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Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e sostenibilità Gli imballaggi attivi ed intelligenti per una migliore conservazione degli alimenti Luciano Piergiovanni – DISTAM Università degli Studi di Milano Luciano Piergiovanni e Luisa Torri Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 1 G G S S I I C C A A Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare

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Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare

tra innovazione e sostenibilità

Gli imballaggi attivi ed intelligenti per unamigliore conservazione degli alimentiLuciano Piergiovanni – DISTAM Università degli Studi di Mi lano

Luciano Piergiovanni e Luisa Torri

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 1

G G S S I I C C A A

Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare

Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e sostenibilità

Gli imballaggi attivi ed intelligenti per una miglioreconservazione degli alimenti

Luciano Piergiovanni e Luisa Torri

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 2

• L’innovazione di Packaging

• Functional packaging (active, smart & intelligent packaging)

• Il packaging sostenibile

• Il ruolo della ricerca nell’innovazione di packaging

GLI

ARGOMENTI

L’ innovazione di Packaging

La Confindustria definisce l’innovazione una discontinuità della conoscenza che genera un aumento di produttività

INNOVAZIONE

L'innovazione è l'implementazione di un prodottonuovo o significativamente migliorato o di un processo, un nuovo metodo di marketing o un nuovo metodo organizzativo in ambito di business, luogo di lavoro o relazioni esterne.

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 3

E’ opinione generale, confermata da alcune statistiche e molte comuni osservazioni, che il settore del food packaging sia particolarmente

dinamico ed incline alle innovazioni

Le novità che riguardano le confezioni con le quali vengono offerti i prodotti alimentari sono

certamente più numerose di quelle che riguardano la formulazione o il processo di

produzione degli alimenti

INNOVAZIONE

L’ innovazione di Packaging

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 4

Molti soggetti diversi si attendono innovazione da parte del Packaging

PACKAGINGPRODUZIONE

DISTRIBUZIONE

CONSUMATORI

ENTI di CONTROLLO

INNOVAZIONE

L’ innovazione di Packaging

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Molti soggetti diversi contribuiscono all’innovazione di Packaging

Più di 3500 aziende, con specializzazioni differenti , producono imballaggi.

Un'innovazione di materiale può derivare da:l'industria chimica (polimeri plastici,...)l'industria metallurgica (trattamenti e rivestimenti,...)l'industria vetraria (rafforzamenti del vetro,...)l'industria di trasformazione (stampa, accoppiamento,...)

Un'innovazione della tecnologia può derivare da:l'industria meccanica (sistemi di riempimento,...)l'industria alimentare (sistemi di stabilizzazione,...)i centri di ricerca (active packaging,...)

INNOVAZIONE

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 6

Alcune tendenze innovative del (food) packaging

Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità

Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”)

Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticitàda parte del mercato

INNOVAZIONE

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Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 7

Alcune tendenze innovative del (food) packaging

Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità

Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”)

Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticitàda parte del mercato

INNOVAZIONE

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Alcune tendenze innovative del (food) packaging

Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità

Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”)

Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticitàda parte del mercato

INNOVAZIONE

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Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 10

Functional packaging is doingmore than just offer protection, containment and presentation tothe product.

Il ruolo del Packaging siè evoluto dapassivo/inerte a un attivo contributo allamigliore conservazionedella qualità originale e ad una maggioreconvenienza.

…una vera innovazione ?

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 11

Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza

Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore

Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo

Functional packaging…una vera innovazione ?

FUNCTIONAL

PACKAGING

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 12

Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza

Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore

Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo

FUNCTIONAL

PACKAGING

Functional packaging…una vera innovazione ?

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SMART

PACKAGING

Old Devices: dispenser et al.

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Old Devices: drop stopSMART

PACKAGING

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Old Devices: easy openingSMART

PACKAGING

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New Devices : mill-packagingSMART

PACKAGING

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New Devices : valvole per consentire la percezione di un odoreS

MART

PACKAGING

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New Devices : valvole per espellere la sovrapressioneS

MART

PACKAGING

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New Devices : self cooling & self heatingSMART

PACKAGING

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New Devices : susceptors packagingper il riscaldamento in forni a MW

SMART

PACKAGING

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Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelflife e la sicurezza

Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore

Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo

FUNCTIONAL

PACKAGING

Functional packaging…una vera innovazione ?

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INTELLIGENT

PACK

Old Devices: trasparenza, sigilli di garanzia, comunicazione et al.

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INTELLIGENT

PACK

New Devices: Temperature

Indicating devices

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INTELLIGENT

PACK

New Devices: Time Temperature

Integrating devices

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INTELLIGENT

PACK

New Devices: Time Temperature

Integrating devices

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INTELLIGENT

PACK

New Devices: Anticorpi per specifici microrganismi

Food Sentinel System (FSS) usa bar code per rivelare patogeni (Salmonella, Listeriammonocytogenes o E. coli). L’etichetta segue il prodotto durante il trasporto e la distribuzione.Appare una barra colorata che rende impossibile la lettura del codice se c’ècontaminazione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 27

INTELLIGENT

PACK

New Devices: RFID per il controllo della supply chain

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 28

La sequenza di blocchi bianchi e neri rappresenta un indirizzo INTERNET. Il lettore (un telefonino di ultima generazione) legge l’URL e connette il telefono al sito.

I vantaggi degli ShotCodeSoftware leggero, veloce, stabile (~18kb) Esteticamente piacevole e intrigante Altamente riconoscibile OmnidirezionaleLe modifiche sono immediatament eeffettive

New Devices: shotcode per gli

INTERNET FOODINTELLIGENT

PACK

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New Devices: shotcode per gli

INTERNET FOODINTELLIGENT

PACK

Il prodotto/brand diventa un BLOG

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Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelflife e la sicurezza

Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore

Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo

FUNCTIONAL

PACKAGING

Functional packaging…una vera innovazione ?

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 31

ACTIVE

PACKAGING

OLD DEVICES: Botti solforate e l’azione della banda stagnata

I primi brevetti dipossibili sistemi diactive packaging sono piuttosto vecchi(Tallgren, 1938 in Finlandia e Isherwood, 1943 in UK brevettaronosistemi oxygen scavengers)

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 32

ACTIVE

PACKAGING From N. Gontard 2007

NEW/OLD DEVICES: Oxygen scavengers

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 33

ACTIVE

PACKAGING

NEW/OLD DEVICES: Oxygen scavengers

The European Commission

supported a three years (1999-2001) research project,

with about

€ 1,100,000

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 34

ACTIVE

PACKAGING

New devices: Concetti di Active Packaging

emergenti

• Protezione o esaltazione dell’aroma: adsorbimento di volatili indesiderabilio rilascio di aromi

• Controllo della concentrazione di gas e vapori (CO2, O2, vapor d’acqua e etilene)

• In situ processing: Immobilizzazionedi enzimi

• Imballaggi antimicrobici

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ACTIVE

PACKAGING

New devices: Concetti di Active Packaging

emergenti

• Protezione o esaltazione dell’aroma: adsorbimento di volatili indesiderabilio rilascio di aromi

• Controllo della concentrazione di gas e vapori (CO2, O2, vapor d’acqua e etilene)

• In situ processing: Immobilizzazionedi enzimi

• Imballaggi antimicrobici

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ACTIVE

PACKAGING Tempo

Riferimento

Inibizione: più lungafase diritardo, piùbassa carica

Inibizione Statica: Crescita netta nulla

Effetto microbicida: diminuzione dellacarica

Materiali Antimicrobici (effetto diverso)

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 37

ACTIVE

PACKAGING

Materiali Antimicrobici(meccanismo d’azione diverso)

CONTATTO: NO migration,immobilizzazione dell’antimicrobico

MIGRAZIONE controllata di anti-microbici nonvolatili, diffusione e rilascio a contatto

EMISSIONE di anti-microbici volatilinello spazio di testa, diffusione ed evaporazione senza contatto

PACK FOOD

esametilenetetramminaComposti vari

Propil parabene, etil parabeneParabeni

Estratto di semi di pompelmo, polvere di bamboo

Oli essenziali/oleoresine

Rafano (allileisocianato), cannella, caffèSpezie (estratti)

EDTAAgenti chelanti

Lisozima, glucosio ossidasiEnzimi

Nisina, pediocina, lacticinaBatteriocine

Benomyl, imazalilFungicidi

ArgentoMetalli

SO2 ,,ClO2Gas inorganici

Ac. propionico, ac. benzoico, ac. sorbico, ac. acetico, ac. lattico, ac. malico

Acidi organici

EsempioClasse

Appendini P. e Hotchkiss J.W. (2002)

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Materiali Antimicrobici (sostanze diverse)

ACTIVE

PACKAGING

1. Sacchetti contenenti antimicrobico collocati nella confezione

• Miscelazione con solvente (temperature fino a 100°C )

• Estrusione (temperature fino a 250°C)

2. Incorporazione diretta nel film di imballaggio

3. Assorbimento superficiale/rivestimento

4. Immobilizzazione con legami chimici

5. Polimeri con attività antimicrobica intrinseca (chitosano)

6. Polimeri con attività antimicrobica indotta (poliammide irraggiata)

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 39

Materiali Antimicrobici (diverso formato)

ACTIVE

PACKAGING

Tecniche e problematiche di confezionamento

MEATing 6 aprile 2006

PropoliVanillina Tabacco

Aglio

RosmarinoAngostura

Chiodi di garofano

Tè verde

Acido caprilico

NoceMoscata

Senape

Gse

Antimicrobici naturali

Antimicrobial Drip Sheet Containing Wasabi Extract

Antimicrobici naturaliA

CTIVE

PACKAGING

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AntimicrobialFilm Containing Wasabi Extract

Antimicrobici naturaliA

CTIVE

PACKAGING

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ACTIVE

PACKAGING

NAFISPACK: NaturalAntimicrobials For Innovative and Safe PackagingThe small collaborative project recentemente approvato nella prima call del VII Programma quadro

KBBE-2007-2-4-04: Innovative and safe packaging Cal l:

Ancora una ricerca ???

Quando un prodotto ???

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 44

Is the Active Packaging technology ineffective ?

Certamente è una buona idea usare la superficie del packaging come un sito di reazioni utili. I packaging materials sono “luoghi” adatti per includereutili sostanze attive o sequestrare indesideratesostanze………………….

ACTIVE

PACKAGING

One of the most important role of the public research is to incubate innovations (G.Barbosa,2002), to refine good ideas making them to survive till better times…..

…ma nel frattempo….…..

Alcune tendenze innovative del (food) packaging

Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità

Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticitàda parte del mercato

INNOVAZIONE

2

1

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SO

ST

EN

IBIL

ITA

Sostenibilità n on è una parola nuovissima

Cos’è il packaging sostenibile

E’ comparsa nel linguaggio comune almeno20 anni fa.

Non è comparsa in associazione con la parola packaging ma con la paroladevelopment .

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 46

Punti di vista

Lo sviluppo sostenibileSecondo la definizione della Commissione Brundtland delle NU (1987) è “the development thatmeets the needs of the present withoutcompromising the ability of future generations tomeet their own needs …

Incontestabile, ma nella sua generalità ha condotto ad una visione prevalentemente ambientalista del concetto di sostenibilità

Più recentemente (Pricewaterhouse Coopers, 2003): “Aligning an organizations products and serviceswith stakeholders expectation, thereby addingeconomic, environmental and social value”

Inevitabilmente, una maggiore consapevolezza conduce ad una visione più ampia

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 47

Punti di vista

Lo sviluppo sostenibile in una visione più globale

L’ambiente:Rispetto per il pianeta e saggia gestione delle risorse naturali, etc.

La Società :Rispetto per le persone, i diritti umani, la salute, la sicurezza…

L’Economia :Un uso saggio delle risorse economiche e della loro distribuzione,….

I tre pilastri della sostenibilità

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 48

Sostenibilità, il concetto

Sfortunatamente, la sostenibilità è troppo spessoridotta ai soli aspetti ambientali e, per quanto riguarda ilpackaging, gli aspetti ambientali sono limitati aiproblemi di smaltimento

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 49

SO

ST

EN

IBIL

ITA

Il concetto di sustainable packaging, non è più semplice disustainable development; tuttavia, riferendosi a specifici oggetti èpossibile analizzare i fenomeni e gli eventi in modo più preciso e dettagliato

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 50

Packaging sostenibile, il concettoS

OS

TE

NIB

ILIT

A’

Packaging sostenibile S

OS

TE

NIB

ILIT

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Sviluppo sostenibileS

OS

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ILIT

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Luciano Piegiovanni Alba , 11 settembre 2008 53

In generale esiste un discreto accordo su cosa caratterizza un packaging sostenibile e probabilmente la descrizione più concisasta nelle quattro parole: Effective, Efficient, Cyclic and Clean

Effective: the packaging system adds real value to society by effectively containing and protecting products

Efficient: the packaging system is designed to use materials and energy as efficiently as possible throughout the product life cycle.

Cyclic: Packaging materials used in the system are cycled continuously, minimizing material degradation

Clean: packaging components used in the system do not pose any risks to humans or ecosystems.

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 53

Packaging sostenibile, il concettoS

OS

TE

NIB

ILIT

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Sembra, però, che il modo per raggiungere Efficiency e Cyclicitynon sia totalmente condiviso

Efficient: the packaging system is designed to use materials and energy as efficiently as possible throughout the product life cycle.

Cyclic: Packaging materials used in the system are cycled continuously, minimizing material degradation

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 54

Packaging sostenibile, il concettoS

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ILIT

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Punti di vista

Il Packaging Sostenibile diverse definizioni e differenti criteri/regole

Secondo la “Sustainable Packaging Coalition ” il focus è su renewable/recycled energy/materialcon poca enfasi sulla riduzione e su possibili misure di prevenzione

I’ SPC è un progetto di GREENBLUE http://www.sustainablepackaging.org/

GreenBlue is a nonprofit institute that stimulates the creative redesign of industryby focusing the expertise of professional communities to create practical solutions,

resources, and opportunities for implementing sustainability

L’obiettivo è quello di trasformare il packaging in un flusso economicamente robusto e capace di produrre benefici in un’ottica ”cradle to cradle”

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 55

Argomenti

An idealizedvision for cradleto cradle material flows and otherpossible end-of-life scenarios forpackaging.

Cradle to cradleprinciplessuggestrecoveringmaterials at theirhighest valuewhen feasible.

Sustainable Packaging Coalition

Punti di vista

Il Packaging Sostenibile diverse definizioni e differenti criteri/regole

Secondo la “Sustainable Packaging Alliance ”, rivendicando un approccio più globale, il focusdovrebbe andare su prevention and resourceefficiency

I’ SPA è un progetto australiano http://www.sustainablepack.org/default.aspx

The Sustainable Packaging Alliance is a jointinitiative of Victoria University of Technology, through its Packaging and Polymer Research Unit, RMIT University , through its Centre for Design, and Birubi Innovation Pty Ltd

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 57

Argomenti

Sustainable Packaging Alliance

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 58

Argomenti

In ogni caso per un Packaging realmente Sostenibile diventa fondamentale la metodologia del Life CycleAssessment (ISO 14040), a volte ridotta alla stima del

Carbon Footprint * come indicatore del danno ambientale.

Un approccio che viene giudicato eccessivamente orientato alla dimensione “ambientale ” della sostenibilità e secondo il quale, comunque, il food-packaging risulta sempre molto, molto “sostenibile” .

* La misura del volume di gas serra (espresso in u nità di CO2equivalenti) che entra in atmosfera come risultato di una data attività o in relazione ad un prodotto

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 59

Argomenti

Argomenti

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 60

Carbon footprint…for the coffee supply system

Argomenti

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 61

Carbon footprint …for the spinach supply system

Carbon footprint …for the Butter supply system Argomenti

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 62

Innovazioni per la

sostenibilità

Se per il Packaging Sostenibile il focus è su recycledenergy/material

diventa fondamentale il recupero delle materie prime e la tecnologia può garantire come farlo efficientemente

L’uso di materiali compositi ha sempre rappresentato un problema di recupero dei singoli materiali ma recenti tecnologie stanno modificando la situazione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 63

First plasma plant to separate aluminium opened in Brasil in 2005● Joint venture Tetra Pak, Alcoa Aluminio, Klabin, TSL Ambiental● Capacity 32,000 tons of used beverage cartons● 8,000 tons of PE and aluminium rejects● Outcome: 1,600 tons pure aluminium (98.5%) and paraffin

Riciclo di materiali compositi

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 64

Innovazioni per la

sostenibilità

Innovazioni per la

sostenibilità

Se per il Packaging Sostenibile il focus è su recycledenergy/material

diventa fondamentale il recupero delle materie prime e la tecnologia può garantire come farlo efficientemente

La possibilità di usare plastiche riciclate a contato con gli alimenti ha sempre rappresentato un problema ma recenti acquisizioni hanno modificato la situazione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 65

Luciano Piergiovanni Roma 5 giugno 2008 66

Il concetto di barriera funzionaleFunctional Barrier (FB)uno strato di materiale che garantisca la migrazione al di sotto diuna soglia di sicurezza (threshold of concern)

Barriera funzionale

Polimero riciclato

ALIMENTO

Virgin polymer

Virgin polymerBarriera funzionale

Innovazioni per la

sostenibilità

Functional Barrier

Recycled Layer

Functional Barrier

300°C

330°C

Processo di produzione:Processo di produzione:Processo di produzione:Processo di produzione: profili di concentrazione del contaminante dopo l’estrusione a due temperature diverse

Perou AL, Laoubi S, Vergnaud JM. 1999. Contaminant transfer during the coextrusion of tri-layer polymer films with a recycled layer. Effect of this transfer on the time of protection of the food. Advances in Colloid and Interface Science 81:19-33.

Luciano Piergiovanni Roma 5 giugno 2008 67

Innovazioni per la

sostenibilità

2007 Il concetto di Functional Barrier viene recepito a livello europeo

The European Directive 2007/19/EC, amending the Dir. 2002/72 …………….Behind a plastic functional barrier, nonauthorised substancesmay be used, provided they fulfil certain criteria and their migrationremains below a given detection limit. …………. a maximum level of 0,01 mg/kg in food or a food simulant should be established for the migrationof a non-authorised substance through a plastic functional barrier.

2008 Le materie plastiche riciclate sono ammesse al contatto con gli alimenti

REGOLAMENTO (CE) N. 282/2008 DELLA COMMISSIONE del 27 marzo 2008 relativo ai materiali e agli oggetti di plastica riciclata destinati al contatto con gli alimenti e che modifica il regolamento (CE) n. 2023/2006

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 68

Innovazioni per la

sostenibilità

Argomenti

Se la sostenibilità del packaging si sposta sul concetto di prevention and resource efficiencyle strategie possono essere molto diverse ma anche l’interpretazione della realtà può essere differente: qual è il vero problema ?

In the EU-15, use of materials has changed little over the past two decades, and remains at about 15–16 tonnes per capita per year. However, this number varies considerably from country to country, from some 12 tonnes per capita in Italy to 38 tonnes per capita in Finland.

Construction materials have the largest share in this , followed by fossil fuels and biomass.

I rifiuti solidi urbani per cittadino EU: 500-600 kg/anno (EU15, 2002)I rifiuti di Packaging per cittadino EU: 175 kg/anno

European Environmental Agency http://www.eea.europa.eu/

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 69

Argomenti

GASOLINE Of all the crude oil refined for use in the United States, almost half(47%) becomes gasoline for automobiles, boats and other gasoline-driven motors.JET FUEL Airplanes consume 10%, in the form of jet fuel.DIESEL FUEL AND HOME HEATING Another 20% becomes distillate, two-thirdsof which is diesel fuel for trucks, buses and other diesel engines, and one-thirdhome heating oil.BOILER OIL Boiler oil, or residual fuel oil, which makes up 7% of crude oil consumption, is used on ships, in industrial boilers and in power plants to produce electricity.ASPHALT AND ROAD OIL Asphalt and road oil account for 3% of crude oil consumption.OTHER Some of the crude oil, about 10%, is used as non-energy feedstocks formanufacturing products such as lubricants, wax, coke for steel making, and napthasthat are used in the drycleaning process.PETROCHEMICAL FEEDSTOCKS Petrochemical feedstocks, products of the refining process, make up the remaining 3% of all crude oil consumption Half are used to make PLASTICS (1.5% of the total) for thousands of items such astableware, furniture, aircraft and automobile parts, luggage, surfboards, helmets, medical supplies and packaging. The remaining 1.5% is used to make productssuch as solvents, synthetic fibers for wearing apparel, synthetic rubber, paints and coatings.

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 70

Sembra necessario spostare il baricentro dell’attenzione dalla riduzione del packaging alla ottimizzazione del packaging .

Uguali e/o migliori performance possono essere ottenu te con riduzioni di massa e di volume.

INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’

Ricerca Appropriate packaging saves more waste than it creates

“If, due to being badly packed, the contents are spoiled, ten times more waste occurs than that generated by the production of appropriate packaging”

J. Kooijman, Environmental Impact of Packaging Performance in the Food Supply System, Journalof Waste Management and Resource Recovery, Vol. 3, Nr. 2, 1996

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 71

Alcuni possibili percorsi di ricerca verso un optimized sustainable food packaging

..estendere la shelf life: lo stesso package per un tempo più lungo;

… degradabilità (photo e bio) dei materiali; l’ingressodelle biotecnologie nel packaging;

….migliorare le performance dei materiali bio-based (nuovi o tradizionali);

…combinare materiali sintetici con materiali naturaliper migliori performance

Ricerca

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 72

La combinazione di materiali sintetici con sostanze naturali può essere la strada per introdurre nuove, specifiche ed utili funzionalità, riducendo l’impatto ambientale e il co nsumo di risorse non rinnovabili

Ricerca

INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’

Uno strato lipo-proteico deposto su film convenzionali (LDPE, PP, PET)

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 73

La combinazione di materiali sintetici con sostanze naturali può essere la strada per introdurre nuove, specifiche ed utili funzionalità, riducendo l’impatto ambientale e il co nsumo di risorse non rinnovabili

Barrier properties1. WVTR (=) 2. OTR ( )

(OPP -73%; PET -40%; LDPE -56%)

Mechanical properties1. Static CoF ( )2. Kinetic CoF ( )

Sealability at50 – 55 – 60 °C… 120°C…

Ricerca

INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’

OPP -77%; PET -48%; LDPE -72%

Optical properties1. Haze2. Transparency3. Anti-UV (LDPE +20%)

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 74

L’ innovazione nel Food Packaging

La Confindustria definisce l’innovazione una discontinuità della conoscenza che genera un aumento di produttività

INNOVAZIONE L’ innovazione , di conseguenza, contribuisce a

creare occupazione, offrire prosperità e garantire l a qualità della vita.

L'innovazione è l'implementazione di un prodottonuovo o significativamente migliorato o di un processo, un nuovo metodo di marketing o un nuovo metodo organizzativo in ambito di business, luogo di lavoro o relazioni esterne.

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 75

La ricerca scientifica è un'attività umana che ha lo scopo di scoprire, interpretare e revisionare fatti, eventi, comportamenti o teorie relative alla naturausando metodi scientifici .

La ricerca scientifica è la metodologia usata per accrescere la conoscenza all'interno della scienza.http://it.wikipedia.org/wiki/Ricerca_scientifica

RICERCA

SCIENTIFICA

La ricerca nel Food Packaging

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 76

L’ innovazione e la Ricerca

INNOVAZIONE

L’ innovazione effettivamente contribuisce a creare occupazione, offrire prosperità e garantire la quali tàdi vita.

Tuttavia l’ innovazione è solo uno degli elementi del cosiddetto “ triangolo della conoscenza”, costituito anche da ricerca e istruzione

Ricerca

Innovazione

Istruzione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 77

PREMESSE

Il cosiddetto triangolo della conoscenza èfondamentale per un’economia dinamica.

L’Unione Europea ha recentemente costituito l’Istituto Europeo di Tecnologia (IET) che ha il compito di collegare i tre lati del triangolo e di assicurare che i risultati della ricerca si traduca no in applicazioni commerciali.

Ricerca e Innovazione nel Food Packaging

Ricerca

Innovazione

Istruzione

In Italia e in particolare nel settore del food packaging, i lati del triangolo non sono uguali http://europa.eu/pol/rd/overview_it.htm

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 78

Le Aziende italiane, in molti settori produttivi, effettivamente, puntano più all’innovazione che procura profitti e meno alla ricerca che consuma risorse.

INNOVAZIONE A fronte di bassi investimenti in R&S, alcuni

settori producono molta innovazione e guadagnano quote di export

L’ innovazione di PackagingRicerca

Innovazione

Istruzion

e

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 79

Innovazione vs Ricerca(Settori Tessile, Abbigliamento, Pelli, Calzature)

Da: “La Ricerca e l’Innovazione in Italia” P. Annunz iato, G. Schlitzer. Centro Studi di Confindustria. 2 003

A fronte di bassi investimenti in R&S, alcuni settori producono molta innovazione e guadagnano quote di export

INNOVAZIONE

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 80

RICERCA

SCIENTIFICA

La ricerca nel Food Packaging

RicercaIn

novazione

Istruzione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 81

Le imprese dell’UE investono nell’R&S soltanto l’1% del PIL, a fronte dell’1,7% negli Stati Uniti e del 2,4% in Giappone.

RICERCA

SCIENTIFICA

RicercaIn

novazione

Istruzione

La ricerca nel Food Packaging

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 82

Imprese che dichiarano di cooperarecon Università ed Enti Pubblici

Da: “La Ricerca e l’Innovazione in Italia” P. Annunz iato, G. Schlitzer. Centro Studi di Confindustria. 2 003

RICERCA

SCIENTIFICA

RicercaIn

novazione

Istruzione

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 83

...the most successful innovators are those who are able to bring together

concepts from many different disciplines in the search for a

solution….Identifying new ideas in Packaging ”

Ron Goddard Packaging Technology and Science 4:259 (1991)

RICERCA vs

INNOVAZIONE

INNOVAZIONE vs RICERCA

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 84

Esistono alcuni ben noti esempi di momenti magiciche hanno prodotto brillanti idee:…..Newton avrebbe concepito l’interpretazione della gravitàper la caduta di una mela nel suo orto;

….Fleming ha scoperto nel suo laboratorio il primo antibio ticoda un caso fortuito di contaminazione incrociata;

…..Brandeburger ha scoperto casualmenti il cellophane mentre cercava di impermeabilizzare i tessuti di cotone...

Ma molte più idee evolvono lentamente, attraverso osservazioni, deduzioni, provando e riprovando (trial and error). Le buone idee non giungono improvvise e in menti impreparate

RICERCA vs

INNOVAZIONE

INNOVAZIONE vs RICERCA

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 85

OUTPUT

INPUT

creativo

bravo ricercatore

esperto

intelligente

RICERCA vs

INNOVAZIONE

INNOVAZIONE vs RICERCA

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 86

Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e

sostenibilità

Grazie per l’attenzione !

Luciano Piergiovanni e Luisa Torri

Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 87

G G S S I I C C A A

Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare