Appunti del corso completo di Elementi di packaging

Elementi di packaging alimentare

Nello studiare per mettere in pratica il packaging idoneo si devono considerare molteplici aspetti: l'alimento da imballare e le sue caratteristiche organolettiche e fisiche. La salute del consumatore e le sue esigenze funzionali e nutrizionali. Di molta importanza è considerare l'ambiente e le minimizzazioni dei danni, in particolare quelli riscontratisi con le spinte da parte dell’e-commerce e dalla GDO.

Generalmente le funzioni di un imballaggio sono la sicurezza, il contenimento, la protezione, la conservazione, la logistica, il servizio e la funzionalità sia pratica che ambientale. Dietro la selezione del tipo di packaging rientrano tutte queste numerose funzioni avendo a cuore l'alimento, il consumatore e l'ambiente.

Funzione di sicurezza

È rispettabile manipolando i giusti materiali d'imballaggio i quali essendo MOCA (materiali a contatto diretto con gli alimenti) devono essere sicuri per il consumatore e per l’ambiente. Posso creare un contenitore attraente e funzionale ma se il materiale non è sicuro non può essere utilizzato, stando ad una normativa internazionale atta a discriminare un materiale plastico MOCA da un materiale non idoneo. E che dice: “materiali ed oggetti destinati al contatto diretto o indiretto con alimenti devono essere sufficientemente inerti da escludere il trasferimento di sostanze in quantità tali da mettere in pericolo la salute umana o da compromettere in maniera inaccettabile la composizione dei prodotti alimentari e il deterioramento delle loro caratteristiche organolettiche". Un imballaggio MOCA è idoneo se non apporta fenomeni di migrazione ovvero il trasferimento di sostanze all’alimento, può essere eliminabile e tenuto sotto controllo. Tutte le aziende sia di alimenti che di packaging hanno al loro interno un organico specializzato in sicurezza di materiali ed oggetti destinati al contatto con alimenti.

Funzione di contenimento

Un imballaggio ha la funzione di contenere un alimento e pare quasi scontato che un alimento debba essere confezionato ma i liquidi, le polveri, le creme e i granulati non rappresentano “merci di consumo” se non vengono suddivise, raggruppate o avvolte da un contenitore. Tra questi lo stato liquido è quello che presenta maggiori esigenze di contenimento.

Funzione di protezione

L’imballaggio deve contenere l’alimento, deve essere sicuro per il consumatore ma deve anche proteggere l’alimento da danni fisici e meccanici. Nel progettare la funzione protettiva dell’imballaggio si devono conoscere le debolezze dell’alimento, i suoi fattori critici, quelli che causano una perdita di valore. Preso atto di questi si sceglie il materiale e la geometria dell’imballaggio. Tu compreresti mai dei biscotti sbriciolati? Un uovo rotto nella sua confezione? Uno spaghetto spezzato? Quali materiali si possono adoperare per rendere ammortizzante un materiale di contenimento? Che geometria devono avere? Soluzioni possibili possono anche essere materiali d’imballaggio secondari che ne raccolgono uno primario, vedi i biscotti nello stampo di plastica e poi avvolti. La protezione è anche entomologica perché molti sono gli insetti che con il loro apparato boccale ad entrare.

Funzione di conservazione

L’alimento venduto sullo scaffale ha la durabilità di un alimento venduto in gastronomia fresco? Un pezzo di pecorino, un raviolo fresco o un affettato posti sullo scaffale frigorifero, sono sfusi? No. Il packaging contiene, protegge ma conserva anche! Le atmosfere controllate, i sottovuoti sono packaging che offrono la possibilità di arrestare o rallentare cambiamenti fisici, chimici e biologici di un prodotto. Packaging che agisce quasi sempre in sinergia con tutti i trattamenti tecnologici di conservazione subiti dall’alimento atti a stabilizzarlo. Si individua il materiale, le condizioni di condizionamento e si conserva così il prodotto.

Funzione logistica

Soprattutto grazie all'e-commerce è importante gestire le soluzioni di materiali e condizionamento per pianificare gli spostamenti delle derrate garantendone la salubrità. Il tipo di materiale ed anche la loro geometria servono a facilitare anche la logistica dell'alimento, considerando anche i costi e gli impatti ambientali.

Funzione di comunicazione

Gli esperti di design ricercano e definiscono le caratteristiche che deve avere il nostro silent seller, perché ogni packaging comunica al consumatore informazioni differenti riguardanti il prodotto e sono quelli che vengono osservati al momento dell’acquisto (nel libero servizio del supermercato viene esaltata tantissimo la comunicazione dell’imballaggio) ma anche con più attenzione nelle proprie abitazioni. Quella veicolata dal packaging non è solamente un’informazione commerciale del prodotto (etichetta, decorazione, sconto, gadget), oggi più che mai è anche utile al consumatore nella scelta del prodotto (indichiamo i valori nutrizionali, i consigli su come consumarlo, le ricette possibili), riporta le conformità di legge (i marchi, i contrassegni, le date di produzione, la sua rintracciabilità lungo la filiera).

Funzione di servizio e convenience

Implicitamente tutti richiediamo tale funzione al prodotto. Il packaging offre la possibilità di essere facilmente apribile, di rinvenire l'alimento in forno, di consumarlo dalla confezione direttamente, di separare alcuni ingredienti (patatine da una parte e salsa dall'altra, lo yogurt da una parte ed i cereali dall'altra). Anche la richiudibilità delle confezioni è una funzione di servizio.

Funzione di essere funzionale

L’imballaggio funzionale è una soluzione adottabile per il packaging così da fargli svolgere una soluzione aggiuntiva rispetto alle tradizionali generiche di protezione, contenimento e presentazione. Si può dire che l’imballaggio può essere attivo ed anche intelligente quando agiscono rispettivamente sulla conservazione e sulla comunicazione, rafforzandoli!

• Imballaggio attivo: sequestra sostanze indesiderate oppure ne cede utili. Ci sono imballaggi in grado di sequestrare ossigeno residuo, assorbire l'essudato della carne (il foglio di pad assorbente nella confezione di polistirolo).
• Imballaggio intelligente: indicatore che comunica qualcosa di aggiuntivo rispetto ad una normale etichetta. La conservabilità del prodotto in funzione della temperatura di conservazione è un esempio. La confezione che cambia colore a seconda dello stato di conservazione.

Funzione ecologica o ambientale

How green is your packaging? È importante fare degli sforzi quando si scelgono i materiali e le forme degli imballaggi perché proteggere l’alimento non basta, si deve tenere conto anche dell’ambiente. Ad oggi le problematiche legate alla produzione ed allo smaltimento degli imballaggi sono molto rilevanti.

Funzione ecologica - Il packaging sostenibile

Il food packaging deve essere una produzione sostenibile per l’ambiente e per l’alimento. Le condizioni di overpackaging sono condizioni di confezionamento che eccedono quantitativamente ed hanno ripercussioni sull’ambiente. Le condizioni di underpackaging sono la situazione opposta, condizioni in cui si arriva ad uno spreco alimentare per via di un non adeguato packaging.

L’AB model cerca di rappresentare un concetto: Il più delle volte, lo spreco di prodotto derivato da una riduzione eccessiva degli imballaggi ha un impatto sull’ambiente molto maggiore di quello che deriva da un eccesso di packaging. Il compromesso da dover individuare è l’optimum packaging design, ovvero quella condizione di confezionamento atta a minimizzare le ripercussioni a livello ambientale. Sull’asse delle ascisse viene indicato il peso del packaging e sulle ordinate gli impatti ambientali negativi, misurabili con l’emissione di CO₂.

Se rispetto al punto ottimale andiamo a spostarci verso valori di massa di packaging più alti è probabile che andiamo a spostarci verso condizioni di overpackaging e la relazione sembra avere un andamento lineare. Se invece dal punto ottimale andiamo a diminuire il volume andiamo ad aumentare gli impatti negativi con una funzione esponenziale, quindi maggiormente. Questo aspetto sembra strano però è un aspetto verissimo. Perché l’underpackaging pesa più dell’overpackaging? Perché agli impatti negativi dello smaltimento va ad aggiungersi lo scarto alimentare e l’impatto che la sua produzione ha sull’ambiente.

Per misurare gli impatti ambientali si usano dei software che consentono di misurare i Kg di CO₂ necessari per la produzione di un alimento. Questo software è in grado di dare dei carichi ad ogni singola operazione di produzione/confezionamento, esprimendoli con degli indici di impatto ambientale. Nella legenda sono indicate con i vari colori le operazioni. Nell’intero processo se compariamo gli impatti delle varie operazioni possiamo notare che proporzionalmente quelli del packaging sono i minori. Pertanto, in condizioni di underpackaging e quindi di perdita del prodotto vengono a prevalere gli impatti delle altre operazioni, rendendo esponenziale la funzione di impatto.

Con la plastic strategy l’Europa ha posto le basi per risolvere la problematica dei materiali plastici messi nell’ambiente basandosi sul principio dell’economia circolare. Il prodotto che ha esaurito la sua funzione di consumo non è considerato un rifiuto, bensì una risorsa, che, può tornare ad essere materia prima completando un ciclo. Com’è possibile rispondere all’economia circolare nel settore dei materiali plastici? L’Europa dice che è bene progettare il confezionamento rendendolo riciclabile, così da permettere al consumatore di inviare quell’oggetto plastico verso un circuito di selezione ben definito. In tutto questo è fondamentale il rinnovamento dei materiali di condizionamento ed anche la sensibilizzazione del consumatore.

Gestione dei rifiuti plastici

• Conferimento in discarica (landfill)
• Smaltimento in inceneritori e termoutilizzatori
• Riciclo
• Riutilizzo

L’Europa ci sta proprio spingendo a adottare soluzioni di riciclo e riutilizzo, cercando di ridurre le prime due modalità. Ad oggi solo il PET può essere reimpiegato per produrre un contenitore alimentare. La carta ed il cartoncino devono essere verdi, perché durante il riciclo sono impiegati materiali inquinanti. Alla fine, viene da pensare: usiamo materiali che non inquinino. Qua si introduce il concetto di bioplastica, un mondo di materiali che invece di essere fossil-based sono bio-based nonché con origine completamente Bio e quindi bioplastiche che sono anche biodegradabili (le plastiche convenzionali non lo sono) in determinate condizioni.

Per i materiali bio-based è necessario verificare due concetti: biodegradabilità e compostabilità. Un materiale si dice biodegradabile se viene decomposto per azione di enzimi e microrganismi presenti in natura in acqua, anidride carbonica e molecole a basso peso molecolare. Un materiale è compostabile se si sfrutta il concetto di biodegradabilità in un impianto di compostaggio e quindi ottenendo una disintegrazione fino al 90% in frammenti <2mm in 3 mesi o degradazione completa in 6 mesi. Successivamente, sul compost si devono effettuare test di ecotossicità e contenuto di metalli pesanti risultando negativi. Un materiale compostabile è destinabile nell’umido.

In commercio sulle confezioni si trovano certificazioni di enti appositi sulle caratteristiche di compostabilità. Negli ultimi anni si è vista incrementata l’attenzione verso gli imballaggi plastici e ciò che è venuto fuori in seguito a molte considerazioni è la necessità di redesing e di innovation degli imballaggi al fine di ridisegnare degli imballaggi eccessivi e di sostituire i materiali plastici d’imballaggio con materiali innovativi di imballaggio ottenuti con tecnologie di riciclo ecosostenibili.

Bene allora l’Europa ci dice di cambiare i materiali di confezionamento, ma è facile farlo? Non è semplicissimo perché si devono considerare delle cose: la nuova condizione di conservazione in cui si trova l’alimento dal momento in cui si comincia ad utilizzare un materiale diverso per il suo imballaggio primario. Inoltre, è difficile utilizzare un unico materiale per tutti gli alimenti perché considerando l’esempio del latte, a seconda del tipo di latte e quindi la sua shelf-life si usano confezioni differenti con maggiori/minori protezioni.

La maggiore sfida nella progettazione di imballaggi compostabili è quella di produrre manufatti impiegando il minor numero possibile di materiali visti gli impatti ed i costi che hanno le operazioni di separazione. Pertanto, sostituire un materiale con un altro ad oggi è quasi impossibile, ma ciò non nega il fatto che l’azienda consideri tutti questi aspetti nella ricerca e nella scelta.

Sviluppo sostenibile degli imballaggi

• Prevenzione: secondo il Decreto Ronchi Lgs 22/97 è la riduzione della quantità e della nocività del materiale d’imballaggio ed è il primo obbiettivo nella scala gerarchica della gestione dei rifiuti. Questa riduzione degli impatti porta con sé la necessità di apportare quindi dei cambiamenti nella progettazione, nella scelta dei materiali, nella produzione e nella distribuzione del prodotto.
• Concetto condensabile in una parola: ripensamento, nonché la riduzione dei costi (anche economici) che i manufatti hanno in tutto il loro ciclo di vita sull’ambiente. Il ripensamento è quindi il concetto che sta alla base dell’eco-sostenibilità e tocca il prodotto in tutti i suoi punti: dal design, alla produzione, al marketing, alla comunicazione.
• La riduzione dei costi sia economici che materiali che ha l’imballaggio nel suo complesso. PepsiCo ha adottato una politica di riduzione del volume degli imballaggi utilizzati: è stato ridotto del 35% il volume delle confezioni in alluminio; del 28% il volume delle bottiglie di plastica; del 25% del volume delle bottiglie in vetro. Già nel 2001 era stata effettuata una operazione di restyling di un vasetto di vetro alleggerendone il peso.
• Un’altra tattica adoperata negli ultimi anni è stata di utilizzare differenti materiali per le varie componenti di una bottiglia (il tappo di metallo, la bottiglia in vetro, l’etichetta in carta – piuttosto che una bottiglietta tutta di PET). Però attenzione perché ridurre il peso di un contenitore può portare ad una nuova sensibilità del contenitore ai trattamenti termici di stabilizzazione.
• L’obiettivo è progettare imballaggi che inquinino meno e producano meno rifiuti.
• Riciclo: trattamento di rifiuti da imballaggio con un processo di produzione identico a quello originario o di altro tipo per ottenere prodotti uguali a quelli iniziali, altri prodotti o nuove materie prime. Riciclare significa anche ridurre l’energia necessaria a produrre ex-novo lo stesso prodotto, per esempio una lattina riciclata necessita solo del 5% dell’energia usata per ottenerla dalla bauxite. In tale processo l’imballaggio composto viene scomposto ed ognuno ritorna ad essere il medesimo oggetto od un altro. Tutto il vetro, la carta, il legno può essere riciclato. Il PET viene riciclato ricavando fibre destinate ai maglioni in pile. Il PVC e polietilene vengono riciclati per produrre tubi, panchine, flaconi per prodotti chimici.
• Recupero: dove il materiale non è riutilizzabile posso ancora recuperare qualcosa da quel materiale, ovvero l’energia, perché tale materiale ha un potenziale energetico sfruttabile. Per valorizzare la massimo il potere calorifico degli imballaggi usati è fondamentale la loro separazione. I rifiuti possono essere bruciati tutti insieme nell’inceneritore oppure selezionati e trattati per diventare un combustibile più efficace. Ogni materiale ha un valore maggiore se raccolto separatamente.
• Un'altra possibilità di recupero è un riciclaggio dell’imballaggio usato che diventa materia seconda ovvero lo scarto di un produttore diventa materia prima per un altro. Il polistirene espanso è il maggiore recuperato, il tetra-pack, anche alcuni materiali compostabili (per assurdo perché comunque al fine vita il fattore determinante è il volume del rifiuto e ad oggi ancora non c’è il giusto stream per arrivare ad un ottimale riciclaggio del compostabile).
• Riutilizzo: non prevede la distruzione dell’oggetto, vi è un ricondizionamento igienico dell’imballaggio per rendere nuovamente idoneo il materiale a contenere l’alimento. Sostanzialmente, in seguito ad igienizzazione avviene il riempimento/reimpiego dell’imballaggio per un uso identico a quello per il quale è stato concepito. Esempi tipici sono: il reso a vuoto oppure i palletts riutilizzati nell’industria.

Adeguatezza tecnologica o idoneità funzionale del packaging

Cosa si intende quando si parla di adeguatezza tecnologica o idoneità funzionale di un materiale o di un imballaggio? L’idoneità funzionale è la capacità di un materiale/contenitore di:

• Garantire la protezione richiesta per il prodotto
• Resistere alle normali condizioni di trasporto, di esposizione a scaffale o di impiego
• Offrire un’immagine gradevole/accattivante del prodotto

La scelta delle soluzioni di packaging deve mettere al centro l’alimento con le sue caratteristiche; il processo di trasformazione subito, il processo di confezionamento/condizionamento; le condizioni di conservazione e la sua shelf-life. Si devono avere ben chiari i principi biochimici, microbiologici e processuali relativi a tale prodotto!