Envases sostenibles para alimentación

Itene ha trabajado en el desarrollo y validación de diferentes materiales compostables ad-hoc compostables industriales o domésticos para aplicaciones de envase alimentario flexible y rígido en el proyecto COMPOLIST, financiado por IVACE+i. El objetivo fue optimizar las formulaciones determinando las combinaciones más compatibles y maximizando el grado de mezcla mediante el diseño de husillos a medida. De este modo, se han alcanzado las propiedades adecuadas para mantener o alargar la vida útil del producto envasado, evitando el desperdicio alimentario. En concreto, se han obtenido dos tipos de envases: flexibles para ensalada fresca cortada y, rígidos, para productos listos para el consumo.

En el caso de los envases flexibles, los dos films desarrollados se han utilizado para la fabricación de bolsas para envasar ensalada cortada y se ha monitorizado su vida útil. Tras analizar el comportamiento del producto, se ha concluido que ambos materiales son adecuados para envasar ensaladas frescas y que permiten alcanzar una vida útil de los productos envasados de 14 días.

Para los envases rígidos se han desarrollado distintas formulaciones de las cuales dos se han validado para envasado de productos como el arroz preparado a escala industrial, además de compararse su vida útil con el envase actual. De nuevo, se ha logrado obtener resultados positivos, siendo al final de la prueba la carga microbiológica similar a la referencia control y el aspecto visual del envase compostable excelente. Esto ha conseguido demostrar que los materiales sostenibles desarrollados son capaces de mantener el producto alimenticio de cuarta gama seleccionado en buenas condiciones para el consumo humano después de 35 días envasado.

La búsqueda de estrategias para mejorar la sostenibilidad de los productos comercializados es cada vez más frecuente, especialmente en aquellos sectores en los que la generación de residuos depositados en vertederos crece de forma alarmante. Uno de los residuos más preocupantes, tanto por su gran volumen como por su larga vida útil cuando se elimina en el medio ambiente, es el plástico y, por tanto, los sectores que más lo consumen están en el punto de mira. El principal consumidor de este material en Europa es el sector de los envases, con el 39% de las 54,1 toneladas que se consumieron en el continente en 2022, según datos de Plastics Europe. Por ello, se están tomando medidas desde el punto de vista legislativo para mitigar este problema y, en consecuencia, las empresas están en una constante búsqueda de estrategias para cumplir con lo que dicha legislación establece.

En 2015 se definió el Plan de Acción de la Unión Europea para la Economía Circular, que en 2018 se asentó en el documento 'Una estrategia europea para el plástico en una economía circular' estableciendo que para 2030 todos los envases de plástico de la Unión Europea deberán ser 100% reciclables, compostables o reutilizables. Poco después, se publicó la Directiva 852/2018 sobre envases y residuos de envases, que establecía unos objetivos de reciclado más ambiciosos que los planteados en la anterior. En concreto, establecía unos mínimos de reutilización y reciclado de residuos plásticos a medio y largo plazo: 50% para 2025 y 55% para 2030, así como el reciclado de un mínimo del 70% en peso de todos los residuos de envases. Como consecuencia, han surgido nuevas medidas, como el conocido como el impuesto al plástico virgen, recogido en la Ley de residuos y suelos contaminados para una economía circular.

En paralelo, según la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación), en 2022 más de 691 millones de personas padecerán hambre, mientras que se calcula que el 13% de los alimentos del mundo se perderán en la cadena de suministro, entre la poscosecha y la venta al por menor. A esto hay que añadir la cantidad que se desperdicia en los hogares, los servicios alimentarios y el comercio minorista, una cifra que asciende al 17% según el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente). Esto se traduce en un desperdicio medio anual de 121 kg a nivel del consumidor, de los cuales 74 kg se desperdician en los hogares, según la ONU.

Ante este contexto, se está evaluando el uso de biomateriales para una amplia variedad de aplicaciones dentro del sector del envasado con el objetivo de reducir el impacto medioambiental de los plásticos convencionales. También se está investigando su capacidad para igualar o superar la actual vida útil de los materiales de origen fósil, con el objetivo de mitigar el desperdicio de alimentos. Con el objetivo de resolver estos graves problemas, Itene está trabajando en estrategias para abordarlos desde el punto de vista del envasado, como las soluciones compostables.

En el marco del proyecto COMPOLIST, Itene ha desarrollado materiales compostables para el envasado de alimentos, persiguiendo tanto una vida útil adecuada para cada producto como un final de vida del envase más respetuoso con el medio ambiente. Una de las líneas estudiadas se ha centrado en la obtención de envases flexibles con propiedades barrera mejoradas mediante el desarrollo de recubrimientos, evaluando su capacidad para alargar la vida útil de la ensalada fresca cortada. La segunda línea estudiada ha sido el diseño de materiales compostables para aplicaciones de moldeo por inyección, ensayados para producir bandejas para productos de cuarta gama.

Para la obtención del material flexible se han diseñado distintas formulaciones combinando diferentes biopolímeros con aditivos orgánicos e inorgánicos, con una configuración de husillos a medida. Estas se han procesado obteniéndose film mediante extrusión soplado en un equipo industrial, al que se le ha aplicado un recubrimiento barrera mediante huecograbado, obteniendo las referencias Flex. 1 y Flex. 2.

Con los films obtenidos se han conformado bolsas en las que se ha envasado ensalada fresca cortada. La vida útil de este producto ha sido monitorizada mediante la evaluación de los siguientes parámetros: evolución de atmósfera, pérdida de peso, análisis microbiológico y análisis sensorial.

La evolución de la atmósfera ha seguido una tendencia similar en ambos casos, manteniéndose más constante en la referencia Flex. 2. Sin embargo, esta misma referencia ha presentado una mayor pérdida de peso, alcanzando el 1,4%, mientras que Flex.1 no ha llegado al 1%.

Los ensayos microbiológicos han mostrado un incremento gradual de la carga microbiológica durante el tiempo de ensayo en todas las referencias evaluadas, siendo ligeramente menor en la referencia Flex. 1. Por último, el análisis sensorial indica una aceptación general por parte de los consumidores, con una valoración muy positiva para ambas muestras, especialmente para la Flex.1.

Los ensayos realizados indican que el producto es apto para el consumo de acuerdo con la legislación hasta el día 14, una semana después del fin de la vida útil indicada en el envase original. Asimismo, las ensaladas presentan una calidad sensorial adecuada en el día 12, dos días después del final de la vida útil indicada en el envase original. Comparando ambos materiales, se puede concluir que el film Flex.1 es el que ha demostrado un mejor comportamiento, considerándose el más adecuado para la conservación de productos de IV gama.

En el caso del material rígido, se ha operado de forma similar al flexible, obteniendo formulaciones compostables que se han empleado para la obtención de bandejas mediante moldeo por inyección a escala industrial, referencias Bandeja 1 y Bandeja 2. En estos envases rígidos se ha envasado un plato preparado a base de arroz en un equipo industrial en condiciones de atmósfera modificada.

El seguimiento de la vida útil del producto se ha llevado a cabo comparando este nuevo envase con el envase actual, monitorizando los siguientes parámetros: evolución de atmósfera, análisis microbiológico y apariencia visual. A nivel de evolución de la atmósfera controlada las dos bandejas desarrolladas han seguido una tendencia semejante al envase control.

El análisis microbiológico ha mostrado un aumento gradual de la carga microbiológica conforme se aproximaba la fecha de caducidad del producto en ambas bandejas, manteniéndose en los límites legalmente determinados hasta el día 30 en la Bandeja 1 y hasta el día 35 en la Bandeja 2. En cuanto al aspecto visual del producto envasado, todas las bandejas han mantenido un buen aspecto sin percibirse cambios en las características sensoriales del producto (Figura 2). Los resultados obtenidos son satisfactorios para los dos materiales desarrollados, especialmente para la Bandeja 1 con la que se ha logrado alcanzar 35 días de vida útil, mientras que con la Bandeja 2 se ha mantenido en 30 días, logrando equiparar la del envase actual.

De este modo, Itene ha desarrollado con éxito materiales para aplicaciones de envase flexible y rígido, diseñando formulaciones ad-hoc para aplicaciones de envasado de alimentos, teniendo en cuenta las necesidades de cada producto seleccionado. Se espera que estos desarrollos puedan dar respuesta a la demanda de soluciones de envase sostenibles no solo para productos de IV y V gama, sino para otros alimentos como pueden ser frutos secos, productos cárnicos o bollería en los cuales también se está validando su uso.

Además, ITENE también está trabajando junto a la lanzadora de start ups (Packa Ventures) con el fin de potenciar start ups involucradas en el sector del los bioplásticos y, con ello, lograr el aumento del uso de bioplásticos compostables en el sector del packaging alimentario. Un claro ejemplo es la empresa ADBioplastics, start-up dedicada a la producción de un aditivo biobasado y biodegradable, diseñado específicamente para mejorar las prestaciones de uno de los plásticos compostables más aceptado e involucrado en la industria del plástico, y por supuesto en la del packaging, el ácido poliláctico (PLA).

ADBioplastics ofrece una amplia gama de materiales compostables adecuados y competitivos, tanto económicamente como técnicamente, gracias a las ventajas que ofrece el aditivo producido por la misma compañía y que ha sido bautizado como ADBio PLA+. Son ya diversos casos de éxito los que la empresa ha experimentado con distintas empresas del sector del packaging alimentario y cosmético, tanto a nivel nacional como internacional. El objetivo de ADBioplastics es demostrar el potencial de los plásticos compostables y biobasados, logrando la puesta en mercado de estos materiales. La compañía trata de diferenciarse con su acompañamiento y diseño a medida de los materiales, diseñando y adptando los materiales a los requerimientos técnicos del proceso productivo y la aplicación final, sin perder de vista los costes y precios finales.

Específicamente, ha lanzado productos al mercado en sectores como impresión 3D y packaging cosmético, además de contar con distintos proyectos en fase final o de lanzamiento. Entre ellos, destacan la aplicación del material en monodosis para aceite virgen extra, coating de papel para doy packs, cubertería reutilizable o flow packs de alimentos preparados y de un solo uso.

En resumen, ADBioplastics ha desarrollado materiales basados en PLA aptos para producciones de papel coating, logrando espesores de en torno 10-15 micras. Asimismo, a nivel internacional, ha trabajado con empresas en el desarrollo de grados de PLA-Premium para cubertería reutilizable.

Los materiales, PLA-Premium, desarrollados por esta start up cumplen con la legislación vigente para entrar en contacto con alimentos y productos cosméticos, así como la legislación de compostabilidad Industrial (EN 13432). Además, la compostabilidad industrial del PLA-Premium está certificada por TUV Austria, una de las certificadoras de materiales compostables más reconocidas a nivel mundial.