El proyecto Newdefer, investigación en nuevos materiales de envasado sostenibles

Itene presentó los avances del proyecto en un webinar

Uno de los proyectos que lleva a cabo ITENE es NEWDEFER que tiene como objetivo el desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas combinando distintas tecnologías que cubran las necesidades actuales del mercado del envase y embalaje en línea con la estrategia europea de plásticos para la economía circular y que permitan mejorar la calidad y seguridad de los alimentos envasado y su vida útil.

El pasado 29 de mayo se realizó un webinar para explicar los avances logrados; los materiales sostenibles eran ya una demanda de la sociedad antes de la pandemia del Covid-19 y su importancia no ha hecho más que crecer a causa de ella. Carlos Monerris, que estuvo a cargo de la introducción del Webinar se refirió a la demanda creciente por parte de la distribución y el que empresas como Amazon cada vez piden más envases con garantías de sostenibildiad. De hecho ITENE es el primer laboratorio español designado por Amazon como miembro APASS, Amazon Packaging Support and Supplier Network.

ITENE es un Centro Tecnológico constituido como asociación privada con fines no lucrativos de ámbito nacional, fundada el 30 de mayo de 1994. El centro fomenta, con carácter general y para cualquier tipo de empresa, la investigación científica, el avance tecnológico, el desarrollo de la sociedad de la información y la promoción de la sostenibilidad en los ámbitos del envase y embalaje, logística, transporte y movilidad.

El foco de NEWDEFER está puesto en materiales más complejos de los que se utilizan habitualmente en el envasado de frutas y hortalizas en fresco e inclusive en las de IV o V gama, y de las investigaciones que se realizan en su marco surgen avances de los que puede beneficiarse todo el sector agroalimentario. Marian García explicó los motivos que llevaron a emprender este proyecto, así como sus avances en cuanto a la formulación y procesos de fabricación.

Desafíos a los que se enfrentan los plásticos
El consumo de plástico no cesa de crecer, a pesar de los pesares. En la última campaña de la que hay datos disponibles, si bien en Europa la producción de plásticos convencionales disminuyó en 4 millones de toneladas, aproximadamente, en el mundo subió en 11 millones de toneladas.

Los plásticos se utilizan sobre todo en envase y embalaje, que ocupan el primer lugar, seguidos de construcción y automoción. El bajo peso que tienen estos materiales y su larga vida útil forman parte de las ventajas por las que ha llegado a estas posiciones.

La legislación de la UE promueve las estrategias que permitan reducir la generación de residuos, aumentar la tasa de reciclaje y su reutilizacíón. Los objetivos de reciclado 2030 indican que se deberá reciclar el 70{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971} en peso de todos los residuos de envases, lo que significa que al menos un 30{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971} deberá ser plástico reciclado.

Lograr esto pasa por la adopción de una serie de medidas como es que ls diseños faciliten el reciclado, cuadruplicar la capacidad de reciclado respecto a 2015, o el uso de materiales innovadores (más sostenibles que los actuales).

Entre los materiales innovadores se encuentran los bioplásticos (o plásticos biobasados), entre los que, a su vez, los hay biodegradables o no.

El PLA, ácido poliáctico, un polímero biobasado y biodegradable, ya forma parte de la oferta de numerosos as empresas de envasado, aunque su precio resulta aún desestimulante en relación a otros materiales. En el proyecto de Itene también trabajan con PBS, polibutylen succinato, de la familia de los poliésteres y propiedades similares al PP, polipropileno, y además biodegradable; con PHB, polihidroxibutirato, también de la familia de los poliésteres y biodegradable. Es producido por microorganismos.

El potencial de los plásticos biobasados en reemplazar a los plásticos convencionales pasa por abordar las limitaciones que presentan estos materiales.

En pro de biopolímeros funcionales
Normalmente los biopolímeros no pueden competir con las prestaciones de los plásticos convencionales. Esta sustitución requiere de adaptaciones en materiales y procesos cuyos estudios forman parte del proyecto objeto del webinar. El logro de esto permitirá beneficiarse del menor impacto ambiental de los biopolímeros.

Entre las características de interés es lograr materiales capaces de aumentar la vida útil y mantener su seguridad y calidad a través del desarrollo de materiales de envasado capaces de interaccionar con el producto, ofreciendo una barrera activa. Esta puede ser a través de la liberación de sustancias al producto o a su atmósfera o el poder absorber compuestos del producto o de su atmósfera (como el etileno, acción antimicrobiana, acción antioxidante, absorbedor o liberador de aromas u olores, etc.).

Para ello es necesario el agregado de agentes capaces de inducir los efectos deseados, para lo que se debe conocer además la concentración del agente a incorporar, las pérdidas del agente que se producen durante el procesado (las altas temperaturas a que se someten los plásticos son un factor limitante en muchos casos), etc.

En relación a estas últimas, quizás la parte más interesante de la información vertida en el webinar directamente aplicable a los productos hortofrutícolas son los estudios sobre incorporación de aceites esenciales al bioplástico como agentes controladores del crecimiento microbiano. Al respecto hay numerosísimos estudios que prueban la efectividad de los aceites esenciales en este papel pero que en la práctica ven dificultado su uso por los olores / sabores que confieren al producto que pretenden proteger (fresas con aroma a orégano, papeles para envolver naranja que emiten aroma de menta…).

En este proyecto los aceites esenciales se incorporan microencapsulados e informa la investigadora que mantienen su efectividad y no confieren características indeseables al producto a consumir. Una opción muy interesante a probar en frutas y hortalizas, quizás inclusive sin necesidad de que las microcápsulas estén incorporadas al plástico.

Los plásticos multicapa
En la alimentación seca los envases frecuentemente son multicapa, con capas de diferentes materiales que se suman aportando propiedades de interés (protección frente a la luz, oxígeno, humedad, …) pero volviendo más dificultoso el reciclaje.

Sus aspectos positivos son que tienen unas muy buenas propiedades barrera y su procesabilidad está optimizada. Los aspectos a mejorar son la difícil reciclabilidad, el uso de adhesivos que unen las diferentes capas, aportando un material extra a reciclar; en el caso del EVOH, etilen vinil alcohol, uno de los copolímeros más utilizados como capa barrera por su capacidad de proteger frente al oxígeno, su talón de Aquiles es su sensibilidad a la humedad.

En relación a estos materiales, el proyecto Newdefer busca disminuir la sensibilidad a la humedad, mejorar la competitividad con olefinas y evitar el uso de adhesivos.

Tecnología y retos
La tecnología utilizada es la modificación química en fundido mediante “extrusión reactiva”, un proceso cuyas ventajas y desventajas fueron explicadas por la conferenciante.

Las tres líneas de trabajo mediante las que se aborda el proyecto Newdefer -multicapa, biopolímeros y envases activos- avanzan en el desarrollo de procesos avanzados que permitan mejorar la reciclabilidad de los materiales multicapa, abordar las limitaciones de los polímeros biodegradables y alargar la vida útil de los alimentos mediante el envasado activo con compuestos naturales con actividad antioxidante o antimicrobiana.

Más información
jornadas@itene.com

Imágenes
Las imágenes se encuentran en más calidad en el enlace, más abajo, «Texto de la entrada en word»

1 – La producción de plásticos en el mundo aumentó en 11 millones de toneladas en el mundo, mientras que en Europa disiminuyó en 4 millones de toneladas.
Fuente: 
https://www.plasticseurope.org/es/resources/publications/1804-plastics-facts-2019

2 – Envasado (40{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971}), seguido de construcción (20{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971}) e industria automotriz (10{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971}) son las industrias más demandantes de materiales plásticos. Los plásticos agrícolas representan entre un 3 y un 4{7a5b4c13cb1f2215b85faae10ba46bf294835e1da82fff62fa149b3075191971}.
Fuente: https://www.european-bioplastics.org/market/

3 – La capacidad global de producción de bioplásticos 2019 por tipo de material; a la izquierda biobasados no degradables y a la derecha los biodegrdables
Fuente: https://www.european-bioplastics.org/market/

4 – Los plásticos multicapa protegen de los agentes externos y de la degradación de las propiedades del contenido a través de la utilización de capas de diferentes materiales

Productos

Informaciones relacionadas