Zmniejszenie ilości odpadów żywnościowych dzięki biopochodnym, inteligentnym opakowaniom
W Europie każdego roku marnotrawi się 88 mln ton produktów spożywczych – ilość ta odpowiada 20 % łącznej produkcji żywności. Problem ten potęguje fakt, że recykling stosowanych obecnie opakowań żywności jest często utrudniony. „Opakowania żywności są zwykle lekkie i składają się z aluminium i wielu różnych rodzajów tworzyw sztucznych”, wyjaśnia Amaya Igartua z hiszpańskiej firmy Tekniker, koordynatorka projektu BIOSMART. „Rozdzielenie tych warstw na osobne komponenty celem poddania ich recyklingowi może być trudnym zadaniem”. W związku z tym opakowania żywności uznaje się za jedno z najważniejszych źródeł odpadów na świecie. Na podstawie przeprowadzonych badań szacuje się na przykład, że jedna trzecia wyrzucanych tworzyw sztucznych trafia do gleby lub wód słodkich. Inne materiały wykorzystywane w opakowaniach, takie jak tusze i barwniki, również przedostają się do środowiska.
Całkowicie kompostowalne opakowanie
Zespół projektu BIOSMART postanowił rozwiązać ten problem, opracowując biopochodne materiały opakowaniowe, które będzie można w przyszłości wykorzystać w przemyśle spożywczym. Celem badaczy było przygotowanie materiałów, które będą łatwo ulegać rozkładowi, a pod względem parametrów będą równoważne konwencjonalnym tworzywom sztucznym lub nawet lepsze od nich. Projekt otrzymał finansowanie w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Bioprzemysłu, które jest formą partnerstwa publiczno-prywatnego między UE a sektorem przemysłowym. „Zamierzaliśmy opracować w pełni kompostowalne opakowanie wykorzystujące nanokompozyty, powłoki barierowe, powierzchnie nieprzywierające oraz czujniki, które mogą precyzyjnie wskazywać datę przydatności produktu”, wyjaśnia Igartua. „Opakowanie takie można następnie dostosować do konkretnych wymagań różnorodnych segmentów rynku”. Prace nad projektem rozpoczęły się od wskazania biopochodnych polimerów przydatnych do wytwarzania powszechnie stosowanych opakowań wielomateriałowych, na przykład woreczków na ser albo kartonowych lub cienkowarstwowych plastikowych tacek na szynkę. Następnie przeprowadzono oceny cyklu życia i analizy wykonalności, by zagwarantować, że użycie każdego prototypowego opakowania będzie ekonomicznie opłacalne. Cele te zrealizowano w ścisłej współpracy z trzema uniwersytetami, trzema instytutami badawczymi, trzema MŚP i dwoma dużymi przedsiębiorstwami. „Dodatkowo zadbano o udział przedstawicieli podmiotów z całego łańcucha wartości związanego z opakowaniami żywności”, mówi Igartua. „W tym celu powstała rada doradcza, której członkami był producent żywic syntetycznych, właściciel marki oraz sprzedawca detaliczny”.
Inteligentne rozwiązania do przechowywania żywności
W ramach projektu udało się opracować kilka innowacyjnych rozwiązań związanych z opakowaniami żywności, w tym laminat na bazie papieru, biopochodną, formowaną termicznie tackę zamykaną od góry folią, przeznaczoną do pakowania w atmosferze ochronnej (ang. modified atmosphere packaging, MAP), substancje bioaktywne i powłoki barierowe pozwalające utrzymać świeżość żywności, a także inteligentne czujniki. Wszystkie materiały biopochodne przygotowane przez zespół projektu można po użyciu poddać kompostowaniu razem z resztkami żywności, co może prowadzić do znacznego ograniczenia ilości odpadów. Żywność i opakowanie można też przekształcić w biogaz, który zostanie wykorzystany do wytwarzania energii i ciepła. Interesującą innowacją są czujniki monitorujące zdolne do wykrywania zmian stężenia tlenu, amin i dwutlenku węgla. W połączeniu z pakowaniem MAP sprawią one, że konsumentom i sprzedawcom detalicznym łatwiej będzie ocenić, czy żywność nadaje się do spożycia – nie będą już musieli polegać na arbitralnie ustalanej dacie przydatności. „W przyszłości sprzedawcy i konsumenci będą mogli bardziej precyzyjnie monitorować degradację żywności”, dodaje Igartua. „Rozwiązanie to pomoże ograniczyć marnotrawienie żywności”. Innowacja ta uzyskała już atest Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności. Zespół projektu opracował też narzędzie internetowe przeznaczone dla przedstawicieli tego sektora. Ma ono pomóc producentom w doborze właściwego materiału biopochodnego na podstawie eksploatacyjnych i funkcjonalnych wymogów stawianych przez nich opakowaniom. Kolejnym krokiem będzie zwiększenie zdolności produkcyjnych, niezbędne do wprowadzenia takich biopochodnych opakowań na rynek. „Innym istotnym wyzwaniem, które wciąż stoi przed nami, jest opracowanie biopochodnych powłok barierowych odpornych na wilgoć”, mówi Igartua.
Słowa kluczowe
BIOSMART, żywność, opakowania, tworzywa sztuczne, odpady, recykling, biopochodne, kompostowalne, nanokompozyty
