Proxecto H2020 YPACK: envases a base de polihidroxialkananoato de alto rendemento 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 H2020
- Páxina web do proxecto YPACK
Os materiais plásticos derivados do petróleo utilizados nos envases de alimentos contribúen ao crecente problema dos residuos plásticos. A Estratexia de Economía Circular da UE propón solucións alternativas de envasado que utilizan subprodutos da industria alimentaria, como o queixo, o soro de leite e as cascas de améndoa.
Estas solucións teñen como obxectivo garantir a biodegradabilidade e a reciclabilidade, ao tempo que se reducen o desperdicio de alimentos. Neste contexto, o proxecto YPACK, financiado pola UE, levará a cabo a ampliación e validación preindustrial de dúas opcións innovadoras de envasado de alimentos baseadas en PHA (polihidroxialcanoatos). Estes inclúen unha bandexa termoformada e unha bolsa flow pack, ambas equipadas con propiedades de barreira activas e pasivas. O proxecto adoptará un enfoque e unha metodoloxía integral que abrangue o desenvolvemento de envases, a validación do produto, un enfoque social (aspectos de difusión, políticas e regulamentarios) e a avaliación do mercado.
O traballo realizado no proxecto YPACK deu lugar a dous produtos:
- Unha película multicapa biodegradable a base de polihidroxialcanoatos (PHA) cunha barreira de osíxeno mellorada e propiedades antimicrobianas para aplicacións de envasado de alimentos. Esta innovadora película activa multicapa pódese considerar un candidato potencial para o seu uso no deseño de envases de alimentos 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 de contacto con alimentos e flow pack. De feito, no marco de YPACK, probouse a viabilidade destas películas como flow pack para envases de froitas.
- Bandexas termoformadas (YPACK23, YPACK25 e YPACK27), onde YPACK27 contén residuos de casca de améndoa e un novo grao de PHA derivado dos residuos de soro de queixo.
Estes dous resultados clave explotables levaron 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 ás empresas interesadas nos produtos.
Ademais, mencionáronse varios resultados que aínda non se consideran produtos escalables como posibles resultados intermedios explotables, como:
- 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 queixo
- Hot-tacks baseados en nanofibras electrospun como alternativa aos adhesivos petroquímicos
- Película soplada activa biodegradable
- Melloras no desenvolvemento de métodos para a purificación e extracción de PHA do soro de queixo
En canto á difusión, a marca YPACK así como os resultados do proxecto mencionados foron compartidas ao longo do ciclo de vida do proxecto a través de diversas actividades, entre elas a publicación de noticias na páxina web de YPACK e nas redes sociais (principalmente Twitter e LinkedIn), a asistencia e presentación en seminarios web e eventos, a emisión de boletíns 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 procesado, etc. Porén, o seu uso excesivo xerou graves problemas ambientais. Tanto é así que, na actualidade, producimos ao redor de 300 millóns de toneladas de residuos plásticos ao ano, o que é practicamente equivalente ao peso de toda a poboación humana.
O problema é que os residuos plásticos, xa sexan no océano ou na terra, poden persistir no medio ambiente durante séculos e xerar microplásticos a medida que se descompoñen. Isto está a provocar graves problemas ambientais e de saúde, o que leva a un aumento do 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 facer envases, que despois devolven carbono ao solo mediante a reciclaxe orgánica.
Os envases biodegradables de alto rendemento derivados de residuos industriais contaminantes, como o soro de queixo, chamaron especial 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 plásticos. Por este motivo, o equipo de YPACK estivo traballando en solucións innovadoras de envasado de alimentos baseadas en polihidroxialcanoatos (PHA) derivados de residuos, que chegaron á explotación comercial para algúns dos produtos desenvolvidos, incluso durante a execución do proxecto.
Brevemente, YPACK pretende ampliar a produción e validación comercial de dúas solucións de envasado de alimentos baseadas en polihidroxialcanoatos (PHA) biodegradables derivados de biorresiduos. As actuacións levadas a cabo dentro do proxecto foron:
- Perfís de consumidores e investigación de mercado para identificar as preferencias dos consumidores e as necesidades do mercado.
- Varios procesos relacionados coa produción de sistemas monocapa e multicapa foron optimizados e escalados a unha 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 de carne, froitas, verduras e pasta. Estas últimas actividades están a realizar na actualidade dous comerciantes e unha empresa de alimentación, socios do proxecto.
O obxectivo principal de YPACK é a ampliación e validación preindustrial de dúas solucións innovadoras de envasado de alimentos (bandexa termoformada e bolsa flow pack) baseadas en PHA, con propiedades de barreira activas e pasivas. Os novos envases utilizarán subprodutos da industria alimentaria (sero de queixo e casca de améndoa), garantirán a biodegradabilidade e reciclabilidade e reducirán o desperdicio alimentario, como parte da estratexia de Economía Circular da UE.
YPACK aplicará un enfoque e unha metodoloxía holísticas que abranguen diferentes áreas de especialización: desenvolvemento de solucións de envases (produción de capas PHBV, compostos, prototipado, validación industrial), validación de produtos (calidade/vida útil), enfoque social (perfil do cliente, difusión, políticas e normativas) e avaliación do mercado (investigación empresarial e avaliación de riscos). YPACK está aliñada coa estratexia de economía circular da UE, incluíndo o uso de subprodutos da industria alimentaria de base biolóxica, estudos de ACV, reciclabilidade e biodegradabilidade de envases e redución de residuos de alimentos. O proxecto estase construíndo de acordo coas directrices de investigación e innovación responsable 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 optimizaranse e ampliaranse a escala preindustrial para validar a produción das solucións de envasado propostas para prolongar a vida útil dos produtos alimenticios seleccionados. Estes consisten en:
- unha bandexa multicapa cunha capa activa interna e
- un fluxo multicapa con propiedades de barreira melloradas.
Na primeira fase do proxecto, realizarase un perfil do consumidor e unha investigación de mercado para identificar as preferencias e necesidades do mercado, e adaptalas ás novas normativas comunitarias e aos avances en materia de envases.
Os principais avances do proxecto, máis aló do estado da arte, son o desenvolvemento e a ampliación dun novo biopolímero de PHA derivado do soro de queixo e de compostos termoformables a base de PHA biodegradable de baixo custo a partir de biorresiduos. Outro gran avance do proxecto é o desenvolvemento dun concepto multicapa termoformable cunha alta barreira aos gases.
Os produtos YPACK empregan estratexias de nanotecnoloxía seguras, como capas intermedias de nanocelulosa continuas e adhesivos termosellados electrospun, para mostrar as funcionalidades desexadas. Actualmente, non hai envases compostables de base biolóxica que poidan acadar as propiedades desexadas.
Ao final do proxecto, puidemos ampliar envases biodegradables totalmente funcionais, incluíndo bandexas termoformadas e películas multicapa. Estes conceptos avaliáronse 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
