Le frontiere del food packaging

apertura2

Gruppo di lavoro

Gruppo di lavoro

Presso l’Università degli Studi di Milano è attivo da 26 anni il Food Packaging Laboratory (Packlab), dedicato a studiare materiali innovativi per gli imballaggi dei prodotti alimentari. Il professor Luciano Piergiovanni, ordinario di Scienze e Tecnologie alimentari e direttore del Food Packaging Laboratory, ci ha raccontato l’evoluzione e l’attività di ricerca del laboratorio.

Come è nato e si è evoluto Packlab?
Il Food Packaging Laboratory (Packlab) dell’Università degli Studi di Milano, è stato istituito nel 1985 presso il Dipartimento di Scienze per gli Alimenti la Nutrizione, l’Ambiente – DeFENS. Il laboratorio nasce in concomitanza con l’istituzione di un insegnamento dedicato al tema del food packaging. A quel tempo, il primo corso di confezionamento alimentare e distribuzione è stato offerto nel nostro Paese, all’interno del curriculum di Scienze e Tecnologie Alimentari presso la Facoltà di Agraria dell’Università degli Studi di Milano. Attorno a questa iniziativa didattica, si è sviluppata quindi anche un’unità di ricerca dedicata a questo specifico settore. Con il tempo, oltre alla formazione, abbiamo iniziato a effettuare attività di ricerca finanziata, sia da istituzioni ed enti pubblici che da aziende. Il laboratorio ha ricevuto la sua ufficializzazione più recentemente quando, l’Università degli Studi di Milano, ha deciso di riconoscere alcune strutture che lavorano in campi specialistici con la denominazione di Laboratori o Lab. Siamo stati tra i primi a ottenere tale qualifica, che riconosce, anche in termini di visibilità esterna, la nostra connotazione specialistica nell’area di ricerca. Fin dalla sua costituzione, l’attività di ricerca si è concentrata sul mondo dell’imballaggio flessibile, ancorché l’insegnamento consideri ogni forma di imballaggio, quindi anche quello rigido costituito da vetro e metallo. Nel campo dell’imballaggio flessibile, quindi film variamente accoppiati con carta, fogli sottili di alluminio e in quello semirigido di materiale plastico come vaschette e bicchieri, i temi più studiati sono quelli relativi all’idoneità dei materiali, ovvero le possibili interazioni con l’alimento, il tema del shelf-life cioè le prestazioni dell’imballaggio al fine di estendere la vita degli alimenti e infine, forse oggi più importante di un tempo e addirittura il più rilevante nella nostra attività, l’innovazione dei materiali con particolare attenzione a quelli ecosostenibili, di origine naturale.

1Ci può parlare dell’innovazione nei materiali per gli imballaggi?
Attualmente c’è una forte attenzione sui cosiddetti nanomateriali, o nanocompositi, per sfruttare al meglio quel plus di prestazioni che sono originate dalla struttura nanometrica di alcuni materiali, come per esempio grafene, nanocellulosa e biopolimeri. L’obiettivo è quello di migliorare le prestazioni, in genere la barriera al gas, al vapor d’acqua e alle radiazioni ultraviolette; ma anche quello di incorporare nei materiali funzioni aggiuntive. Queste ultime sono quelle che rientrano nell’area del cosiddetto active packaging, possono riguardare soluzioni antimicrobiche e antiossidanti, sempre al fine di migliorare la conservazione e la qualità degli alimenti confezionati. Stiamo assistendo a una forte richiesta del mercato, ma soprattutto dagli utilizzatori, di ridurre l’impatto ambientale degli imballaggi e a promuovere un’immagine più sostenibile, dal punto di vista ambientale, dei materiali di confezionamento, che spesso sono visti come un fastidioso ingombro nella fase di smaltimento. In accordo con questa tendenza, di sviluppo di nuovi materiali e di modificazione degli imballaggi, conduciamo ricerche sui filoni già menzionati: nanomateriali inorganici e di origine vegetale, su altre sostanze che possiedono alcune caratteristiche interessanti per le applicazioni finali. A volte è necessario modificare le sostanze per incorporare le funzioni aggiuntive, dato che tali materiali non presentano queste funzioni naturalmente è possibile legarli a delle sostanze utili che vengono rilasciate nell’imballaggio, o creare delle micronanocapsule che le incorporano, che svolgono un’azione positiva di ausilio alla conservazione degli alimenti e che quindi, può essere conveniente rilasciarle nel tempo all’alimento, da parte dell’imballaggio, quando questo è opportunatamente modificato. Queste innovazioni presentano diverse complicazioni e limiti di varia natura. Per esempio c’è una legislazione che limita l’uso dei nanomateriali nella fabbricazione degli imballaggi, quindi un tema è quello di dimostrarne l’innocuità oltre che l’efficacia, altri problemi sono legati al fatto che spesso si migliora una proprietà, poniamo la barriera al passaggio dei gas, ma non si riesce a conferire al materiale altre caratteristiche, comunque indispensabili, come per esempio la trasparenza e la saldabilità piuttosto che altre prestazioni indispensabili per il moderno imballaggio. In generale, questo non è possibile ottenerlo anche con i materiali convenzionali, che spesso non sono omogenei, ma composti da materiali differenti, uniti assieme in vario modo. Questo vale anche per i materiali innovativi, solo che, essendo appunto innovativi, le risposte e le soluzioni devono ancora essere trovate, sperimentate, documentate e dimostrate come efficaci.

Quali potrebbero essere i futuri sviluppi?
Lo sviluppo passa attraverso diverse fasi, da un ritrovato di laboratorio, per essere concreti e dare sviluppo all’idea, è necessario effettuare un percorso di ottimizzazione, di valutazione dei costi, di trasferimento a livello industriale di ciò che funziona a livello di laboratorio. Non è un’attività che facciamo esclusivamente noi, però il problema è spesso di questa natura. Un conto è fare un lavoro scientifico e pubblicare un articolo, ben diverso è produrre innovazione che sia poi vincente sul mercato e adottata dai produttori. Il trasferimento tecnologico per noi è importante, poiché lavoriamo in un ambito che è molto vicino all’applicazione pratica, spesso è un ritrovato rivolto alla massa con molti attori in competizione tra di loro e vari mercati, differenti, interessati. Questo è un problema che riguarda la ricerca effettuata nelle istituzioni pubbliche e noi forse siamo coinvolti più intensamente rispetto ad altre aree, proprio per i temi che trattiamo. Attualmente PackLab segue diversi progetti, tra cui un progetto di ricerca a livello nazionale, «Long Life, High Sustainability», che guidiamo dal 2013 e che terminerà nel marzo 2017. Riguarda 9 unità di ricerca in differenti atenei nazionali e il suo fine è quello di coniugare al meglio una shelf life extension con un aumento della sostenibilità che vorremmo anche riuscire a misurare e quantificare. Lo studio riguarda innovazioni che sono di packaging ma anche di processo e di formulazione, cercando di contemplare i vantaggi e misurare il possibile incremento di sostenibilità.

Materiali innovativi da fonti rinnovabili
Un’economia verde e sostenibile richiede un cambiamento rivoluzionario nell’uso delle materie prime, per superare la dipendenza dai combustibili fossili. Ogni anno circa 170 x 109 tonnellate di biomassa sono prodotti dalla natura, di cui solo il 3,5% sono utilizzati dall’uomo. Packlab si propone di estrarre materiali rinnovabili interessanti da fonti vegetali grezze o da sottoprodotti da attività industriali. I due tipi di attività in corso sono la produzione di nanomateriali cellulosici e l’estrazione di principi attivi, come antimicrobici o antiossidanti, entrambi da fonti vegetali.

 

di Marco Colombini

 

Informazioni sull'autore
Condividi quest’articolo
Invia il tuo commento

Per favore inserisci il tuo nome

Inserisci il tuo nome

Per favore inserisci un indirizzo e-mail valido

Inserisci un indirizzo e-mail

Per favore inserisci il tuo messaggio

Laboratorio © 2017 Tutti i diritti riservati