Proxecto H2020 YPACK: Envases de alto rendemento a base de polihidroxialcananoatos para minimizar o desperdicio de alimentos
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2017 -2021
- Orzamento asignado 5.996.591,02 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto YPACK
Os materiais plásticos derivados do petróleo empregados nos envases de alimentos contribúen ao crecente problema dos residuos plásticos. A Estratexia de Economía Circular da UE propón solucións de envasado alternativas que empregan subprodutos da industria alimentaria, como queixo, soro de leite e cascas de améndoa.
Estas solucións teñen como obxectivo garantir a biodegradabilidade e a reciclabilidade, á vez que reducen o desperdicio de alimentos. Neste contexto, o proxecto YPACK, financiado pola UE, levará a cabo a ampliación preindustrial e a validación de dúas opcións innovadoras de envasado de alimentos baseadas en PHAs (polihidroxialcanoatos). Inclúen unha bandexa termoformada e unha bolsa flow pack, ambas equipadas con propiedades de barreira activa e pasiva. O proxecto adoptará unha abordaxe e unha metodoloxía integrais que abarquen o desenvolvemento de envases, a validación de produtos, un enfoque social (difusión, aspectos políticos e regulamentarios) e a avaliación de mercado.
O traballo realizado no proxecto YPACK deu lugar a dous produtos:
- Unha película multicapa biodegradable de base biolóxica baseada en polihidroxialcanoatos (PHA) cunha barreira de osíxeno mellorada e propiedades antimicrobianas para aplicacións de envasado de alimentos. Esta innovadora película multicapa activa pode considerarse unha candidata potencial para o seu uso no deseño de envases alimentarios activos orgánicos e reciclables, xa que as propiedades activas e de barreira destes materiais son vantaxosas para a conservación dos alimentos. As multicapas desenvolvidas pódense aplicar como tapas para recipientes, capas en contacto con alimentos e envases flexibles. De feito, no marco de YPACK, probouse a viabilidade destas películas como flow pack para o envasado de froita.
- Bandexas termoformadas (YPACK23, YPACK25 e YPACK27), onde YPACK27 contén residuos de casca de améndoa e un novo grao de PHA derivado de residuos de soro de leite.
Ambos estes resultados clave explotables deron lugar a prototipos de produtos finais e foron probados con varios alimentos en estudos comerciais de vida útil. Para a súa explotación e posterior comercialización, a idea sería optimizar aínda máis a escalabilidade do proceso para reducir custos e mellorar a calidade do acabado, así como licenciar a tecnoloxía a empresas interesadas nos produtos.
Ademais, mencionáronse varios resultados que aínda non se consideran produtos escalables como posibles resultados intermedios explotables, como por exemplo:
- Optimización da produción de microcelulosa a partir de subprodutos da industria da améndoa
- Mellora dun novo proceso para a produción de biomasa microbiana rica en PHBV derivada do soro de leite de queixo
- Adhesivos quentes baseados en nanofibras electrofiadas como alternativa aos adhesivos petroquímicos
- Película soprada activa biodegradable
- Melloras no desenvolvemento de métodos para a purificación e extracción de PHA do soro de leite
En termos de difusión, a marca YPACK, así como os resultados do proxecto mencionados anteriormente, compartíronse ao longo do ciclo de vida do proxecto a través de diversas actividades, como a publicación de noticias no sitio web de YPACK e nas redes sociais (principalmente Twitter e LinkedIn), a asistencia e presentacións en seminarios web e eventos, a emisión de boletíns informativos e a publicación de varias publicacións científicas.
O uso de plásticos derivados do petróleo no sector do envasado de alimentos aumentou nas últimas décadas debido a varias vantaxes, como o seu baixo custo, versatilidade, propiedades mecánicas, facilidade de procesamento e moito máis. Non obstante, o seu uso excesivo xerou graves problemas ambientais. Tanto é así que, hoxe en día, producimos arredor de 300 millóns de toneladas de residuos plásticos ao ano, o que practicamente equivale ao peso de toda a poboación humana.
O problema é que os residuos plásticos, xa sexan no océano ou en terra firme, poden persistir no medio ambiente durante séculos e xerar microplásticos a medida que se descompoñen. Isto está a causar graves problemas ambientais e de saúde, o que leva a un maior interese mundial en substituír os plásticos por plásticos biodegradables, con especial atención ao sector do envasado de alimentos.
O uso de biomateriais e recursos compostables e biodegradables (en condicións ambientais) considérase unha das moitas estratexias para minimizar o impacto ambiental dos plásticos derivados do petróleo. Estes materiais son compatibles coa estratexia de Bioeconomía Circular, onde os residuos se reutilizan para fabricar envases, que logo devolven carbono ao solo mediante a reciclaxe orgánica.
Os envases biodegradables de alto rendemento derivados de residuos industriais contaminantes, como o soro de leite, chamaron especialmente a atención, xa que poderían ser a solución definitiva para combater a contaminación plástica, sen comprometer os aspectos de calidade e seguridade alimentaria inherentes aos envases de plástico. Por este motivo, o equipo de YPACK leva tempo traballando en solucións innovadoras de envasado de alimentos baseadas en polihidroxialcanoatos (PHA) derivados de residuos, que chegaron á explotación comercial dalgúns dos artigos desenvolvidos, mesmo durante a implementación do proxecto.
En resumo, YPACK ten como obxectivo ampliar a produción e a validación comercial de dúas solucións de envasado de alimentos baseadas en polihidroxialcanoatos (PHA) biodegradables derivados de biorresiduos. As accións levadas a cabo dentro do proxecto foron:
- Perfis de consumidores e estudos de mercado para identificar as preferencias e as necesidades do mercado.
- Varios procesos relacionados coa produción de sistemas monocapa e multicapa foron optimizados e ampliados a escala preindustrial.
- Alta barreira e rendemento activo que permite a conservación de alimentos complexos.
- Análise do ciclo de vida (ACV) e estudos de vida útil para carne, froitas, verduras e pasta. Estas últimas actividades están a ser levadas a cabo actualmente por dous comerciantes polo miúdo e unha empresa de alimentación, socios no proxecto.
O obxectivo principal de YPACK é a ampliación preindustrial e a validación de dúas solucións innovadoras de envasado de alimentos (bandexa termoformada e bolsa flow pack) baseadas en PHA, con propiedades de barreira activas e pasivas. O novo envase empregará subprodutos da industria alimentaria (soro de queixo e cascas de améndoa), garantirá a biodegradabilidade e a reciclabilidade e reducirá o desperdicio de alimentos, como parte da estratexia de economía circular da UE.
YPACK aplicará unha metodoloxía e un enfoque holísticos que abarcan diferentes áreas de especialización: desenvolvemento de solucións de envasado (produción de capas de PHBV, materiais compostos, prototipado, validación industrial), validación de produtos (calidade/vida útil), enfoque social (elaboración de perfís de clientes, difusión, políticas e regulamentos) e avaliación de mercado (investigación empresarial e avaliación de riscos). YPACK está aliñado coa estratexia de economía circular da UE, incluíndo o uso de subprodutos da industria alimentaria de base biolóxica, estudos de ACV, reciclabilidade e biodegradabilidade dos envases e redución do desperdicio de alimentos. O proxecto está a ser construído de acordo coas directrices de Investigación e Innovación Responsables da Comisión Europea.
O proxecto ten unha duración total de 36 meses. Varios procesos relacionados coa produción de sistemas multicapa pasivos e activos baseados en PHBV en bruto serán optimizados e ampliados a escala preindustrial para validar a produción das solucións de envasado propostas para prolongar a vida útil de produtos alimenticios seleccionados. Estes consisten en:
- unha bandexa multicapa cunha capa activa interna e
- un flow pack multicapa con propiedades de barreira melloradas.
Na primeira fase do proxecto, realizarase un perfil do consumidor e un estudo de mercado para identificar as preferencias dos consumidores e as necesidades do mercado, e adaptalas ás novas regulacións da UE e aos avances nos materiais de envasado.
Os principais avances do proxecto, máis alá do estado da arte, son o desenvolvemento e a ampliación dun novo biopolímero de PHA derivado do soro de queixo e compostos termoformables biodegradables de baixo custo baseados en PHA a partir de biorresiduos. Outro avance importante do proxecto é o desenvolvemento dun concepto multicapa termoformable cunha alta barreira a gases.
Os produtos YPACK empregan estratexias nanotecnolóxicas seguras, como intercapas continuas de nanocelulosa e adhesivos selados por calor electrofiados, para amosar as funcionalidades desexadas. Actualmente, non existe ningún envase compostable de base biolóxica que poida acadar as propiedades desexadas.
Ao final do proxecto, puidemos ampliar envases biodegradables totalmente funcionais, incluíndo bandexas termoformadas e películas multicapa. Estes conceptos foron avaliados en termos de ACV, biodegradabilidade no medio ambiente e compostaxe, migración e como elementos de envasado para prolongar a vida útil de varios produtos alimenticios seleccionados, con resultados satisfactorios.
- CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
Proxectos relacionados
