Transcript Valentina Siracusa

Il packaging per l'ortofrutta: esperienze
del CIRI Agroalimentare e potenzialità del
progetto MatFood
Valentina Siracusa, Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII),
Università di Catania
Maurizio Fiorini, Dipartimento di Ingegneria e Chimica Applicata ai
Materiali (DICAM) – CIRI-MAM – Università di Bologna
E-mail: [email protected]
Tel. 338 7275526
[email protected]
(( MacFrut, 24-25-26 Settembre 2014, Cesena Fiera S.P.A, Via Dismano 3845
47522 Pievesestina di Cesena (FC) – Italy ))
Food Packaging
Studio delle caratteristiche chimico-fisiche, meccaniche
e di permeabilità prima e dopo contatto alimentare di:
Materiali standard
Materiali biodegradabili
Materiali innovativi
utilizzati per il confezionamento alimentare.
Progetto di Ricerca:
BANDO DAI DISTRETTI PRODUTTIVI AI DISTRETTI
TECNOLOGICI
(D.G.R. 1631 del 26 ottobre 2009)
TEcnologie Per l’Alimentare Sicuro e Sostenibile
Con acronimo TEPASS
24 mesi + 6 mesi di proroga
Caratterizzazione chimico-fisica dei film
plastici e biodegradabilità (OR n.3)
(Orogel, ApoFruit - INFIA, DECO)
I Materiali Polimerici: breve sintesi
Un polimero è costituito da molte unità molecolari ricorrenti, dette monomero, unite tra
di loro per addizione sequenziale.
Molte molecole del monomero, tipicamente da 1000 a 1 milione, possono legarsi l’una
all’altra formando un’unica molecola di grosse dimensioni:
Etilene
Polietilene (PE)
Caratteristiche principali
• Sono materiali organici
• Sono formati da lunghe catene ottenute dal ripetersi
della stessa unità di base (monomero)
• Gli elementi maggiormente presenti sono C e H con
presenza di O, N, F, Cl, Si, …
• Hanno elevata formabilità e duttilità
• Presentano bassa densità e basso costo di produzione
• Hanno bassa resistenza meccanica
• Hanno basso punto di fusione
• Si possono modulare molto facilmente le caratteristiche
OBIETTIVO
Mettere a confronto le caratteristiche di tre
tipologie di imballaggi alimentari
Materiali
standard
(PE o PP)
Materiali innovativi, con
aggiunta di un additivo per
renderli oxo-degradabili
(PE o PP/EVA –POA)
Materiali
biodegradabili
(Acido Polilattico
(PLA) e
aromatico/alifatico
[ a base di
Butandiolo, acido
Tereftalico e acido
Adipico (BTA) ]
CONDIZIONI SPERIMENTALI
Tal quali
Così come ricevuti
dall’azienda
committente
Dopo contatto alimentare
Dopo contatto con i
liquidi simulanti
Alle diverse
condizioni di
Acqua distillata
(simulante A), soluzione
conservazione
acquosa al 3% di Acido
(temperatura,
Acetico (simulante B),
umidità, tempo)
soluzione acquosa al
10% di Etanolo
(simulante C), isoottano
(simulante D)
CONDIZIONI SPERIMENTALI
Dopo degradazione foto-ossidativa
Dopo degradazione termo-ossidativa
Per esposizione alle
lampade neon D65,
simulando
l’esposizione alle luci
del supermercato,
(ad esempio a 23°C e
50% di umidità)
nelle camere
climatiche, per
accelerare i processi
di invecchiamento,
(ad esempio 40°C e
50% di umidità
relativa)
Dopo esposizione al gas
plasma
a temperatura
ambiente, su materiali
polimerici nebulizzati
con acqua distillata e
non nebulizzati
Alcuni strumenti
Perkin-Elmer-1725-X
spectrophotometer
Texture Analyser TA.HDi type,
with a Tensile Grip (A/TG)
accessory
Sample Thickness Tester
DM-G
Caratterizzazione
Shimadzu DTG-60
simultaneous DTA-TG
apparatus
Perkin-Elmer type Pyris DSC-6
Instrument
GDP-C Brugger
Feinmechanik GmbH
permeability device
Materiali utilizzati in ambito alimentare
Biobased (da risorse rinnovabili)
BioPE
TPS
BioPET
PLA
PEF
PHA
Non
Biodegradabili
PCL
LDPE/HDPE
PVOH
PP, PA
PBAT
PS, PET
PBS
PVC, PVdC
PPC
Biodegradabili
PGA
Petrochemical-based (da risorse non rinnovabili)
G.L. Robertson, Biobased but not Biodegradable, www.ift.org
Studi di LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
sia sui materiali utilizzati in ambito
alimentare che sul processo di produzione
di tali materiali
Lo studio, dopo la valutazione del danno
ambientale, ci permette di avanzare una possibile
proposta di miglioramento, allo scopo di
minimizzare i danni e garantire un miglior livello di
sostenibilità ambientale dei prodotti esaminati.
PACKAGING SOSTENIBILE
SOSTENIBILITA’ E PACKAGING
http://www.sustainablepackaging.org
Gli studi di LCA sono sempre condotti in
collaborazione con l’azienda che fornisce tutti i dati
necessari ad eseguire lo studio di impatto
Gli studi vengono eseguiti in accordo con le norme ISO
14040:2006 e ISO 14044:2006
I dati vengono processati con
- SimaPro 7.3.3 (programma)
- Ecoinvent v.2.2 (database)
- Impact 2002+ (metodo)
Esempi di casi studio:
★ Environmental assessment of a multilayer polymer bag for food packaging
application and preservation: an LCA approach. V. Siracusa, C. Ingrao, A. Lo
Giudice, C. Mbohwa, m. Dalla Rosa, Food Research International, 62 (2014), p.
151-161
★ Life Cycle Assesment of Multylayer polymer film used on food packaging field.
V. Siracusa, M. Dalla Rosa, S. Romani, P. Rocculi, U. Tylewicz. Procedia Food
Science (2011), 1, 235-239
★ Recycled-PET fibre based panels for building thermal insulation:
Environmnetal impact and improvement potential assessment for a greener
production. C. Ingrao, A. Lo Giudice, C. Tricase, R. Rana, C. Mbohwa, V.
Siracusa, Science of the Total Environment, 493 (2014), p. 914-929.
Studio di impatto ambientale su confezioni di materiale
espanso, utilizzati nel confezionamento della carne, in
collaborazione con CoopBox (Reggio Emilia).
POTENZIALITA’
Packaging/she
lf life
Studi di impatto
ambientale
(Life Cycle
Assessment –
LCA)
RICICLO del
PACKAGING
Progetto
MatFood
Caratterizzazione
chimico-fisica,
meccanica e studio
di permeabilità dei
materiali
Studio di nuovi
polimeri
(imballaggi
biodegradabili,
attivi)