Proxecto H2020 NanoPack: Liña de produción piloto para nanocomposites poliméricos funcionais a partir de nanotubos naturais de aloisita: demostración da liberación controlada de antimicrobianos activos en aplicacións de envasado de alimentos.

As actividades incluíron traballos preparatorios, catro proxectos piloto e actividades para aumentar o impacto do proxecto. O traballo preparatorio incluíu a funcionalización das superficies internas e externas dos HNT para maximizar a carga e a liberación controlada das cargas útiles antimicrobianas. Ademais, probouse a actividade antimicrobiana de 12 EO e as súas combinacións fronte a microorganismos alimentarios relevantes. En concreto, unha combinación de carvacrol, timol e cinamaldehido mostrou unha actividade antimicrobiana moi prometedora e sinérxica contra E. coli, Listeria innocua e Penicillium commune (que representan bacterias Gram positivas, bacterias Gram negativas e mofo, respectivamente) e probáronse diferentes concentracións en pilotos para acadar a maior eficacia antimicrobiana a baixas concentracións. O escalado exitoso do proceso de carga realizouse en 3 tipos de HNTs: prístinos (non procesados) e 2 tipos de HNTs funcionalizados: gravados e silanizados. O proceso de carga proporciona unha estabilidade térmica mellorada de polo menos 30 °C aos EO, permitindo a súa mestura de fusión con polímeros a altas temperaturas de fabricación. Realizouse con éxito a combinación por fusión de tres tipos de HNTs cargados de Pilot I con diferentes polímeros. Caracterizáronse os masterbatches de Pilot II para avaliar a procesabilidade e a actividade antimicrobiana. O procesado de diversos compostos no marco do Piloto III realizouse utilizando as instalacións existentes en plantas piloto industriais. Ademais, producíronse películas en grandes e pequenas instalacións industriais, CFlex e Tommen, respectivamente, demostrando a transferibilidade da tecnoloxía a grandes e pequenas plantas de produción.

Probáronse varias configuracións de películas activas NanoPack (diferentes números de capas e varios contidos de aceites esenciais) en diferentes sistemas alimentarios, incluíndo produtos lácteos, produtos de panadería, carne, peixe e produtos frescos (cereixas). Realizouse unha avaliación de seguridade para o uso de HNT, tanto para o persoal que traballa na fabricación de produtos como para os consumidores que consumen alimentos envasados con NanoPack. Os estudos de seguridade e toxicidade en ratos revelaron que os HNT non causan citotoxicidade; Non obstante, os HNT rexistrados (e-HNTS) asociáronse coa inflamación pulmonar. Traballar con HNT durante a aplicación a gran escala de HNTs prístinos e gravados é factible se se toman as precaucións recomendadas. Os estudos ecotoxicolóxicos investigaron os efectos dos HNTs e e-HNTs prístinos no medio acuático. As probas con D. magna non mostraron inhibición da reprodución nos HNT prístinos, pero os e-HNT prolongaron o período ata a primeira descendencia e reduciron o número de descendentes vivos. Os resultados motivaron a decisión de proceder unicamente con HNTs prístinos. Os estudos migratorios mediron o movemento dos HNT e dos aceites esenciais das películas aos alimentos. Chegouse á conclusión de que os HNT non migran fóra da película. Elaboráronse expedientes para os HNT e os tres potentes aceites esenciais (EO) para a súa presentación á EFSA. Isto fíxose despois de determinar como un paquete activo debería obter a aprobación para o contacto con alimentos na UE. Os estudos de avaliación do ciclo de vida (ACV) realizáronse continuamente, incluíndo a avaliación do ciclo de vida ambiental (ELA), o custo do ciclo de vida (ACV) e a avaliación do ciclo de vida social (SLC).

Os resultados mostraron que os HNT non contribúen significativamente aos posibles impactos ambientais globais. O ACV demostrou que o custo final por m² da película plástica está en consonancia co custo medio dunha película multicapa no mercado (entre 3 e 5 €/kg). Os ACV mostraron que os maiores riscos se identificaron na fase de extracción de recursos, onde están implicados máis países en desenvolvemento. A xestión da innovación continuou durante todo o proxecto e concluíronse os estudos de viabilidade comercial. Realizáronse estudos de aceptación de consumidores e venda polo miúdo a nivel mundial en Europa e China, que mostraron resultados prometedores en termos de aceptación da tecnoloxía NanoPack por parte dos consumidores e polo miúdo. Exploráronse oportunidades de explotación máis aló do proxecto entre os socios industriais, e algúns socios de investigación expresaron o seu interese en colaborar. Os resultados foron comunicados a unha ampla gama de partes interesadas clave a través de varias ferramentas e canles específicas, incluíndo un sitio web, folletos, roll-ups, artigos en medios especializados, boletíns, participación nos medios, seminarios web, artigos científicos, vídeos, redes sociais e presenza en eventos.

Producíronse sete publicacións científicas e dúas máis están en preparación baseadas no traballo de NanoPack. Realizáronse obradoiros de formación sobre o uso de HNT como portadores de aceites esenciais antimicrobianos en envases de alimentos, e o acto final celebrouse en asociación co AIPIA International Packaging Event, onde se presentou amplamente o proxecto. Os membros do consorcio participaron como relatores, dirixiron sesións e tiveron unha caseta.