Il materiale più comunemente usato per l'imballaggio è la plastica. La plastica è facile da produrre, ma comporta una serie di conseguenze ambientali, come lunghi tempi di decomposizione e danni agli ecosistemi naturali. Un'ottima alternativa agli imballaggi in plastica sono i contenitori metallici in stagno e alluminio. Questi contenitori eliminano molti dei problemi creati dagli imballaggi in plastica. Quando i contenitori metallici sono utilizzati per alimenti e altri prodotti deperibili, spesso richiedono ancora una pellicola, un sigillo o un rivestimento in plastica per proteggere completamente i contenuti dal contatto con l'aria. Negli ultimi anni, gli imballaggi e le pellicole biodegradabili non in plastica hanno iniziato ad emergere come alternativa agli imballaggi in plastica standard. Gli imballaggi biodegradabili sono prodotti utilizzando biopolimeri, che sono molecole spesso presenti negli organismi viventi, come la cellulosa e le proteine. Ciò significa che possono essere consumati in sicurezza, si degradano rapidamente e spesso possono essere creati da scarti di prodotti vegetali [4].
Forme di Biopolimeri
I biopolimeri sono utilizzati per produrre una vasta gamma di imballaggi biodegradabili, dai contenitori con coperchi alle pellicole. Per quanto riguarda i contenitori metallici, le 3 forme più rilevanti di imballaggi biodegradabili utilizzati sono pellicole, rivestimenti e sacchetti. Le pellicole biodegradabili sono utilizzate per sostituire le pellicole in polietilene. Uno degli usi più comuni di queste pellicole è l'avvolgimento di prodotti deperibili e la sigillatura dei contenitori. Questo le rende una delle forme più frequentemente utilizzate di biopolimeri applicate in combinazione con contenitori metallici per alimenti e cosmetici. Le pellicole biodegradabili hanno tipicamente le stesse proprietà delle loro controparti in plastica, come la resistenza all'acqua e la traspirabilità [2, 3].
I rivestimenti biodegradabili sono spesso utilizzati su frutta e verdura per prevenire la contaminazione microbica e aumentare la durata di conservazione [1]. Vengono applicati su frutta e verdura prima di essere confezionati o conservati in un contenitore di stagno o alluminio. I sacchetti biodegradabili sono utilizzati per conservare alimenti e cosmetici all'interno di contenitori metallici. Questi sacchetti sono tipicamente resistenti, flessibili e resistenti ai cambiamenti di temperatura o umidità [4]. Questo li rende eccellenti per la conservazione a lungo termine o per prodotti che vengono spediti su lunghe distanze.
Tipi di Polimeri
I biopolimeri utilizzati negli imballaggi biodegradabili sono prodotti in diversi modi. Uno dei metodi di produzione più comuni è l'estrazione diretta dalla materia vegetale. Gli imballaggi a base di amido sono probabilmente il tipo più comune di biopolimero prodotto con questo metodo. Le piante verdi, come patate, mais, riso, ecc., vengono riscaldate e le molecole di amido vengono estratte direttamente da esse. I biopolimeri di amido vengono quindi lavorati, riscaldati e trasformati in una forma finale di imballaggio. L'amido è considerato un ottimo biopolimero perché viene prodotto in grandi quantità in tutto il mondo, 31 miliardi di kg all'anno, rendendolo molto accessibile e a basso costo. È stato dimostrato che i polimeri a base di amido possono sostituire con successo le plastiche in polistirene e polietilene [4].
Un altro biopolimero comune, spesso usato in combinazione con l'amido, è la chitina. La chitina si trova comunemente nella pelle degli insetti, nelle pareti cellulari dei funghi e nei gusci dei crostacei. Le pellicole biodegradabili sono comunemente realizzate con una miscela di amido e chitina, poiché è stato dimostrato che hanno buone proprietà antimicrobiche. Queste pellicole sono utilizzate negli imballaggi alimentari e come rivestimento commestibile per frutta e verdura [4, 5]. I rivestimenti a base di amido e chitina funzionano bene in combinazione con imballaggi metallici, poiché rivestono i prodotti deperibili e impediscono loro di entrare in contatto con l'aria.
Vantaggi e Svantaggi
Gli imballaggi biodegradabili sono un'alternativa molto promettente alla plastica che aiuta a alleviare i problemi a lungo termine causati dall'uso eccessivo della plastica. Gli imballaggi biodegradabili sono realizzati con materiali rinnovabili, a differenza delle plastiche che sono fatte di petrolio. Inoltre, i biopolimeri sono sintetizzati in un processo relativamente efficiente dal punto di vista energetico, richiedendo molta meno energia rispetto alla produzione di polimeri plastici. Un altro grande vantaggio degli imballaggi biodegradabili è che non sono tossici per l'ambiente naturale o per gli esseri umani. Questo li rende molto più facili da smaltire e non si accumulano nel tempo come fanno le plastiche. Infine, i biopolimeri ci aiutano a ridurre la nostra dipendenza dal petrolio e a diminuire le emissioni di CO2. Questo è probabilmente il vantaggio più importante degli imballaggi biodegradabili, poiché lavorano per ridurre i cambiamenti climatici, che è un problema mondiale [4].
Anche se gli imballaggi biodegradabili sono in gran parte positivi, non sono perfetti e hanno alcune qualità negative. Uno dei problemi che può sorgere con l'uso a lungo termine dei biopolimeri è che potrebbe essere necessaria una maggiore quantità di materia vegetale per sintetizzare i biopolimeri. Se nei prossimi 50 anni non verrà creato un metodo di sintesi più efficiente, sarà necessario destinare più terreno all'agricoltura per fornire la biomassa necessaria per produrre tutti i biopolimeri di cui abbiamo bisogno. Un altro problema è che, poiché questo è un processo relativamente nuovo, sarà necessario costruire molti nuovi impianti di lavorazione per produrre questi biopolimeri [4, 6]. La produzione di nuovi impianti è un processo costoso, che richiede tempo e inquinamento e richiederà molti anni per essere completato. Infine, non tutti i biopolimeri possono essere compostati a casa e richiedono impianti di compostaggio speciali per essere compostati efficacemente [7].
Utilizzati in combinazione con contenitori metallici, gli imballaggi biodegradabili sono un'eccellente alternativa alla comune plastica. Le pellicole, i rivestimenti e i sacchetti a base di biopolimeri proteggono i prodotti deperibili dal contatto con microbi e aria. Sono estratti da prodotti naturali e possono essere prodotti e smaltiti in modi sostenibili dal punto di vista ambientale. Rappresentano un possibile allontanamento dalle plastiche che può aiutare a distaccare gli esseri umani dalla nostra dipendenza dai combustibili fossili.
Scopri di più sugli imballaggi biodegradabili e sostenibili.
Riferimenti
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- [1] Farrisa S, Schaich KM, Liu LS, Piergiovanni L, Yamab K (2009): Development of polyion-complex hydrogels as an alternative approach for the production of bio-based polymersfor food packaging applications, Trends Food Sci. Technol., 20; 316-332
- [2] Muratore G, Del Nobile MA, Buonocore GG, Lanza CM, Asmundo CN (2005): The influence of using biodegradable packaging films on the quality of decay kinetic of plum tomato, Int. J Food Eng., 67: 393-399
- [3] Sungsuwan J, Rattanapanone N, Rachanapun P (2008): Effect of chitosan cellulose films on microbial and quality discharachteristics of fresh-cut cantaloupe and pineapple. Postharvest Bio. Technol., 49: 403-410.
- [4] Ivonkovic A, Zeljko K, Talic S, Lasic M (2017): Biodegradable packaging in the food industry. Journal of Food Safety and Food Quality., 68: 26-38.
- [5] Zhao Y, Mc Daniel M (2005): Sensory quality of foods associated with edible film and coating systems and shelf-life extension, Innovations in Food Packaging, San Diego, California, Elsevier Ltd., 434-453.
- [6] Aeschelmann F, Carus M (2015): Bio-based building blocks and polymers in the world: capacities, production, and applications. Industrial Biotechnology, 11.
- [7] Wiles DM, Scott G (2006): Polyolefins with controlled environmental degradability, Polymer Degradation and Stability, Volume 91, Issue 7, pp 1581-5192.
