Elementi di Packaging

Francesca Nasatti packaging

Il processo di confezionamento

Il processo di confezionamento accompagna sempre l'alimento. Non si parla solo di materiale ma anche delle tecnologie di condizionamento: all'atto del confezionamento, usando magari un'atmosfera protettiva, modifico il microambiente all'interno della confezione. L'operazione di packaging richiede materiali, macchine e tecnologie di condizionamento che consentono al prodotto di arrivare al ciclo distributivo.

Gli imballaggi devono essere idonei al contatto di un alimento dal punto di vista normativo. Ad esempio, una carta riciclata non può stare a contatto con un alimento, mentre una plastica riciclata a volte sì. Il packaging deve avere un'incidenza sostenibile per l'azienda alimentare, deve essere economicamente sostenibile. Bisogna tenere presente anche la salvaguardia dell'ambiente: sostituzione di materiali, ma non è semplice perché l'alimento ha delle specifiche esigenze. I packaging devono essere sicuri per il consumatore e preservare la qualità dell'alimento nel tempo.

Gestione del surplus

Ciò che non viene venduto nei canali di distribuzione normali può essere venduto nei canali distributivi secondari (es. persone bisognose).

Definizioni

Imballaggio: Questo termine indica un imballaggio generico.

Confezione: Packaging. È un sistema complesso.

Packing/Pack: Imballaggio-contenitore primario. Rappresenta l'idea di prodotto che contiene e deve presentarsi come unità di vendita al consumatore finale.

Imballaggio-contanitore primario

Non è per forza ermeticamente saldato e capace di isolare il prodotto dall'ambiente esterno. Un imballaggio primario è, ad esempio, la cassetta che contiene la frutta e la verdura fresca. Deve essere comunque sicuro per l'alimento (non creare contaminazioni, problema ad esempio nei cibi precotti o alimenti pastorizzati e sterilizzati - si riduce o annulla la carica microbica, quindi è necessario confezionamento asettico per evitare una contaminazione nel tempo; per i prodotti ortofrutticoli non è necessario sterilizzare l'imballaggio) e per il consumatore (idoneità alimentare, sicurezza chimica e tossicologica).

Capace di proteggere e preservare la qualità dell'alimento, deve presentarsi come unità di vendita e svolgere funzioni di marketing: la forma del contenitore diventa una strategia di marketing, così come il colore e le informazioni riportate.

Esempi:

• Banda stagnata per prodotti a lunga conservazione che sono stabilizzati termicamente (es. tonno).
• Carne: pellicola estensibile più vassoio (raccoglie l'essudato).

Imballaggio-contenitore secondario

Detto anche imballaggio multiplo perché può contenere più unità di vendita primarie. Garantisce un certo tipo di trasporto, deve quindi avere certe proprietà meccaniche. Svolge una funzione utile alla distribuzione, alla vendita (es. marchio), al trasporto.

Può avere altre funzioni, come quella logistica (occupare il minore spazio possibile), oppure di protezione nei confronti della bevanda (filtra radiazione UV che potrebbe essere pericolosa non tanto per l'acqua ma per il contenitore primario - se il PET viene a contatto con radiazioni UV subisce una degradazione con rilascio di sostanze e sapore sgradevole alla bevanda).

Un cracker non va incontro ad alterazioni microbiche (bassa aw) ma ad alterazioni come l'assorbimento di umidità e l'ossidazione: l'imballaggio primario non è sufficiente a gestire queste problematiche, per questo si aggiunge l'imballaggio secondario (protegge dagli scambi di umidità e di ossigeno) - aumenta le prestazioni di barriera per aumentare la shelf-life, la qualità del prodotto. Può avere anche funzione meccanica, di protezione dagli urti (es. aggiungendo un cartoncino).

Se l'imballaggio primario ha già le caratteristiche necessarie, si alleggerisce l'imballaggio secondario di certe funzioni. Bag in box: il contenitore primario (sacchetto) evita che il liquido venga a contatto con l'ossigeno perché man mano che il rubinetto eroga il prodotto il sacchetto tende a collassare, diminuendo lo spazio di testa (spazio non occupato dal prodotto) - riduce alterazioni. Il contenitore secondario è di cartoncino, che ha funzione meccanica di contenere il sacchetto e di disporre di un sistema per l'inserimento del rubinetto, funzione di vendita e di protezione nei confronti della luce.

M.O.C.A.

Entrano a contatto diretto o indiretto con gli alimenti - devono quindi rispettare dei requisiti di sicurezza molto restrittivi.

Materiali compositi multistrato: imballaggi, oggetti prodotti da più categorie di materiali combinate tra di loro. L'intercalare delle diverse strutture dà resistenza meccanica, protezione dalla luce e microrganismi. Il foglio di alluminio non è mai a contatto con l'alimento: l'ordine dei materiali è importante.

Si può ottenere una combinazione di materiali molto alta, che hanno diverse funzioni. Consentono di raggiungere livelli elevati di protezione degli alimenti, ma hanno il problema della riciclabilità, non sono riciclabili perché è impossibile separare i singoli strati ed inviarli al riciclo. I materiali compositi multistrato plastici si trovano ad esempio nell'affettato o carne confezionati in atmosfera modificata o sottovuoto. La confezione è chiusa ermeticamente, termosaldata sui 4 lati.

Ancillary: accessori di imballaggio.

Le funzioni del packaging per alimenti

Il consumatore ha sempre più esigenze.

Sicurezza

La funzione principale è quella di sicurezza: i materiali devono essere sicuri per l'alimento ma soprattutto per il consumatore. Il rischio per il consumatore varia in base all'età.

Contenimento

Un esempio di miscuglio gas-liquido è l'acqua con la CO2.

Protezione e conservazione

Minimizzare le variazioni di qualità fisica, chimica, sensoriale dell'alimento. Es. il caffè è sensibile all'ossidazione, si ossida la componente aromatica - si selezionano i materiali che consentano una corretta conservazione dell'alimento proteggendolo dall'ingresso dell'ossigeno.

L'insalata va incontro a una respirazione, consuma ossigeno e produce CO2. Deperimento microbiologico, problemi enzimatici (imbrunimento), problemi di traspirazione e respirazione - seleziono il materiale che permette di controllare la traspirazione e la respirazione, mentre la qualità microbiologica è garantita dal processo produttivo.

Logistica

Comunicazione e Servizio/convenience.

La funzione ecologica o ambientale

Modifiche, strategie che ogni industria alimentare e di packaging deve tenere in considerazione per rispondere ai requisiti richiesti dall'UE che devono essere soddisfatti entro il 2030. Nella foto è raffigurata una confezione in materiale compostabile.

L'industria alimentare è la prima industria destinataria di materiali e oggetti che andranno a contatto con gli alimento, quindi è responsabile della selezione di forme di confezionamento e condizionamento che avranno un certo impatto nel fine vita. Ecco che bisogna prendere in considerazione una serie di strategie che portino una soluzione di packaging a realizzare obiettivi di protezione ambientale.

Parlare di protezione ambientale significa, per il tecnologo alimentare, focalizzarsi su due punti: l'imballaggio che conterrà l'alimento (dovrà rispondere a determinati requisiti ambientali) e l'alimento stesso. Ci si deve chiedere quanto un alimento confezionato può rispondere agli obiettivi di protezione ambientale e che relazione c'è tra la produzione di un alimento e un potenziale impatto ambientale. Parlare di funzione ambientale o ecologia di un imballaggio per alimenti significa saper argomentare le funzioni di protezione ambientale offerte dai materiali e quelle offerte dalla corretta conservazione di un alimento. Quando si parla di inquinamento ambientale non bisogna considerare solo il contenitore ma anche il contenuto.

Il packaging sostenibile

Accumulo di materiali che non possono essere riutilizzati. Spreco alimentare, perdita di alimenti durante le fasi di produzione, distribuzione e consumo. Food wastage è una problematica che viene distinta in due categorie, distinte in funzione delle fasi di produzione e distribuzione dell'alimento: food loss (avviene nella prima fase della filiera produttiva, ad esempio quella che dalla coltivazione in campo arriva al trasporto della materia prima, fasi che precedono l'industria alimentare) e food waste (l'alimento entra nel canale di trasformazione o confezionamento, quindi nel canale distributivo fino ad arrivare al consumo domestico, ciò che non raggiunge il consumatore finale).

Tutto ciò che non viene venduto diventa scarto. Una delle cause di generazione degli scarti a livello della grande distribuzione è da ricercarsi in una limitata shelf-life del prodotto o di una shelf-life che si modifica sullo scaffale di vendita, oppure stoccaggio non adatto (non mantenimento della catena del freddo).

Non ci sono indicazioni di shelf-life secondaria sugli alimenti (quanto dura un prodotto una volta aperto), la shelf-life secondaria troppo breve induce il consumatore a generare più scarti. È importante la progettazione (eco-design), approccio scientifico che porta alla selezione del materiale più utile a rispondere ai requisiti ambientali, ma anche alla progettazione della soluzione con la finalità di proteggere e conservare l'alimento. L'imballaggio deve avere una vita che non si esaurisce con il confezionamento primario o secondario ma deve avere l'opportunità di essere riciclato per ridurre gli impatti ambientali e la possibilità che quel materiale non venga perso.

Grafico: asse delle ascisse quantità di packaging in peso o in volume, asse delle ordinate gli impatti ambientali di una confezione di alimenti. Overpackaging: arancia sbucciata e posta in una confezione di plastica, lattina di alluminio confezionata in una vaschetta di plastica a sua volta avvolta con materiale plastico. Impiego eccessivo di materiali per la conservazione di un determinato alimento.

Underpackaging: soluzione di packaging non efficace che porta allo scadimento qualitativo del prodotto prima del suo consumo. Pane in cassetta, carne fresca. Pesa di più l'underpackaging o l'overpackaging? Dal grafico, la curva è caratterizzata da un minimo, in cui si ha il minore impatto ambientale per una determinata quantità di packaging. Spostandosi verso l'overpackaging, la funzione assume un andamento più o meno lineare (l'overpackaging genera maggiore impatto ambientale). Tuttavia, andando verso l'underpackaging, si ha un andamento esponenziale della funzione: diminuendo la quantità di materiale, l'alimento è meno protetto, quindi oltre agli impatti generati dal materiale bisogna considerare l'impatto generato dalla perdita dell'alimento che non è conservato, e la perdita di alimento genera un impatto ambientale più pesante di quello del materiale usato per proteggerlo. Pesa di più non proteggere l'alimento che usare la corretta quantità di materiale per la sua protezione - pesa di più l'underpackaging dell'overpackaging.

Caffè

Bilancio di massa di ciò che entra in gioco nelle diverse fasi di produzione, trasformazione, confezionamento per esprimere l'indicatore ambientale per eccellenza, ossia l'emissione di CO2 nell'ambiente. La fase che genera più impatto è la fase di produzione del caffè. Anche la filiera del latte è molto impattante. Contestualizzando, l'impatto del packaging è una minima parte dell'impatto totale dell'intero processo, ma è comunque importante. L'imballaggio non è l'unico contributo all'inquinamento ambientale.

Marine litter: inquinamento acque marine e dolci sempre più ricche di una frazione organica prevalentemente di natura plastica.

EU plastic strategy

Strategia europea emanata nel 2018 che prevede una serie di impegni numericamente importanti. Nasce per una serie di ragioni, la prima riguarda il fatto che molti paesi tra cui la Cina hanno deciso di proibire l'importazione di rifiuti plastici, che hanno creato problemi in ogni singolo paese. Ridurre l'impiego di risorse idriche, l'occupazione di suoli, la consapevolezza dell'Europa di non essere una comunità capace di (il petrolio viene importato). Questa strategia si basa sul modello di economia circolare: spostare le produzioni da un'economia lineare (la plastica prodotta non viene più utilizzata) a un modello di economia circolare.

Aumentare la quota di materiali plastici che possa essere avviata al riciclo, ottenendo materiali che possano svolgere prestazioni comunque virtuose, prodotti con un certo valore aggiunto. Ricerca di soluzioni per il riciclo. Nuovi materiali con specifiche caratteristiche per andare in una riduzione di abuso di risorse fossili e usarle per farla rientrare in gioco in un'economia circolare. Materiali ecosostenibili, ecocompatibili e non di origine petrolchimica: attenzione verso i prodotti bio che possono essere biodegradati o inviati al compostaggio, non essendo di origine petrolchimica.

Attraverso questa strategia si pongono le basi per definire e quantificare i fondi pubblici destinati a ogni paese per il miglioramento degli impianti di riciclo. Si deve investire sulla ricerca. Strategie per ridurre gli impatti ambientali del packaging per alimenti. C'è anche la possibilità di riutilizzare il riciclato perché diventi nuovamente un oggetto destinato al contatto degli alimenti (nel nostro caso) - compete solo a una tipologia di plastica per particolari applicazioni, il PET (deve avere il prerequisito di sicurezza a cui non sempre risponde il materiale riciclato, come ad esempio la carta riciclata, che non può entrare a contatto con l'alimento, mentre le plastiche riciclate possono essere utilizzate per il contatto alimentare solo se riciclate con processi di rigenerazione del polimero tali da non trasferire potenziali inquinanti una volta a contatto con l'alimento - ad oggi è solo il PET).

Si è comunque consapevoli di non poter fare a meno dei materiali plastici, soprattutto nel settore alimentare. Molti imballaggi plastici sono monouso, terminato il loro impiego devono essere smaltiti e lo smaltimento è il punto critico, è con esso che subentrano problematiche con cadute ambientali pesanti. Landfill: discariche che non hanno un sistema di smaltimento alternativo, non prevedono il riciclo; alcuni materiali rischiano anche di perdersi prima di raggiungere il punto di raccolta. Plastic waste free: la plastica non deve finire in posti non consoni al suo smaltimento.

Le microplastiche sono frammenti di materiali plastici che si rilasciano nell'ambiente a seguito di degradazioni meccaniche, non controllate usura di oggetti di natura plastica che non dovrebbero trovarsi in un determinato ambiente.

Gestione rifiuti plastici

• Ridurre i primi due punti e potenziare il riciclo e il riutilizzo. Il rischio che oggetti di piccole dimensioni (come tappi) possano sfuggire un circuito di corretto riciclo è molto alto (questi oggetti corrispondono al 10% in peso): si devono applicare strategie che portino alla modifica del formato o modelli di smaltimento corretti.
• Materiali multistrato (es. formaggio grattugiato, carne in atmosfera modificata): non sono avviabili al riciclo perché sono fatti di polimeri di natura chimica diversa tra loro e ognuno ha comportamenti differenti. Non vengono conferiti all'impianto di riciclaggio ma ad esempio a quello di termovalorizzazione. È necessario trovare soluzioni multistrato monomateriale, fatte da una famiglia singola di polimeri che potrebbe essere indirizzata al riciclo (difficile perché un solo materiale non soddisfa i requisiti di conservazione dell'alimento).
• Materiali non comuni: materiali per i quali non esiste la possibilità di riciclo perché il polimero ha delle caratteristiche particolari e non esiste un impianto capace di trattare quello specifico polimero (es. vaschette di polistirene per carne, frutta, verdura, PVC usato per avvolgere frutta o carne). Andranno in termovalorizzazione. L'EU strategy richiede di individuare nuove soluzioni che non prevedono l'impiego di questi polimeri ma di altri o nel caso del polistirene, dove i volumi sono importanti, trovare una raccolta opportuna per l'invio agli impianti che potrebbero gestire questi materiali.
• Contaminated: quando un imballaggio è contaminato con l'alimento, il suo processo di riciclo richiede step importanti di pulizia, allontanamento del prodotto alimentare. Ad esempio, vaschetta di polistirene che raccoglie l'essudato, c'è anche un alto rischio microbiologico nelle fasi prima dell'utilizzo.

Conai è un consorzio nazionale che si occupa della gestione di rifiuti plastici. 7 consorzi (anche smaltimento e recupero, riciclo imballaggi in materiale compostabile).

Bottiglie di plastica (bevande d'acqua e gasate PET, HDPE per ad esempio detersivi, latte o tappi delle bottiglie). La raccolta differenziata è il passaggio preliminare al vero e proprio processo di riciclo dei materiali, il cui fine è convertire i rifiuti in nuova materia prima.