Recenti innovazioni nel packaging del settore latte e derivati

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1 Recenti innovazioni nel packaging del settore latte e derivati CONVEGNO ESPOSITIVO IL LATTE Palacassa Fiere di Parma 20 Settembre 2012 Sara Limbo DeFens, Department of Food, Environmental and Nutritional Sciences Università degli Studi di Milano

2 Mercati Emergenti Retailers/ Logistica INNOVAZIONE Bisogni consumatore /società Design/ Comunica- zione Source: Seven Key Business Drivers of Packaging Innovation Drivers of Packaging Innovation

3 Demands of consumers today are never ending, with society evolution leading to change in preferences, which means that products have to constantly be innovated and able to meet a range of expectations Dairy Products Packaging - A Global Market Overview BISOGNI CONSUMA- TORE & SOCIETA The challenge for dairy manufacturers is in creating products that can fulfill the need for health, convenience and the environment, all at one time. Innovazione&Prodotto

4 ..differenziare il prodotto per rispondere ai bisogni ed alle esigenze del consumatore e dei mercati BISOGNI CONSUMA- TORE & SOCIETA Global demand for liquid dairy CAGR: compound annual growth rate Source: Tetra Pak Dairy Bullettin-May, 2012 Innovazione&Prodotto

5 ..differenziare il prodotto per rispondere ai bisogni ed alle esigenze dei nuovi mercati il ruolo del packaging MERCATI EMERGENTI Innovazione&Prodotto

6 ..differenziare il packaging per comunicare il prodotto e i suoi attributi DESIGN COMUNICA- ZIONE Innovazione&Packaging

7 Scienza e Tecnologia Leggi e Regolamenti Seven Key Business Drivers of Packaging Innovation Drivers of Packaging Innovation

8 Scienza e Tecnologia Nuovi materiali Materiali tradizionali con nuove funzionalità Materiali tradizionali «ripensati» Materiali/Tecnologie consolidate in altri mercati ma caratterizzati da barriere all adozione Innovazione&Packaging

9 IMBALLAGGI ATTIVI Per «materiali e oggetti attivi» si intendono materiali e oggetti destinati a prolungare la conservabilità o mantenere o migliorare le condizioni dei prodotti alimentari imballati. Essi sono concepiti in modo da incorporare deliberatamente componenti che rilasciano sostanze nel prodotto alimentare imballato o nel suo ambiente, o le assorbono dagli stessi Non si tratta di soluzioni veramente «nuove» per il mercato Active packaging

10 IMBALLAGGI ATTIVI 1938: patent in Finland 1943: patent in UK 1977: Japanese market Leggi e Regolamenti Scienza e Tecnologia Tuttavia, solo recentemente in EU hanno trovato una «collocazione» dal punto di vista legislativo 2004: EU Framework Regulation 1935 for materials and articles in contact with foods 2009: EU Regulation 450 for active and intelligent materials

11 Global markets for active packaging % ( ) (Source:Pira International Ltd.) Active packaging

12 POSSIBILITA DI INTERVENTO DELL ACTIVE PACKAGING LUNGO LA SUPPLY CHAIN Active packaging

13 O 2 dissolved (ppm) Ossigeno residuo/disciolto in liquidi Effetto negativo dell ossigeno su microorganismi probiotici (Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp.) Accelerazione reazioni di fotossidazione Active packaging

14 Active packaging Possibilità di utilizzare materiali con capacità sequestrante nei confronti dell ossigeno disciolto e di quello permeabile

15 Yoghurt Yogurt in HIPS Yogurt in HIGH barrier Yogurt in HIGH barrier + O2 scavenger The Control of Dissolved Oxygen Content in Probiotic Yoghurts by Alternative Packaging Materials. Packaging Technology&Science, 2003, 16, Active packaging

16 Rallentamento reazioni di degradazione (ex. Crescita microbica) Estensione della shelf life Materiali attivi, antimicrobici Antimicrobial packaging is a system that can kill or inhibit the growth of micro-organisms and thus extend the shelf life of perishable products and enhance the safety of packaged products (Han, 2000) Active packaging

17 Aspetti tecnici/funzionali: modalità di incorporazione From the polymer vs food via headspace FOOD From a coating vs food via headspace FOOD From a coating/ polymer vs food via direct contact FOOD From a pad vs food via direct contact FOOD From a sachet vs food via headspace FOOD From an edible film vs food via direct contact FOOD Active packaging

18 Antimicrobici: controlled release Controlled release packaging (CRP) is a new generation of packaging materials that can release active compounds at different controlled rates suitable for enhancing the quality and safety of a wide range of foods during extended storage. The basic concept is to use the package as a delivery system for active compounds, such as antimicrobials, antioxidants, enzymes, flavours and nutraceuticals LaCoste. Packag. Technol. Sci. 2005; 18: Active packaging

19 Surface concentration Antimicrobici: controlled release Unconstrained free diffusion Slow diffusion Reservoir system: constant flux of releasing A B C Storage time Han, Antimicrobial packaging system

20 Log (CFU/ml) Antimicrobici: controlled release Time (hours) No nisin Instant addition of 200 IU/ml Controlled released 200 IU/ml Combination of two delivery methods Combination between an istantaneous release and a controlled release of nisin: effects on Listeria monocytogenes (Zhang, 2001)

21 Efficacy of LAE films against L. monocytogenes and S. enterica in a milk infant formula LAE (N α -Lauroyl-L-arginine ethyl ester monohydrochloride) -Broad spectrum of antimicrobial activity -GRAS (Generally Recognized as Safe) -Food preservative (limit 200 ppm) by FDA V. Muriel-Galet et al. International Journal of Food Microbiology 157 (2012)

22 Scienza e Tecnologia Leggi e Regolamenti Sostenibilità Seven Key Business Drivers of Packaging Innovation Drivers of Packaging Innovation

23 Sostenibilità Social Aspect of Sustainable Packaging. Norbisimi Nordin* and Susan Selke

24 Affichè il PACKAGING risponda ai requisiti di Sostenibilità dovrebbe essere: Effective, Efficient, Cyclic and Clean EFFECTIVE The packaging system adds real value to society by effectively containing and protecting products The packaging system is designed to use materials and energy as efficiently as possible throughout the product life cycle. EFFICIENT CLEAN Packaging components used in the system do not pose any risks to humans or ecosystems. Packaging materials used in the system are cycled continuously, minimizing material degradation CYCLIC Il Packaging Sostenibile

25 Il Packaging Sostenibile: Diverse definizioni e differenti criteri/regole Se per il Packaging Sostenibile il focus è su renewable/recycled energy/material diventa fondamentale la metodologia del Life Cycle Assessment (ISO 14040s), 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 unità di CO 2 equivalenti) che entra in atmosfera come risultato di una data attività o in relazione ad un prodotto Il Packaging Sostenibile

26 Fonte: Bulletin of the International Dairy Federation Il Packaging Sostenibile

27 Contributo % di ogni fase LCA sul cambiamento climatico e sulle risorse energetiche per 1 kg di latte ed 1 kg di formaggio Fonte: Bulletin of the International Dairy Federation

28 Global Warming Potential in kgco 2 per 1 kg di latte nelle diverse fasi dell LCA PACKAGING

29 Global Warming Potential in kgco 2 per 1 kg of burro nelle diverse fasi dell LCA

30 Global Warming Potential in kgco 2 per caffè

31 The vision of the dairy processing industry to collaborate in a pre-competitive analysis of the complex milk delivery systems with the express goal of identifying and then reducing environmental impacts is unprecedented. This is a clear example of a rising tide lifting all ships. - Dr. Greg Thoma, professor of Chemical Engineering, University of Arkansas Il Packaging Sostenibile

32

33 Alcune strategie a supporto della sostenibilità Sistemi riciclo efficienti (filiere dedicate..) Riuso (barriere funzionali ) Nuovi materiali (bio-based..) Nuove barriere Riduzione/Alleggerimento/Semplificazione delle strutture multistrato. Il Packaging Sostenibile

34 Materiali riciclati Se per il Packaging Sostenibile il focus è su renewable/recycled energy/material diventa fondamentale il recupero delle materie plastiche e la ricerca scientifica può garantire come farlo in sicurezza L uso di plastiche riciclate a diretto contatto con gli alimenti è stato vietato per molto tempo per il rischio di una contaminazione chimica, possibile nelle fasi di post-consumo Il Packaging Sostenibile

35 Il concetto di barriera funzionale Functional Barrier (FB) uno strato di materiale che garantisca la migrazione al di sotto di una soglia di sicurezza (threshold of concern) Virgin polymer Barriera funzionale Polimero riciclato Virgin polymer Barriera funzionale ALIMENTO Il Packaging Sostenibile

36 Il concetto di barriera funzionale Functional Barrier (FB) REGOLAMENTO (CE) N. 10/2011 DELLA COMMISSIONE (PIM) Si tratta di una barriera costituita da uno strato all interno dei materiali o degli oggetti destinati a venire a contatto con i prodotti alimentari che impedisce la migrazione di sostanze attraverso la barriera nei prodotti alimentari. Dietro la barriera funzionale possono essere impiegate sostanze non autorizzate, purché rispondenti a determinati. parametri e a condizione che la migrazione resti al di sotto di un determinato limite di rilevabilità..è opportuno stabilire un limite massimo di 0,01 mg/kg nei prodotti alimentari per la migrazione di sostanze non autorizzate attraverso la barriera funzionale.

37 Materie plastiche di riciclo REGOLAMENTO (CE) N. 282/2008 DELLA COMMISSIONE relativo ai materiali e agli oggetti di plastica riciclata destinati al contatto con gli alimenti e che modifica il regolamento (CE) n. 2023/2006. Le materie plastiche riciclate sono ammesse al contatto con gli alimenti CRITERI PARERI

38 Overpackaging Se la sostenibilità del packaging si sposta sul concetto di prevention and resource efficiency le strategie possono essere molto diverse ma anche l interpretazione della realtà può essere differente: c è un problema di overpackaging? Fenomeno per cui l imballaggio risulta eccessivo (per massa, volume, costo) I rifiuti solidi urbani per cittadino EU: kg/anno, il 5% del totale (EU15, 2002) I rifiuti di Packaging per cittadino EU: 175 kg/anno, il 17% in peso e il 20-30% in volume European Environmental Agency Il Packaging Sostenibile

39 NEGATIVE ENVIRONMENTAL IMPACT Overpackaging & Food losses OPTIMUM PACK DESIGN MINIMUM ENVIRONMENTAL IMPACT underpackaging overpackaging Minimum material Increasing packaging material weight or volume L'impatto ambientale del packaging sovrastimato ha una crescita LINEARE, quello del packaging sottostimato segue una crescita ESPONENZIALE. Source: Packforsk (the Institute for Packaging and Distribution), June 2000

40 Overpackaging Sembra necessario spostare il baricentro dell attenzione dalla riduzione del packaging ad una sua ottimizzazione. Uguali e/o migliori performance possono essere ottenute con riduzioni di massa e di volume. 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, Journal of Waste Management and Resource Recovery, Vol. 3, Nr. 2, 1996 Il Packaging Sostenibile

41 Possibili soluzioni all overpackaging 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 consumo di risorse non rinnovabili Uno strato lipo-proteico deposto su film convenzionali (LDPE, PP, PET) Il Packaging Sostenibile

42 Possibili soluzioni all overpackaging 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 consumo di risorse non rinnovabili Barrier properties 1. WVTR (=) 2. OTR ( ) (OPP -73%; PET -40%; LDPE -56%) Mechanical properties 1. Static CoF ( ) 2. Kinetic CoF ( ) Sealability at C 120 C Optical properties 1. Haze 2. Transparency 3. Anti-UV (LDPE +20%)

43 Il Packaging Sostenibile Possibili soluzioni all overpackaging Riduzione dei diametri e dei pesi delle imboccature. Riduzione grammature preforme PET Da 25g a 23.5 g Resin saving (-6%) Riduzione 170t CO2 equivalente

44 Food losses Se la sostenibilità del packaging si sposta sul concetto di prevention and resource efficiency le strategie possono essere molto diverse ma anche l interpretazione della realtà può essere differente: c è un problema di «Food losses» nel quale può avere un ruolo fondamentale il packaging? Il Packaging Sostenibile

45 Food losses Il Packaging Sostenibile

46 Food losses nella filiera lattiero-casearia

47 Food losses La stima delle perdite alimentari è quasi sempre condotta sulla base della massa persa, più raramente si tiene conto dell energia consumata e dell impatto provocato sull ambiente. Un alimento perduto a livello domestico o della ristorazione, confezionato, trasportato e stoccato, fa perdere una quantità di energia supplementare. Tenere conto di questi dati nelle analisi del ciclo di vita (LCA approach) è ancora molto difficile e implica grandi incertezze. Il Packaging Sostenibile

48 Food losses & Shelf Life Extension L'allungamento della vita commerciale, Shelf Life Extension (SLE) può essere definito come l'insieme delle operazioni volte a fermare o a ridurre significativamente la perdita di qualità nutrizionale, igienica o sensoriale. Ad oggi, poca o nulla attenzione è stata posta al possibile contributo positivo derivante dal prolungamento della shelf life (SLE) alla più generale sostenibilità di un prodotto alimentare lungo tutta la filiera. Il prolungamento della shelf life può contrastare gli scarti alimentari e l'impatto della logistica distributiva e molteplici studi hanno sottolineato l'importanza di un approfondimento delle conoscenze relative a tali problemi. Innovazioni per la sostenibilità..

49 L innovazione che riguarda il settore del Packaging punta ad una SERIE DI INTERVENTI - PRODOTTO (packaging) - PROCESSO/TECNOLOGIA - SISTEMA Nuove/Ottimizzate Tecnologie e/o Materiali di packaging a supporto della SHELF LIFE EXTENSION Nuovi approcci metodologici per la stima del contributo della SHELF LIFE EXTENSION alla riduzione delle FOOD LOSSES e alla SOSTENIBILITA

50 Grazie per l attenzione

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