Appunti, domande e risposte Packaging - prima e seconda parte - prof. Sara Limbo

Processi della tecnologia alimentare con elementi di packaging

Modulo 2: Packaging

Introduzione al packaging

Prof Limbo Sara

Il packaging ha un ruolo trasversale ma fondamentale ed è particolarmente importante per l’azienda alimentare.

Produzione

La produzione è interessata a disporre di imballaggi idonei ed economici. I sistemi di confezionamento devono contribuire a razionalizzare il processo produttivo.

Distribuzione

Serve a prolungare la shelf-life, a facilitare la movimentazione e favorirne il successo commerciale.

Consumo

Garantisce la sicurezza e qualità dell’alimento, praticità e convenienza dell’imballaggio, con attenzione all’ecosostenibilità.

Figura professionale

Esperto in food packaging: sono gli esperti che si occupano di materiali, della loro sicurezza e dell’interazione con gli alimenti.

Definizioni

• Imballaggio: Protezione meccanica del prodotto, ne permette il trasporto.
• Packaging: Sistema coordinato con cui gli alimenti sono predisposti per trasporto, distribuzione, conservazione, vendita e utilizzo finale. È un mezzo per assicurare che il prodotto arrivi al consumatore nel migliore dei modi e al minimo costo. Ha una funzione tecnica ed economica finalizzata a minimizzare i costi della distribuzione e massimizzare i profitti. Tutto questo può essere riassunto in una sola parola: condizionamento.
• Contenitore primario: Imballaggio che sta a contatto diretto con l’alimento.
• Contenitore secondario: Contenimento di uno o più contenitori primari, spesso è multiplo e ne racchiude diversi.
• Contenitore terziario: Imballaggi di trasporto, i pallet, i cartoni, i film estensibili.
• Imballaggi accessori: M.O.C.A. = Materiali Oggetti destinati al Contatto con gli Alimenti. Tutti gli oggetti che entrano in contatto anche per un istante con gli alimenti sono MOCA. Sono ad esempio guanti, utensili e macchinari, non solo imballaggi.

Funzioni dell’imballaggio

Ogni alimento ha esigenze specifiche e particolari. Al centro di tutto c’è l’alimento e le sue caratteristiche. Da tenere in considerazione anche il destinatario finale che è il consumatore. Il consumatore ha esigenze e bisogni espliciti e impliciti (igiene e sicurezza).

Negli ultimi anni è emersa l’esigenza ambientale che esercita forti spinte sulla creazione di packaging, si cerca di minimizzare il packaging e ridurre l’impatto ambientale.

• Sicurezza
• Contenimento
• Protezione
• Conservazione
• Logistica
• Servizio
• Funzione funzionale
• Funzione ambientale

Tutti questi fattori vanno tenuti in considerazione nella formulazione del packaging, ognuno con il suo peso e priorità. La sicurezza è il prerequisito più importante.

Funzione di sicurezza

È la funzione più importante di un imballaggio, deve garantire la sicurezza dell’alimento per il consumatore. I materiali a contatto diretto o indiretto con gli 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.

Il concetto di sicurezza viene regolamentato in maniera cogente. I materiali sono destinati a consumatori differenti, dai neonati agli anziani. Le sostanze che migrano nell’alimento sono sostanze che possono poi essere assunte dalla persona. Tutti i materiali sono controllati da normative.

Funzione di contenimento

È la più antica funzione degli imballaggi, oggi talmente scontata da essere a volte sottovalutata. Se può risultare banale per gli alimenti solidi, non lo è invece per quelli liquidi, per le polveri, le creme e i granulati, che sono alimenti che necessitano di essere raggruppati o avvolti da un contenitore. Ogni alimento necessita di caratteristiche di contenimento differenti.

Funzione di protezione

Si intende la prevenzione dei danni fisici e meccanici, per prevenire i danni è necessario conoscere i fattori critici del prodotto e creare una confezione che li eviti. La scelta del materiale e della forma dell’imballaggio viene fatta in funzione del danno a cui può essere sottoposto il prodotto, ad esempio creando un imballaggio capace di attutire colpi o urti per evitare la rottura del prodotto. La funzione di protezione a volte agisce anche per tenere lontani insetti o altri infestanti che potrebbero entrare nella confezione e arrivare al prodotto.

Ad esempio, i contenitori delle uova, è un materiale ammortizzante capace di ridurre la probabilità che le uova prendano urti e colpi. I prodotti secchi perdono valore se vanno incontro a rotture anche se sono qualitativamente buoni. La conformazione a busta diminuisce le probabilità di rottura. Altre volte come nei cracker ci sono box di cartoncino che protegge l’alimento riducendo anche la probabilità che insetti e infestanti entrino nella confezione.

Funzione di conservazione

Si intende la possibilità che l’imballaggio intervenga arrestando o rallentando i cambiamenti biologici e chimici di un prodotto alimentare. È il caso ad esempio dei prodotti freschi (carne, pesce, affettati, pasta fresca…) che grazie all’imballaggio e alla refrigerazione si ha un allungamento notevole della shelf life.

Aggiunge significato alla funzione stessa di packaging. L’imballaggio interviene arrestando, rallentando i cambiamenti biologici e chimici del prodotto alimentare. Un imballaggio non può proteggere in modo totale l’alimento, soprattutto se fatto in materiale plastico o cellulosico, non sono isolati totalmente, si devono usare altri materiali come contenitori in alluminio o metallo, vetro, capaci di isolare totalmente gli scambi con l’esterno.

Quando si usano materiali plastici o cellulosici si vuole rallentare i cambiamenti che causano degradazione per un determinato periodo di tempo senza isolare in modo totale il prodotto.

Funzione logistica

Molto complessa, dà la possibilità di spostare gli alimenti nel tempo e nello spazio. Anche alimenti molto deperibili possono essere trasportati in luoghi lontani. Occuparsi di logistica significa gestire il packaging e intervenire nella pianificazione degli strumenti della logistica. Esempio una volta il Tetrapak aveva una forma a piramide, scomoda per lo stoccaggio e il trasporto.

Funzione di comunicazione

Gestita dal designer, permette di far arrivare al consumatore una determinata informazione. L’imballaggio è un venditore silenzioso (“silent seller”), perché deve comunicare informazioni al consumatore in diversi modi: con forma, colore e apparenza, che sono aspetti fondamentali nella scelta del prodotto. Sono presenti anche tutte le indicazioni necessarie e di utilità per il consumatore come ad esempio: indicazioni di conservazione, etichetta, peso, valori nutrizionali, ricette, consigli d’uso…

Tutto quello che viene stampato sulla confezione non deve mai trovarsi all’interno della confezione, perché altrimenti sarebbe a contatto con l’alimento.

Funzione di servizio/convenience

Implicitamente è richiesta dal consumatore. Ad esempio, può essere una funzione di servizio l’apertura facilitata, che è un aspetto importante, ma anche la richiudibilità delle confezioni. Facilità di apertura senza uso di forbici, possibilità di scaldare la confezione assieme all’alimento in microonde o in forno. Non sono obiettivi facili da raggiungere, richiede molto studio dei materiali e delle loro caratteristiche. Questo forno a microonde legge il codice a barre dell’alimento e consiglia il tempo ottimale di cottura.

Funzione funzionale

Materiali che vengono definiti come attivi e intelligenti agiscono sulla funzione di conservazione e comunicazione grazie alla loro struttura. Attivo quando un imballaggio cede sostanze utili (antiossidanti o antimicrobici) oppure assorbe sostanze indesiderate. Sono imballaggi che interagiscono con il prodotto.

Esempi sono assorbitori di ossigeno o odori sgradevoli, pads assorbenti (quelli presenti nelle confezioni di carne che allontanano l’essudato). Intelligenti quando comunica qualcosa di aggiuntivo, etichetta che si colora in maniera differente in base alla temperatura a cui è stato tenuto l’alimento, altre possono indicare la presenza di CO₂ causata da proliferazione batterica. Non sono così diffusi questi imballaggi perché hanno costi elevati. Vengono a volte utilizzati in prodotti a campione per verificare le condizioni di conservazione degli alimenti.

Funzione ambientale ed ecologica

Al giorno d’oggi è un aspetto molto importante.

Riciclo, riutilizzo, risparmio… parole importanti attualmente.

• Risparmio di materia prima
• Facilitazione delle attività di riciclo
• Riutilizzo
• Ottimizzazione della logistica
• Risparmio di energia
• Riduzione di CO₂
• Semplificazione del sistema di imballo

Packaging sostenibile

Un modo per rendere più sostenibile una confezione è di evitare l’overpackaging, soluzioni di confezionamento che eccedono a livello di protezione e risultano superflue. Anche perdere gli alimenti per uno scarso packaging è negativo sull’impatto ambientale, è più impattante che un overpackaging.

Ci sono modelli che definiscono il punto ottimale da raggiungere con un buon packaging design. Nel modello che vediamo sull’asse delle x viene misurato il peso o volume del packaging, nell’asse delle y misura l’impatto ecologico. Impatta di più una condizione di underpackaging piuttosto che overpackaging.

Questo è un grafico che calcola ogni passaggio per la produzione del caffè quanto impatta a livello di kg di CO₂. Si può notare che il packaging ha un impatto relativamente basso se confrontato con le altre fasi di produzione. La voce che pesa di più sul packaging del materiale plastico è la massa prodotta e il fine vita del materiale. Delle 335 milioni di tonnellate di plastica prodotte al mondo ogni anno, 23 milioni di tonnellate sono di packaging.

Il 40% delle plastiche prodotte finisce in discarica.

Il 32-39% finisce nel terreno e negli oceani.

La produzione di materie plastiche e l’incenerimento porta alla produzione di 400 milioni di tonnellate di CO₂ ogni anno. A livello europeo sono state introdotte norme per lo smaltimento. L’Europa è anche il continente più all’avanguardia nella gestione dei rifiuti. I paesi sottosviluppati sono ancora in condizioni molto critiche. Il materiale disperso nell’ambiente raggiunge i corsi d’acqua e i bacini idrici (grazie a vento e fenomeni atmosferici) e forma “marine litter” ovvero rifiuti marini.

La plastic strategy si basa sul modello di economia circolare, ovvero un rifiuto deve diventare una risorsa che può tornare materia prima e completare il ciclo. L’Europa dice che bisogna riprogettare i packaging per fare sì che siano riciclabili. È difficile usare materiali riciclati per gli alimenti perché bisogna essere sicuri che abbiano caratteristiche adatte al contatto con il cibo e in un materiale riciclato è difficilmente controllabile (soprattutto per la carta, che il riciclaggio genera inquinanti).

Per quanto riguarda i rifiuti plastici domestici le modalità di smaltimento sono:

• Conferimento in discarica
• Smaltimento in inceneritori e termoutilizzatori
• Riciclo
• Riutilizzo

Il PET è il materiale plastico più adatto ad essere riciclato ma non è sempre utilizzato perché non ha tutte le caratteristiche che servono per proteggere l’alimento.

Bioplastiche

Ci sono moltissimi materiali diversi. E sono a base bio, di origine biologica, possono essere anche biodegradabili (es. PLA). Si stanno diffondendo molto. Ci sono anche plastiche ricavate da materie prime di origine naturali, bio based ma non biodegradabili. Ci sono plastiche derivanti da produzioni microbiche (acido lattico ecc.). Ci sono plastiche derivanti da materiali fossili biodegradabili. Le plastiche classiche PET, PE, PP, sono plastiche a base fossile, non si degradano.

Cosa significa biodegradabile e compostabile:

• Biodegradabile: Decomposizione naturale di una sostanza organica in H₂O, CO₂ e molecole a basso peso molecolare, grazie all’azione di enzimi e microrganismi presenti in natura.
• Compostabile: Deve essere decomposto in un impianto di compostaggio, la disintegrazione arriva fino al 90% in 3 mesi o la degradazione completa in 6 mesi. Sul compost finale deve essere provata l’assenza di ecotossicità e deve essere effettuato un test sul contenuto dei metalli pesanti.

Ci sono limiti sul numero di volte di riciclaggio per ogni tipologia di plastica. Alcune solo 1 o 2 cicli di riciclaggio, altre di più o di meno. Si sta studiando anche miscele di materiali riciclati e vergini. Questi maggiori ricicli è difficile che trovino impiego nell’uso alimentare.

CONAI consorzio nazionale imballaggi.

Imballaggi latte: bottiglia in PET e tappo HDPE (completamente riciclabile), Tetrapak, plastica, tutti i materiali presentano problemi a livello ambientale.

Sviluppo sostenibile

Per uno sviluppo sostenibile sono importanti 4 cose:

• Prevenzione
• Riciclo
• Recupero
• Riutilizzo

Prevenzione

È un aspetto molto importante. Si cerca di ridurre il materiale utilizzato e l’uso di meno materiali diversi all’interno dello stesso imballaggio, fare dei cambiamenti alla progettazione, favorire materiali meno inquinanti. Importante anche ridurre il peso dei contenitori. Ad esempio, Barilla nel 2001 alleggerisce vasetti vetro grazie a un restyling della confezione. Ridurre il peso vuol dire migliorare le tecnologie di produzione, deve reggere trattamenti come la sterilizzazione ecc.

Anche PepsiCo ha adottato una politica di riduzione di imballaggi e ha agevolato il riciclo degli imballaggi anche attraverso l’uso di etichette compatibili con il riciclo dell’imballaggio stesso senza utilizzare etichette adesive e in cartone.

Il concetto di eco-sostenibilità comporta un ripensamento del prodotto e influenza tutto il suo ciclo di vita, dal design alla produzione, al marketing, alla comunicazione, fino alle implicazioni sociali che i cambiamenti d’uso di un prodotto e di un servizio comportano.

Strategie di ripensamento

Importanti risultati sono già stati ottenuti dalle imprese italiane negli ultimi 10 anni: il peso delle lattine di alluminio è diminuito del 9%, quello delle vaschette per alimenti del 10%, quello dei fogli del 28%. Nello stesso periodo, l'industria degli imballaggi in acciaio ha ottenuto una riduzione del 30% nel peso della scatoletta da "mezzo chilo".

Dal '90 ad oggi la diminuzione del peso e dello spessore delle bottiglie da 1,5 litri in plastica per acqua minerale e bibite è stata molto sensibile: si è passati nella media da 45 g e 0,3 mm, a 38 g e 0,27 mm. La prevenzione (intesa come riduzione della quantità e della nocività del materiale utilizzato negli imballaggi) rappresenta il primo obiettivo nella scala gerarchica della gestione dei rifiuti della normativa vigente.

Ecobilancio

Ciclo di vita di ogni materiale dall’estrazione o materia prima fino al suo riciclaggio.

Riciclo

Trattamento dei rifiuti da imballaggio mediante processo di produzione identico a quello originario o di altro tipo per ottenere prodotti uguali a quelli iniziali, altri prodotti o materie prime seconde.

L’alluminio può essere riciclato al 100% per tantissime volte. Partendo da lattina riciclata basta il 5-7% dell’energia che serve per produrre una lattina da materia prima (da bauxite). Nel 2012 in Europa il 50% dell’alluminio grezzo derivava da materiale riciclato, in Italia la percentuale arriva al 90%. Anche il vetro riciclato è vantaggioso perché evita alcuni passaggi della produzione.

Ricerche in Italia dimostrano che la disponibilità degli italiani verso la raccolta differenziata è alta. Attraverso il riciclaggio meccanico i rifiuti da imballaggio diventano vere e proprie materie prime, dette "seconde" proprio perché hanno le stesse identiche caratteristiche di quelle estratte dalla natura. Non tutti sanno, ad esempio, che da bottiglie in PET riciclate si ricavano fibre a fiocco e a filo (maglioni pile), e che altre plastiche, come PVC e polietilene, vengono riciclate per produrre nuovi manufatti come tubi, panchine, flaconi per prodotti chimici. I processi di riciclaggio sono perfettamente integrati con i processi di produzione, tanto che nel materiale di partenza ormai spesso non sono più presenti solo le materie prime, ma anche una buona percentuale di materiale recuperato. Tutto il vetro, la carta, il legno può essere riciclato. I colori di questi materiali si mescolano nella raccolta differenziata. Se si separassero anche per colore, bottiglie e fogli riciclati potrebbero essere anche bianchi.

Recupero

Per recupero si intende o un processo di riciclaggio normale o un riciclo energetico in un termovalorizzatore. Con l’incenerimento non si ha un recupero vero e proprio ma con il riciclaggio energetico o la termovalorizzazione si utilizza la combustione per creare energia termica o elettrica. Si devono dividere i materiali per valorizzare al massimo il potere calorico. È importante la separazione dei materiali anche se vanno nell’inceneritore.

Riutilizzo

Riempire di nuovo un imballaggio per riutilizzarlo. Ad esempio, bottiglie in vetro restituite e riempite di nuovo, anche i pallet o le cassette di verdura di plastica vengono riutilizzate. Il riutilizzo non è utile per i materiali plastici.