soluciones en envases activos sostenibles
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SOLUCIONES EN ENVASES
ACTIVOS SOSTENIBLES
Quique Benavent Fernández / Departamento de Diseño e Inyección
[email protected] · 20 de septiembre de 2019
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Índice Breve presentación de AIMPLAS
Envase convencional & envase activo
Estrategias para alargar la vida útil
Casos de éxito
Conclusiones
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AIMPLAS. Breve presentación
Síntesis de
polímeros Materias
primas
Compounding
Fabricación /
Transformación
Valorización
de residuos
plásticos
Usuarios
directos
sectoriales
• Centro Tecnológico (CT)
con 30 años de experiencia
en el sector del plástico
ubicado en Valencia
• Enfocado al sector del
plástico
• Más de 160 profesionales
altamente cualificados
• Especialistas en toda la
cadena de valor
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Proyectos I+D+i
Análisis y ensayos
Síntesis de polímeros
Procesado de materiales
Asesoramiento técnico
Inteligencia competitiva
Formación
AIMPLAS. Soluciones para el plástico
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Envases convencionales vs activos
Monitoreo
ExtenderPreservar
InerteTransporte
InformarProteger
Atractivo
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Estrategias para alargar la
vida útil: Envases activos y
envases barrera
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2. Propiedades barrera
1. Envase activo
Estrategias extensión vida útil
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Envase activo
El envase activo interactúa con la comida o la atmósfera del envase para prolongar la vida útil,
controlar la frescura, mostrar información sobre la calidad, mejorar la seguridad y mejorar la
comodidad.
Alimento y sus características
Formato, condiciones de envasado y vida útil
1. Controlar la presencia de oxígeno.
2. Limitar el crecimiento de microorganismos.
3. Controlar la entrada y salida de humedad.
4. Retardar las reacciones enzimáticas.
5. Proteger de la Radiación U.V.
Efecto deseado
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Envase activo: Metodología
Debido a la gran variedad de alimentos, tipos de envase, requisitos de envasado y factores de
degradación, la selección de materiales y el diseño y desarrollo de un envase activo es crucial, para ello
AIMPLAS trabaja siguiendo una metodología probada con éxito:
Mecanismo de deterioro
Selección del/los aditivos
Modo de acción
Incorporación
Validación
Envase activo seleccionado
Masa
Recubrimiento
Extractos naturales,
aceites esenciales,
compound sintético. Contacto
Liberación
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Capa adhesivo
Polímero en contacto
Material
barrera
Envase barrera multicapa
Material barrera a O2: Hecho
a medida a través de la
aditivación.
Material barrera
EVOH
Método convencional Nuevos métodos
No sostenible
Envase barrera: Extrusión/Inyección
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Estrategias de envasado ecológicas
para extender la vida útil de los
alimentos
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Objectivo:
Envase sostenible
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Soluciones multicapaLos polímeros bio-basados son una ventaja
competitiva debido a una imagen más verde y
sostenible.
Se debe prestar especial atención a las
propiedades de barrera: por ejemplo, buenas
propiedades de barrera contra el agua de
polihidroxialcanoato (PHA); El ácido poliglicólico
(PGA) tiene excelentes propiedades de barrera
contra el agua a un coste elevado (> 20 € / kg).
Solución biodegradable multicapa
Limitaciones
Los polímeros bio-basados tienen un uso
reducido como film monocapa para aplicaciones
de envasado de alimentos debido a su alto
precio y no tienen suficientes propiedades de
barrera.
Envase sostenible. Soluciones
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Envase
barrera
Envase
activo+
Envase sostenible
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Casos de éxito
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Proyecto PLA4FOOD (FP7-SME-2010-1-262557)
• Desarrollo de envases activos innovadores y biodegradables
para aumentar la vida útil de los productos frescos.
• Se utilizaron diferentes técnicas de encapsulación para
controlar la cinética de liberación de aditivos y la migración.
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PLA4FOOD: Envases multicapa
Estructura multicapa propuesta
Lámina plana – Extrusión de film
soplado
PLA + plastificante + absorbedor de
humedad
PLA + plastificante
PLA + plastificante + aditivo activo
Relación de espesores: 1/2/1
Espesor total: 550-600 μm
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PLA4FOOD: metodología
Barquetas y film obtenido
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PLA4FOOD: Resultados
Aspecto de la ensalada después de cuatro días en el envase activo
(izquierda) versus envase convencional (derecha).
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• El envase activo no mostró crecimiento de moho o bacterias, mientras que en la bandeja de control,
el crecimiento de moho aumentó a lo largo del tiempo.
• El nuevo envase alarga efectivamente la vida útil de los productos frescos
PLA4FOOD: Resultados
Días 0 5 10 15 20
Bandeja (Control) 0 0 1 2 8
Envase activo 0 0 0 0 0
Nº de tomates infectados con el moho Rhizopus por bandeja.
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Proyecto NATENVAS (IDI-20111128)
• Desarrollo de envases activos con acción antifúngica
para el envasado de lácteos y productos preparados.
• Se desarrolló un envase activo específico para cada tipo
de alimento de acuerdo con sus requisitos de envasado
y tipo de degradación.
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NATENVAS: Metodología
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NATENVAS: Resultados
• Retraso significativo en el crecimiento de moho en las fresas, en comparación con el film de control.
0 days
Control PE film + 1% Garlic Extract
7 days
Control PE film + 1% Garlic Extract
4 days
Control PE film + 1% Garlic Extract
10 days
Control PE film + 1% Garlic Extract
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NATENVAS: Results
Proliferación del moho en fresas sin envasar (control), con envase convencional
(película de PE) y en envase activo (película con extracto natural).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 4 7 10
Avera
ge m
old
co
ate
d f
ruit
(%
)
Time (Days)
Control Plain PE film Film with 1% natural extract
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Proyecto REFUCOAT (H2020-BBI-JTI-2016-745791)
• Desarrollo de envases de alimentos totalmente reciclables
con propiedades mejoradas de barrera a gases y nuevas
funcionalidades utilizando recubrimientos de alto
rendimiento.
• Reemplazo de envases metalizados por el uso de
recubrimientos de barrera híbridos para productos salados y
cereales.
• Producción de resinas de cadena media para desarrollar un
envase biodegradable para carne de pollo.
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Envases 2030
COMPOSICIÓN:
50% Envase activo
100% Envase bio-basado
50% Envase barrera
Proyecto REFUCOAT
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Proyecto REFUCOAT
Factores de degradación
Componentes: 50% Barrera & 50% Envase activo
O2/Vapor agua/UV
O2 & Vapor de agua
generan una atmosfera
adecuada para la
proliferación de insectos.
Microorganismos:
Coliformes, Escherichia coli,
Moho, etc.
COMPOSICIÓN:
50% Envase activo
100% Envase bio-basado
50% Envase barrera
Efecto antioxidante Efecto antioxidante
Efecto antimicrobiano
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REFUCOAT: Resultados (en marcha)
• Se están desarrollando recubrimientos activos.
Recubrimiento antioxidante
Recubrimientos antifúngicos y antimicrobianos.
• Selección de sustancias activas en función de la actividad de los
compuestos intrínsecos.
• Formulación del recubrimiento.
• Optimización del perfil de liberación de los compuestos
activos.
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Proyecto CAP-RESISTENT (Convocatoria AVI)
OBJETIVOS
• Fabricación de prototipos de envases con actividad antimicrobiana para su aplicación en el
sector del envase alimentario
• Sustancias antimicrobianas de origen natural
• Microcápsulas con alta resistencia térmica y mecánica
• Materiales plásticos biodegradables y compostables
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Proyecto CAP-RESISTENT
Microencapsulación de agentes activos
• La tecnología de microencapsulación puede definirse como un proceso para recubrir una sustancia con una
cubierta inerte que la aísle y la proteja de los agentes externos y además permita su liberación controlada. El
producto resultante se denomina “microcápsula”.
• Aumentar la vida útil previniendo reacciones de degradación, oxidación...
• Mejorar la manipulación de sustancias tóxicas.
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Proyecto CAP-RESISTENTSíntesis de cápsulas y estudio de su viabilidad a escala de laboratorio/pre-planta piloto
CompoundingSíntesis cápsulas SEM microcápsulas
Inyección ExtrusiónBandeja
Botella
Imagen microcápsulas
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Conclusiones
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Conclusiones
• Los productos alimentarios requieren un envasado especial debido a sus factores
específicos de degradación.
• El tipo de envase, características del aditivo y el modo de actuación decidirán la
forma de incorporarlo en el envase: recubrimiento o en masa.
• Las estructuras multicapa y los films metalizados tienen un gran impacto ambiental.
• No hay una solución única para extender la vida útil del producto: Barrera + Envase
activo
• Es necesario lograr un compromiso entre la conservación de los alimentos y la
protección del medio ambiente.
• Se pueden seguir diferentes enfoques técnicos, y una combinación de ellos:
Recubrimientos barrera biodegradables: oxígeno, vapor de agua, UV,…
Recubrimientos activos biodegradables: antioxidantes, antimicrobianos,…
Estructuras multicapa monomaterial 100% reciclables.
Estructuras multicapa biodegradables.
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www.aimplas.esValència Parc Tecnològic
Calle Gustave Eiffel, 4
46980 Paterna (Valencia)
ESPAÑA
info@aimplas
(+34) 96 136 60 40
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