Packaging - parte 1

Quaderno di packaging

Lezione 1: Il packaging

Il packaging prolunga la shelf life di un alimento, lo promuove e consente di mantenere la qualità e sicurezza dell’alimento. Ha peso anche nella fase di distribuzione. Il consumatore indirizza le scelte di distribuzione e si interfaccia con l’imballaggio.

Alcune definizioni

• Imballaggio: concetto di protezione meccanica, contenitore da trasporto.
• Confezione: avvolgimento a diretto contatto con il prodotto.
• Packaging: sistema coordinato con cui si predispongono gli alimenti per il trasporto, la distribuzione, la conservazione, la vendita e l’utilizzo finale. È un mezzo che assicura che il prodotto raggiunga il consumatore finale nel migliore dei modi ed al minimo costo; a livello economico dobbiamo minimizzare i costi di produzione e massimizzare i profitti.

Alcuni aspetti specifici del packaging

Imballaggio/contenitore primario: materiale o contenitore a diretto contatto con il prodotto; è concepito in modo tale da rappresentare per il consumatore finale una definita unità di vendita. Questo dev’essere sicuro, deve preservare la qualità, ma ha anche una funzione di vendita, poiché deve attirare il consumatore.

Alcuni esempi di imballaggio primario: latta delle conserve, cartone delle uova, bottiglie, vaschette per carni, vassoi, tappi ecc.

Imballaggio/contenitore secondario: sistema di contenimento di uno o più contenitori primari; non è mai a diretto contatto con l’alimento. Un esempio è la plastica per raggruppare una cassa d’acqua. Questo imballaggio ha varie funzioni; ad esempio per il trasporto. Tale contenitore influenza la decisione di acquisto del consumatore. A seconda dei casi svolge un ruolo importante, poiché può influenzare o meno la qualità degli alimenti.

Ad esempio i cracker sono confezionati singolarmente, e poi raggruppati in un’unica confezione di un altro materiale che raggruppa tutti gli imballaggi primari; questa confezione secondaria serve ad evitare che i cracker si sbriciolino e che si raffermino più lentamente.

Imballaggio/contenitore terziario: insieme di più imballaggi primari e secondari, predisposto per il trasporto e la movimentazione; è detto anche imballaggio di trasporto.

M.O.C.A.: Materiali ed oggetti destinati al contatto con gli alimenti; si indicano sia materiali per gli imballaggi, ma anche attrezzi da cucina, erogatori di bevande calde, guanti ecc.

Materiali composti multistrato

Materiali composti multistrato, come i tetrapak; i vari strati del tetrapak cambiano a seconda del prodotto: ad esempio non sempre c’è alluminio; in generale il materiale dev’essere adatto al prodotto. Anche i rivestimenti delle vaschette dei salumi sono materiali multistrato.

Funzioni dell’imballaggio

La sicurezza di un materiale è un prerequisito, ed è regolamentata per legge. Le altre funzioni vengono attribuite volontariamente dall’azienda a seconda del prodotto, ma non vi sono obblighi di legge; queste funzioni sono: contenimento, protezione, conservazione, logistica, servizio, funzione funzionale.

• Ogni materiale a contatto con gli alimenti deve essere inerte → concetto di migrazione, trasferimento di sostanze dall’imballaggio all’alimento. Possibile rischio per il consumatore.
• Funzione di contenimento, importante soprattutto per i liquidi e le polveri, dato che non hanno forma propria.
• Funzione di protezione, ovvero prevenzione dai danni fisici e meccanici.
• Funzione di conservazione, ovvero la possibilità che il sistema intervenga arrestando e rallentando i cambiamenti biologici e chimici di un alimento.
• Funzione logistica, di cui non ci occupiamo.
• Funzione di comunicazione; l’imballaggio è il silent seller (venditore silenzioso).
• Funzione di servizio/convenience
• Funzione funzionale; se parlo di imballaggio attivo, sono insieme di soluzioni che consentono di sequestrare sostanze indesiderate all’alimento o le rilasciano per migliorarne la conservazione. Un esempio sono le etichette poste all’interno per sottrarre ossigeno.

L’imballaggio intelligente invece comunica con il consumatore, come le etichette che cambiano colore a seconda della temperatura di conservazione.

Funzione ecologica

Lezione 2: Packaging e sostenibilità

Viste definizioni e principali funzioni del packaging. Sostenibilità si associa al settore packaging a livello di inquinamento e riscaldamento globale. Servono compromessi per ridurre lo spreco e mettere in circolazione meno packaging che non può venire smaltito.

Pensando ad una soluzione di packaging e sostenibilità dobbiamo pensarlo secondo delle logiche che abbiano a che fare con energia rinnovabile e pulita. L’imballaggio ha una funzione principale che è di evitare che gli alimenti prodotti e trasformati si perdano prima di arrivare sulle tavole del consumatore. L’imballaggio diventa sostenibile già nel momento in cui lo si pensa e lo si progetta.

Progettare un imballaggio che sia sostenibile, rispettoso dell’ambiente e dell’alimento che contiene non è un compito semplice. Per raggiungere l’obiettivo devo conoscere molto bene il processo di produzione e lavorazione di un alimento. Il messaggio che dobbiamo iniziare a calare nelle nostre considerazioni è che tutti noi che siamo coinvolti nell’agroalimentare dobbiamo sentirci impegnati nell’attenzione alla riduzione degli impatti. La sostenibilità ha a che fare con l’impatto dell’imballaggio e che l’alimento non correttamente conservato può dare all’ambiente. Serve un compromesso tra cibo buttato e impatto generato dall’imballaggio.

Minimizzare impatto ambientale e impatto dovuto a peso di materiale e peso di packaging. Questo grafico ha una forma in cui vediamo che: se la quantità di packaging fosse molto bassa saremmo vicino allo 0 sulle ascisse e quindi uso il minimo materiale per confezionare. In questa condizione, al diminuire della quantità di materiale, aumentano gli impatti dovuti alla perdita di alimento sull’ambiente.

D’altra parte vedo che all’aumentare della quantità di packaging che potrei utilizzare aumentano gli impatti sull’ambiente, ma questi che sono generati dal volume di materiale messo in circolazione, crescono più lentamente degli impatti che si avrebbero utilizzando poco materiale per proteggere l’alimento. Se uso un sistema sottodimensionato ho più probabilità di creare nell’ambiente degli impatti per perdita di alimento non correttamente conservato. Se andassi in over-packaging d’altra parte avrei un alimento più protetto, ma mettendo così tanto materiale è questo stesso materiale che pesa sull’ambiente. Tra i due il trend di under-packaging pesa di più, metto nell’ambiente molte più risorse impattanti di quanto non possa fare con un over-packaging. Devo trovare il punto di minimo, conoscere le caratteristiche degli alimenti e dei materiali di confezionamento.

Grafici ottenuti con LCA=LIFE CYCLE ASSESSMENT per calcolo su impatto ambientale → come esprimo gli impatti sull’ambiente? mg/kg di CO2 eq. emessi. Ci consente di pesare nell’intero ciclo di vita di un prodotto la quantità di emissione di gas serra o altri. Vediamo la situazione riferita al caffè che si utilizza a livello domestico.

• Rosso: emissioni di CO2 per generazione del caffè.
• Verde: per fare packaging.
• Viola: per tostare e trasportare.
• Blu: generazione della bevanda mediante acqua calda.
• Bianco: uso di latte per macchiare.

Vediamo la differenza degli impatti per produzione di un caffè espresso, nero, macchiato facendo riferimento ad una tazzina di caffè. Gli impatti principali sono dovuti alla produzione del caffè. In verde vediamo la stima dell’impatto del packaging dell’unità di riferimento (tazzina). Il latte ha grande impatto perché deriva da allevamento intensivo e genera emissioni importanti. In questo esempio l’impatto maggiore è dato dal caffè e non dal packaging.

Dunque come devo conservare il caffè se non voglio che queste emissioni del ciclo di produzione diventino emissioni inutili? Non finalizzate al consumo e quindi alla finalità ultima di trasformazione di un alimento. Devo individuare delle soluzioni di packaging che di fatto possono essere utili alla conservazione per lungo periodo in condizioni particolari di temperatura e umidità.

Nel caso del burro vediamo come l’impatto per 250g di burro sia determinante a livello di produzione del burro. Il packaging sappiamo che inquina se non utilizzato nel modo corretto ed inoltre se non inviato poi a dei sistemi di riciclo che consentono a tali materiali di ottenere dei prodotti secondi. L’alimento trasportato va portato avanti senza perdere tutto ciò che è stato fatto per ottenerlo. Una delle funzioni a cui risponde il materiale o il sistema di packaging è di difendere e conservare con un'ottica ambientale che consenta di ridurre il più possibile le emissioni.

Esistono ad oggi vivi interessi verso le politiche che consentono di avere una soluzione di confezionamento sostenibile. Entrano quindi in gioco parole chiave:

• Prevenzione: nel settore del packaging significa cercare di spostarci verso il punto ottimale a livello di emissioni, evitare under o over packaging. Per l’over-packaging dobbiamo considerare la prevenzione in diversi modi ovvero: cercare di utilizzare la minima quantità di materiali per un determinato prodotto alimentare, ridurre lo spessore di un materiale di confezionamento, modificare la forma per arrivare ad un alleggerimento del materiale e alla soluzione finale di imballaggio.

Si va nella direzione di riprogettazione del packaging. Per esempio bottiglia di vetro che contiene acqua e abbiamo tappo metallo bottiglia vetro ed etichetta carta. Ho tre materiali diversi per un unico packaging, ciò significa nel fine vita del materiale pensare a delle soluzioni di smaltimento del materiale e mettere in atto delle politiche o degli interventi atti a separare i tre materiali. Se ho una bottiglia con tappo PET etichetta PET e bottiglia in PET ho tutto il packaging con lo stesso polimero di costituzione. Produrre tappi in PET è difficile e molto costoso, ma utile in ottica di prevenzione. Generazione di materiali composti dallo stesso polimero o tra loro molto simili può portare alla semplificazione di un sistema di smaltimento successivo.

Barilla dal 2001 mette in atto politiche di ripensamento importanti, nel 2001 ha alleggerito il vasetto di vetro delle conserve. Il vasetto deve reggere le variazioni di temperatura dovute ai trattamenti termici. Sono state adottate delle trame in torsione sulle superfici del vasetto, sono zone di rilievo che annientano la possibilità che il vasetto rompa nelle fasi di dilatazione e costrizione termica. Sulla base dell’intero processo si è dovuto arrivare all’optimum.

Altro esempio sono le lattine di alluminio, negli ultimi 10 anni il peso è diminuito del 9%, le vaschette diminuito 10% e fogli alluminio diminuito del 28%. Il prezzo varia a seconda dello spessore del materiale, anni fa lo spessore era elevato perché evitava la rottura del foglio. Significa ripensare alle shelf-life di alimenti confezionati con fogli di alluminio perché cambiano le proprietà riducendo lo spessore.

Il concetto di prevenzione è stato esposto nel decreto Ronchi del 1997, Italia è un paese virtuoso a livello europeo per le politiche di ripensamento. In seguito sono state introdotte delle tasse per chi produce imballaggi, ma anche per chi li utilizza. Le aziende pagano delle tasse perché la responsabilità non è solo di chi produce la plastica ma anche di chi lo utilizza.

Gli obiettivi del 2030 per l’Europa sono portare il 50% degli imballaggi al riciclaggio. L’Italia è intorno al 46% per quanto riguarda la plastica, mentre gli altri paesi europei sono intorno al 20% perché portavano rifiuti in paesi terzi come la Cina e quindi tanti stati europei sono in fibrillazione per tale fenomeno. Portare numeri al 50% vuol dire ripensare al confezionamento alimentare, parlando di riciclo parlo di trattamento di rifiuti che mi consente di generare materiale quasi identico a quello originale da cui posso ottenere prodotti differenti.

Non esiste plastica riciclata a contatto con alimenti, la carta si ricicla ma non posso generare packaging per alimenti perché nel riciclaggio posso incontrare contaminanti che non possono andare a contatto con alimenti. Il vetro e alluminio è molto utile perché torna tale. La plastica si ricicla in percentuali interessanti per dare origine a prodotti di seconda vita come filati (pile) oggetti di arredamento, strutture mobili agricoltura ecc…

L’operazione di riciclo esiste, è consolidata, e con il riciclo non faccio terminare il ciclo di vita al prodotto ma lo rimetto in circolazione andando ad abbattere costi, risorse ed energia. La plastica inquina se non la si butta nel posto giusto. Il riciclo rappresenta una realtà molto importante. Riciclando riesco a risparmiare molta dell’energia. Se parto a fare una lattina partendo da materiale riciclato occorre solo 5% di energia.

Materiali come il polistirene, usato per vaschette e vassoi che ad oggi non si ricicla perché non esistono trattamenti meccanici che lo trasformano in oggetto secondo. Si sta pensando al riciclaggio chimico ma è poco efficiente. Tutti i materiali che non vanno incontro a riciclo dove finiscono?

Una parte va ancora sottoterra e un'altra nel recupero energetico e termo-valorizzazione. Si può produrre energia termica ed elettrica partendo da materiali che hanno terminato la loro vita. Un'altra possibilità è quella del ri-utilizzo, ovvero la possibilità di riutilizzare un contenitore per la stessa applicazione come per le bottiglie in vetro (vuoto a rendere). La bottiglia va lavata e torna ad essere contenitore per alimenti, il vetro si presta al riciclo, no termo valorizzazione, ma sì, al ri utilizzo. La plastica non si presta al riutilizzo perché la loro natura e i sistemi di raccolta apporterebbero una non sicurezza al consumatore. Devo pensare che l’imballaggio avrà un fine vita dal quale dipenderanno tutte le strategie di ripensamento dei prossimi anni per un packaging alimentare.

Domande per l’esame

• Spiegare con esempi le funzioni del packaging come protezione, logistica, comunicazione, sostenibilità, politiche green.
• Bottiglie in PLA: polimero venduto come compostabile quindi messo in impianti compostaggio si degrada completamente.

Adeguatezza tecnologica e funzionale del packaging alimentare

Come trovo un punto di minimo impatto per packaging e alimento parlando di confezionamento alimentare? Dobbiamo introdurre il concetto di adeguatezza tecnologica o idoneità funzionale del packaging alimentare. Idoneità funzionale o adeguatezza tecnologica NON è LO STESSO DI idoneità alimentare o adeguatezza legale.

Idoneità funzionale e adeguatezza tecnologica: parliamo di una serie di caratteristiche dei materiali e delle confezioni che sono utili per svolgere determinate funzioni. Per adeguatezza tecnologica o idoneità funzionale intendiamo la capacità di un contenitore o un materiale di garantire la protezione e la conservazione richiesta per il prodotto, di offrire un’immagine gradevole o accattivante e di resistere alle normali condizioni di trasporto, di esposizione a scaffale o di impiego.

L’idoneità funzionale ci riporta alle funzioni elencate la volta scorsa e pertanto vuol dire garantire riciclabilità e sostenibilità ambientale. Per poter rispondere a tali caratteristiche e requisiti ed elaborare soluzioni di packaging dobbiamo mettere al centro del pensiero l’alimento, le sue caratteristiche, il processo produttivo, e anche il processo con cui si confeziona o condiziona, come si conserva e la sua shelf-life.

Shelf-life

Consumatore: quanto posso tenerlo prima che si degradi. Commerciante: per quanto posso esporlo prima che debba togliere. Produttore: per quanto tempo mantiene un elevato livello qualitativo.

Per offrire un elemento di qualità e sicuro devo rispondere a tutte queste domande. Parlare di shelf-life significa parlare di durabilità ma dal punto di vista scientifico vuol dire indicare il tempo che in particolari circostanze, corrisponde ad una tollerabile diminuzione della qualità di un alimento confezionato. Interveniamo per prolungare la durabilità. Per rispondere al requisito di prolungamento della shelf life devo tenere conto di:

• Caratteristiche/qualità dell’alimento ed eventi di degradazione che subisce nella conservazione.
• Caratteristiche materiali.
• Tipologie di materiali e sistemi di confezionamento e condizionamento.
• Esigenze di conservazione e logistica nella distribuzione grande e domestica.

Per esempio il latte: si trova confezionato in molti modi differenti in funzione della definizione merceologica del latte e quindi del trattamento termico che ha subito e della qualità del latte in partenza. In Italia esiste il latte fresco alta qualità che deve avere determinate caratteristiche e che subisce un trattamento di pastorizzazione che ha la funzione di abbattere una determinate popolazione microbica e mantenere inalterata una saprofita ed inalterate gli enzimi. Ha caratteristiche vicine al latte di partenza e si trova confezionato in bottiglie di PET con tappo in HDPE (poli etilene alta densità) e un’etichetta in PET. Non offre un’elevata barriera ai gas, è trasparente alla barriera solare e va bene per il latte alta qualità.