SPECIALE PACKAGING MATERIALI

MOCA e sostenibilità

Coloro che producono e distribuiscono materiali e oggetti a contatto con gli alimenti (MOCA) negli ultimi anni sono al centro di cambiamenti gestionali notevoli, in quanto devono “pensare” come un addetto del settore alimentare e considerare questi materiali come a una sorta di ingrediente. Ma non dimentichiamo che molte organizzazioni di questo comparto sono di fatto aziende metalmeccaniche, spesso di piccole dimensioni e che non producono solo MOCA. Innanzitutto ricordiamo cosa sono i MOCA: sono gli oggetti che possono andare a contatto diretto e indiretto con gli alimenti. I materiali a contatto diretto sono i materiali costituenti le superfici destinate al contatto diretto con il prodotto alimentare (serbatoi, vasche, guarnizioni, ecc). I materiali a contatto indiretto sono le superfici che sono separate dal prodotto alimentare per mezzo di un elemento che non esercita la funzione di barriera funzionale (questi materiali possono trasferire i loro costituenti al materiale stesso), sono le superfici che vengono a contatto con il lato dei materiali di confezionamento che non è a contatto diretto con gli alimenti confezionati e sono le superfici da cui schizzi di alimento, condensa o altri materiali possono drenare, gocciolare, diffondersi o essere risucchiati (ritornati spontaneamente) al contenitore alimentare (superfici interne impiegate per ricircolo liquidi detergenti, parti che entrano in contatto con l’interno del materiale di confezionamento).

In Italia il DM 21.3.73 e s.m.l. aveva fornito un importante strumento di indirizzo, tutt’ora valido. In realtà i produttori di imballaggi primari, in particolare plastici, sono già da tempo sollecitati dai propri clienti, che possiedono certificazioni di sistema come BRC ed IFS, ad adottare sistemi di gestione basati sulle GMP e comprendere quali migrazioni potrebbero realizzarsi con gli alimenti. Ma solo con il decreto sanzioni D.L. 29/2017 il comparto pare essersi risvegliato verso una nuova consapevolezza. Dopo la diffusione dell’esistenza del Pacific Trash Vortex, i cittadini e i mass media si sono sensibilizzati notevolmente e la loro richiesta è che i materiali plastici vengano sostituiti.

LA “PLASTICA” DEL FUTURO

In questo contesto, l’UE ha previsto con la Direttiva 2019/904 che entro il 2026 dovranno essere ridotti in modo significativo gli oggetti in plastica monouso elencati nell’allegato, i prodotti di plastica oxo-degradabile e gli attrezzi da pesca contenenti plastica. Ma togliere tale materiale non è affatto facile per vari motivi: § dei nuovi materiali non si hanno ancora conoscenze adeguate che ci permettano di comprendere le cessioni nei confronti dell’alimento; § l’attuale shelf life dei prodotti non è assicurata; § le tecnologie attualmente in uso dovranno adattarsi ai nuovi materiali; § i costi rimangono ancora elevati e ciò implica di fatto un aumento del prezzo degli alimenti al consumatore finale, che non pare ad oggi ancora pronto.

di Serena Pironi Tecnologo alimentare

Biodegradabilità è la capacità di un materiale compostabile di essere convertito in acqua, anidride carbonica e biomassa tramite l’azione di microrganismi

L’uscita di scena della plastica monouso ha già aperto alla ricerca di polimeri innovativi

PI.GA. Service Ma proviamo a vedere cosa offre allo stato attuale il mercato. Possiamo scegliere materiali riciclabili, biodegradabili oppure compostabili. Il termine riciclabile significa che un materiale può essere sottoposto a un processo fisiochimico e/o meccanico per essere trasformato in una nuova materia prima o prodotto. Attualmente è la strada più velocemente percorribile, in quanto è sufficiente selezionare monomateriali per il confezionamento, anche se rimane più difficoltosa la scelta quando abbiamo a che fare con atmosfere protettive. Sono riciclabili i seguenti polimeri: PET (poliestere), HDPE (polietilene ad alta densità), LDPE (polietilene a bassa densità), PVC (polivinilcloruro), PP (polipropilene) e PS (polistirene). La biodegradabilità è la capacità di un materiale compostabile di essere convertito in acqua, anidride carbonica e biomassa tramite l’azione di microrganismi (vedi Figura 1). Il compostaggio, invece, è un processo di riciclaggio organico controllato realizzato in condizioni aerobiche in cui il

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Figura 1. Grado di biodegradabilità dei differenti materiali

Based on renewable raw materials Renewable raw materials Are biodegradable and based on renewable raw materials

Biopolymers Biopolymers

materiale organico viene convertito dai e.g. Bio-PE (PP/PVS), biobased PET e.g. PLA, PHA, Starch blends microrganismi. Una plastica compostabile deve biodegradarsi entro 180 giorni. La disintegrabilità, invece, rappresenta Not biodegradable biodegradable la frammentabilità e la perdita di visibilità nel compost finale in modo da evitare Conventional Polymers Biopolymers l’inquinamento visivo. nearly all conventional e.g. PBAT, PBS, PCL

BIOPLASTICHE plastics

Con il termine bioplastiche si racchiudoe.g. PE, PP, PET no tutte le famiglie di materiali plastici originati da biomassa (bio-based), biodegradabili o entrambi. Nel primo caso il materiale proviene inGraph Material coordinate system of bioplastics Prof.Dr.Ing. H.-J. Enders, FH Hannover Petrochemical raw materials Are biodegradable teramente o parzialmente da biomassa proveniente da mais, canna da zucchero o cellulosa. Nel secondo caso i microrganismi presenti nell’ambiente trasformano i mateTra i polimeri biodegradabili prodotti da § l’acido polilattico (PLA) ovvero bioporiali ed è un procedimento influenzato fonti rinnovabili sono presenti: liestere sintetizzato a partire da modalle condizioni ambientali, dal materia§ il MaterBi, da polisaccaridi, quali la nomeri di acido lattico (i monomeri le e dall’applicazione. cellulosa, l’amido di mais. Di natura possono essere prodotti da normali I polimeri biodegradabili possono derivaidrofila non è idoneo al contatto con processi di fermentazione di carboire da fonti rinnovabili, come appena citaalimenti umidi, possiede però una drati del mais). È un materiale trato, o da fonti fossili. buona trasparenza ed è saldabile; sparente, termoformabile, dotato di discreta barriera ai gas e all’acqua. Tabella 1. Differenti polimeri e loro proprietà Potrebbe essere impiegato per il con

Polimero Proprietà di barriera contro l’ossigeno Proprietà di barriera contro l’ossigeno Proprietà Meccaniche § tenimento di prodotti lattiero caseari; Natureflex, film a base di cellulosa

Cellulosa/Cellophane Scarse Buone Buone § con buona barriera a gas e umidità; l’amido termoplastico (TPS);

Cellulosa Acetata Moderate Buone Moderate (necessita plastificanti) § poliesteri di origine microbiologica – poliidrossialcanoato (PHA) tra cui po

Amido Scarse Buone Moderate (necessita plastificanti) limeri dell’acido butirrico, valerico ed esanoico (PHBV, PHBH), che potreb

Proteine Scarse Buone Moderate bero essere impiegati per l’imballo di

PHAs Buone Buone Buone piatti pronti e prodotti da forno sec

PLA Moderate Scarse-moderate Buone chi;

LDPE Buone Scarse Moderate-Buone § esteri di cellulosa e cellulosa rigenerata;

PS Buone Buone Scarse-Moderate § legno e altri materiali naturali.

Tra le plastiche biodegradabili da fonti fossili possiamo riscontrare: § poliesteri alifatici sintetici – policaprolattone (PCL), polibutilene succinato (PBS); § copolimeri alifatici e aromatici sintetici – polietilen tereftalato/ succinato (PETS); § Polivinil-alcol (PVOH) (solubile in acqua).

Diversi produttori impiegano miscele di polimeri biodegradabili che derivano parzialmente da fonti rinnovabili e parzialmente da fonti fossili. Per prodotti come i biscotti e snack potrebbero essere impiegate scatole di cartone rivestite con PLA o PHB. Vaschette base amido chiuse con film di cellophane, acetato di cellulosa perforato e PLA potrebbero essere soluzioni adatte per prodotti ortofrutticoli. In commercio possono esistere plastiche oxo-degradabili, che vengono prodotte a partire da plastiche convenzionali con l’aggiunta di additivi specifici che, attraverso l’ossidazione, comportano la frammentazione della materia plastica in microframmenti o la decomposizione chimica. Non possono pertanto definirsi biodegradabili. Nella selezione di materiali alternativi occorre tenere presente con quali alimenti ad oggi questi possono andare a contatto e le loro proprietà ai fini della shelf life (Tabella 1 e 2). Per un confronto tra i materiali convenzionali e i biobased si può far riferimento alla Tabella 3. Tabella 2. Materiali e loro possibili applicazioni

Pellicole Materiali rigidi (vassoi/tazze) Bottiglie

PLA

Miscele di amido

A base di cellulosa

Poliesteri biodegradabili

Es: frutta e verdura già tagliata, carta per fiori, sacchetti per il pane, film termoretraibile. Non adatte a prodotti con una lunga shelf life, a meno che non vengano usate barriere laminate

Buste per l’umido Sacchetti traslucidi per alimentari Frutta e verdura Teli per pacciamatura

Cellophane, carta per caramelle

Sacchetti per alimentari Frutta e verdura Prodotti congelati Insalate, verdura, frutta, latticini, prodotti da forno, tazze e bicchieri, carne. Evitare lo stoccaggio di vassoi e tazze vuoti in luoghi con temperature elevate

Frutta e verdura Capsule per caffè Non un materiale prediletto. Usato per piccole bottiglie di plastica, succhi con breve shelf life e prodotti lattiero caseari, tappi per bottiglie di vino. Necessita di materiali di barriera per ulteriori applicazioni

Non applicabile

Non applicabile

Frutta e verdura (Non trasparenti) Non applicabile

Non applicabile

Bio PE Drop-In

Buste di plastica Pellicole varie per confezionamento Non applicabile Piccole bottiglie per prodotti lattieri

Bio PET Drop-In

Non ancora applicabile Non ancora applicabile Bottiglie varie per bevande gassate e acqua

Altro

Bustine per il tè compostabili e capsule per caffè. Cartone rivestito tazze per caffè) e altre stoviglie in plastica Vassoi e scatole

Schiume espanse per imballaggi Posate di plastica Etichette

Alcune cellulose acetate nelle posate

Reti biodegradabili Cartone rivestito Schiuma espansa Capsule per caffè

Cartone rivestito per confezioni di prodotti lattiero-caseari. Tappi e chiusure

Non ancora applicabile

Tabella 3. Prodotti e materiali usati per il loro imballaggio

Prodotto alimentare Prodotti carnei

Prodotti ortofrutticoli

Prodotti lattiero-caseari Prodotti secchi

Bevande

Snacks

Piatti pronti Funzioni crìtiche dell’imballaggio

Scarsa permeabilità al vapore acqueo e ai gas

Permeabilità ai gas bilanciata; scarsa permeabilità al vapore acqueo Bassa permeabilità all’ossigeno, al vapore acqueo e alla luce Bassa permeabilità all’ossigeno, al vapore acqueo e alla luce; resistenza meccanica

Bassa permeabilità all’ossigeno, al vapore acqueo e alla luce; resistenza all’acidità

Bassa permeabilità all’ossigeno, al vapore acqueo e alla luce; resistenza meccanica Bassa permeabilità all’ossigeno, al vapore acqueo

Materiali convenzionali

PVC, PE, PS, PS espanso, PA o PET PVC, LDPE, HDPE, PS, carta kraft Vetro, PET, Tetrapak, PS carta kraft con LDPE; cartone con finestre di CA; OPP vetro, PET, HDPE, PP, PC, PVC, poliaccoppiati Multistrati

PE

Biobased materials

vassoio di amido oppure PLA e/o PHB, e un film di cellulosa acetata, PLA oppure ricavato da proteine vassoi a base di amido ricoperti da film di PLA, cellulosa acetata o cellophane

bottiglie di PLA o PHB: cartoni rivestiti di film sempre di PLA o PHB e pigmenti Carta/cartone rivestiti con PLA/PHB

PLA, PHB, cartone rivestito con PLA/ PHB

Cartone rivestito con PLA/PHB e pigmenti/ossido di titanio

Cartoncino rivestito con PHB

Fonte: Performance del packaging ad alta sostenibilità Patrizia Fava Dipartimento di Scienze della Vita UNIMORE e Biogest Siteia Reggio Emilia, In_formare 2018