqua che funziona anche da unità di vendita; è un accessorio di packaging che svolge molte funzioni.

Per il succo di frutta a scaffale ha funzioni diverse, ha un’etichetta che riveste il corpo del materiale plastico, è termoretraibile. Il contenitore primario è la bottiglia di plastica ma una funzione secondaria, ma non meno importante, è l’etichetta.

Dal punto di vista della sicurezza, il contenitore primario è il più importante; esiste in Europa una normativa per molti materiali di confezionamento che deve avere requisiti specifici.

Imballaggio – contenitore secondario: riferito al sistema di contenimento di uno o più prodotti primari, quindi non a diretto contatto con il prodotto ma con il contenitore primario; detto anche imballaggio multiplo, è concepito per costruire un raggruppamento di imballaggi primari nel punto di vendita.

Imballaggio – contenitore terziario: l’insieme di più contenitori primari o secondari, predisposto specificatamente per il trasporto e la movimentazione.

Funzioni dell’imballaggio

Serie di caratteristiche che deve avere la soluzione finale di condizionamento per rispondere a determinati requisiti.

1. Contenimento: importante soprattutto per i prodotti liquidi che dal momento in cui vengono erogati devono stare nei contenitori. Per le polveri, come nel caso del caffè sottovuoto.
2. Protezione e conservazione: di solito sinonimi, ma si intende la prevenzione dei danni fisici e meccanici che riguardano sia alimenti solidi che alimenti liquidi che arrivano sulla tavola del consumatore. Per conoscere la protezione fisica che un imballaggio deve offrire ad un prodotto alimentare è necessario conoscere le specifiche del prodotto, quindi i fattori critici del prodotto che possono causare una perdita di valore. Il prodotto può andare incontro a vibrazione durante il trasporto, subisce un urto meccanico. Proteggere significa anche conoscere le condizioni di temperatura e umidità relativa che il prodotto deve avere. Anche offrire dei sistemi anti-effrazione, ovvero il consumatore deve essere il primo ad aprire il prodotto che ha comprato.

Conservazione: possibilità che l’imballaggio intervenga arrestando o rallentando i cambiamenti biologici e chimici di un prodotto alimentare. Ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo e altri volatili.

3. Logistica: possibilità di trasportare nello spazio e nel tempo i prodotti alimentari. Occuparsi di logistica significa gestire il packaging; occuparsi di packaging significa intervenire nella pianificazione e negli strumenti della logistica.
4. Comunicazione: colore, forma, presenza o meno di gadget, possono fare di una soluzione di confezionamento il silent seller. L’imballaggio è stato definito il “silent seller” (venditore silenzioso), per sottolineare la valenza di comunicazione che è insita in qualsiasi forma di packaging e che viene esaltata dalla trasformazione dei sistemi di distribuzione commerciale in forme a libero servizio (self service).
5. Servizio/convenience: offrire un prodotto alimentare pronto all’uso per il quale il consumatore dedica poco tempo alla preparazione perché è pronto. Gli alimenti di solito sono confezionati con materiali plastici, non tutti i materiali però possono andare nel microonde.
6. Funzionale: si fa riferimento a imballaggio che presenta una funzione aggiuntiva rispetto a quelle viste. È svolta da un imballaggio attivo e un imballaggio intelligente. Imballaggio attivo: creato con la funzione di intervenire sulla shelf life direttamente su alcuni parametri di qualità dell’alimento. Quando si usano le atmosfere protettive si elimina l’ossigeno perché non serve.

L’imballaggio è attivo se in grado di sequestrare sostanze indesiderate o cederne di utili.

L’imballaggio è intelligente se è dotato di un indicatore che consente di monitorare, direttamente o indirettamente, la qualità del prodotto.

7. Ecologica: non è secondaria perché i volumi di imballaggio prodotti sono molto alti ed oggi chi produce gli imballaggi paga per il loro smaltimento. Questa funzione fa riferimento a quanto è verde l’imballaggio. Risparmio di materia prima: per un contenitore in vetro si fa più sottile, ma si rompe (ridotta la grammatura del vasetto di vetro). Nel caso della lattina si è arrivati a ridurre lo spessore dell’alluminio.

Facilitare le attività di riciclo: attività di funzionamento che permettono di riciclare il materiale. Vetro e alluminio vengono riciclati e grazie al ciclo si torna a produrre contenitori per gli alimenti.

Si ricicla solo PET, e solo una piccola parte torna in circolo come bottiglia per i prodotti alimentari. A livello ambientale si agisce cambiando la forma dei contenitori.

Adeguatezza tecnologica o idoneità funzionale del packaging degli alimenti

L’obiettivo è comprendere in modo chiaro cosa si intende con questi due termini destinati agli alimenti.

Domanda aperta all’esame che può avere dei riscontri anche in quelle chiuse: distinzione tra adeguatezza e idoneità.

L’idoneità funzionale indica la capacità che può avere un materiale, un imballaggio finito o un contenitore, di garantire la conservazione e la protezione di un alimento nel corso della sua vita di scaffale (shelf-life), durante la fase di movimentazione fino al consumatore. Deve rispondere anche a requisiti che il prodotto stesso può richiedere come avere un’immagine gradevole o accattivante e resistere alle normali condizioni di trasporto o di impiego.

Identificare l’idoneità funzionale non è semplice e richiede competenze molto ampie: quando si pensa alle funzioni dell’imballaggio, si guardano le caratteristiche tipiche dell’alimento, alla sua qualità intrinseca e agli eventi di degradazione che possono avvenire nel momento della conservazione. Si devono prevedere gli eventi di degradazione e si vede che nonostante un alimento potrebbe averne tanti, solo alcuni sono più importanti e possono avvenire prima di altri. Quindi le caratteristiche dell’imballaggio non devono essere fatte in modo che l’alimento si conservi a 360° ma ne conservi le caratteristiche più importanti.

Tipologie di materiali da utilizzare e il sistema di confezionamento utilizzato

Si devono conoscere le esigenze di conservazione dell’alimento e le caratteristiche dell’impianto di logistica.

Esempio 1: carne rossa porzionata sottovuoto

Con un sistema chiamato trail-leed, vassoio con film di chiusura che aderisce all’alimento. Quali sono le caratteristiche dell’alimento che si devono proteggere con il sistema di confezionamento? Il colore, tenerezza sia del prodotto crudo che di quello cotto, sapore, perdita di essudato perché provoca uno svantaggio dal punto di vista della texture e della presentazione, questione microbiologica e perdita di O₂.

Sistema di confezionamento che controlla la carica microbica nel corso della conservazione, il colore e che offra un prodotto dalla texture, sapore, odore e colore accettabile.

Evento primario di decadimento della carne: crescita microbica e attività enzimatica.

I MO più alteranti della carne sono Pseudomonas aerobio, batteri lattici anaerobi facoltativi. Se si conserva in aria Pseudomonas sarà quello che altera principalmente la carne causando cambiamenti di colore e odore. Essendo aerobi, si possono controllare sottraendo l’aria per cui si fa il sottovuoto, si controlla un micro ambiente e si passa da un ambiente favorevole per Pseudomonas a uno favorevole ai batteri lattici. Altri sono enterobatteri. Si passa da un ambiente aerobio in uno anaerobio: i batteri lattici aumentano di numero, acidificano il mezzo e diventano a loro volta inibenti per altri MO.

Il colore diventa un po’ più scuro rispetto al colore della carne in aria. Se si ragiona sulla mioglobina, la proteina principale della carne, presenta un gruppo prostetico con un atomo di ferro che può avere diversi stati di ossidazione. Il consumatore vuole una carne sulle tonalità del rosso, il colore è gestito dalla mioglobina e dallo stato di ossidazione dell’atomo di ferro. Se si trova nello stato ridotto 2+ e lega l’O₂ si ha la carne rossa molto accesa. Se nella confezione si toglie l’ossigeno, si va a rimuovere il gas che si lega al ferro e esso rimane ancora nello stato ridotto 2+. In quel caso il colore è rosso porpora, più scuro ma gradevole.

Se si lascia la carne all’aria per un certo tempo, la carne torna a essere rossa perché il ferro può legarsi all’O₂. Se si lascia all’aria per un po’ di tempo o se si va dal macellaio per prendere la carne in uno stato ossigenato, la carne è marrone perché il ferro è nello stato ossigenato e la carne rimane irrimediabilmente marrone. C’è un livello di ossigeno residuo al di sotto del quale la carne confezionata diventa marrone nonostante le sue caratteristiche nutrizionali siano ancora buone. Quando il consumatore acquista la carne non può valutare il sapore, l’odore e la consistenza. Al supermercato non ci sono solo confezioni sottovuoto (di solito si trovano in una zona ristretta dello scaffale) dove la carne arriva a 2/3 settimane di shelf-life ma si modifica il colore.

Se si vuole lasciare la carne nel colore naturale, la soluzione è il vassoio in polistirene con avvolgimento in PVC. La carne dura 2/3 giorni in aria con circa il 22% di O₂. La carne rimane nello stato ossigenato, poi la concentrazione di O₂ cambia per portarlo a diventare met-mioglobina.

Ci sono metodi che consentono che la carne abbia una shelf-life più lunga di 18 giorni. Nella confezione si aggiunge una concentrazione di O₂ molto alta, high oxigen, mantenendo il colore per più lungo tempo, si aumenta per i batteri aerobi e la loro crescita rallenta. Se si aggiunge CO₂ si tiene a bada la crescita degli aerobi. Si deve sempre partire dalla conoscenza del prodotto di base.

Si usano materiali plastici per il confezionamento. Per il confezionamento sottovuoto, il materiale:

• Non deve far entrare l’ossigeno perché è stato tolto, passa dal film (sopra), dal vassoio (sotto). L’O₂ non passa solo attraverso un foro ma anche tra materiali che lo fanno permeare;
• Non deve rompersi perché la messa sottovuoto genera una riduzione del volume e se si usa un materiale plastico non adatto, nel momento del vuoto si possono avere dei punti di rottura;
• Trasparenza: deve avere caratteristiche ottiche particolari, e proteggere dalle radiazioni luminose;
• I due materiali in fase di saldatura devono saldarsi correttamente, quindi rispetto delle proprietà termiche;
• Deve essere estensibile; non devono essere inceppamenti durante l’operazione di avvolgimento;
• Vassoio con tanti forellini che servono ad assorbire l’essudato; c’è un’igroscopicità elevata che diminuisce la tensione superficiale.

Esempio 2: insalata IV gamma

Confezione di materiale plastico, polipropilene.

Il prodotto è vegetale, lavato, asciugato e portato con rulli automatici al sistema di dosaggio per poi essere inserito nelle confezioni.

Caratteristiche: freschezza ovvero verde, turgida la foglia. Criteri di decadimento: Pseudomonas, carica microbica mantenuta entro certi limiti; colore che cambia per alcune attività causate dall’ossidazione causata dall’esposizione all’aria del tessuto vivo. La turgidità della foglia è legata alla quantità di acqua e alla respirazione del vegetale. Shelf-life di pochi giorni (4 gg a scaffale).

Si devono tener conto i fenomeni, si sceglie un materiale plastico per la conservazione.

Polipropilene con la caratteristica di permeabilità ai gas: permette un trasferimento di gas tra interno ed esterno abbastanza rapido. Le insalate sono confezionate: sul retro longitudinale, verso l’alto e in basso tramite una bobina continua. L’imballaggio si forma in linea. Il materiale:

• Deve scivolare bene sulle macchine di confezionamento;
• Deve saldarsi in linea;
• Permettere degli scambi, la CO₂ che si forma all’interno deve uscire e l’O₂ entrare. Nel momento in cui si sono formate le saldature, l’insalata respira con il 20% di O₂ che inizia a consumarsi e respira tanto più velocemente quanto le T sono più alte. Non sono condizioni idonee per la permanenza di un vegetale. Se l’O₂ è al di sotto della soglia di tolleranza, il vegetale passa da aerobio ad anaerobio producendo odori sgradevolissimi. Si sente molto l’acido acetico;
• Essere trasparente. La condensa è un parametro indiretto sul mancato rispetto della catena del freddo, l’azienda aggiunge al polipropilene gli additivi anti-nebbia che si usano ad esempio sugli occhiali da sci per evitare che la variazione della temperatura causi la nebbia.

Esempio 3: piatti pronti

I piatti pronti sono prodotti che vengono assemblati nelle cucine, messi sottovuoto, posizionati a scaffale e poi destinati all’uso domestico nella ristorazione collettiva. Il prodotto nel forno è inserito con la pellicola per mantenerlo asettico.

Il prodotto:

• Deve poter essere messo sottovuoto; vengono poi messi nel forno a microonde con il film plastico sopra e il vassoio. Di solito si buca la confezione perché la pressione che si genera con il rischio di scottature, in questo caso no. La pellicola SKIN si gonfia a palloncino senza esplodere, chi ha fatto il packaging ha fatto in modo che un punto di saldatura sia più debole degli altri per fare da valvola di sfogo in modo che ci siano le giuste fuoriuscite (vapore).

L’idoneità funzionale può essere valutata solo dall’utilizzatore finale del packaging, ossia l’azienda alimentare. È sua responsabilità individuare le caratteristiche funzionali e l’idoneità tecnologica dell’imballaggio. Si parla di responsabilità perché non è una cosa secondaria, il materiale di packaging entra nel food sheet. Se qualcosa non va nel corso della conservazione, la responsabilità è dell’azienda alimentare perché è quella che deve individuare le migliori prestazioni del packaging. Non esiste una legge che obbliga un’azienda alimentare ad utilizzare un determinato materiale, ma hanno la piena libertà.

Idoneità alimentare o adeguatezza legale

“Idoneità alimentare o adeguatezza legale” diverso da “idoneità funzionale o adeguatezza tecnologica”.

Sicurezza dei materiali di confezionamento: ci sono normative con regole ben precise.

Per parlare di responsabilità, significa che chi produce il materiale di confezionamento, deve dare garanzia igienica all’alimento evitando contaminazioni chimiche e sensoriali. Qui si parla di sicurezza per il consumatore, la responsabilità è dell’azienda che produce il packaging.

L’azienda deve fornire un materiale sicuro per l’utilizzo finale, tutte le altre caratteristiche sono valutate con l’azienda alimentare. Il tecnologo alimentare che si occupa di adeguatezza legale deve valutare la sicurezza dei materiali.

Individuare l’idoneità funzionale: verificare a livello dell’azienda alimentare quali sono le caratteristiche dei materiali che si scelgono, che servono per mettere in atto scelte, che entrano nei capitolati d’acquisto e nelle schede tecniche. In queste schede ci sono tutte le proprietà utili per conservare al meglio l’alimento, espresse con dati numerici.

Proprietà meccaniche, diffusionali, ottiche o elettromagnetiche, chimiche e termiche

Proprietà diffusionali

Corrispondono alle proprietà funzionali che interessano il trasferimento di aeriformi attraverso lo spessore dei