Η σπατάλη τροφίμων έχει γίνει παγκόσμιο πρόβλημα. Σύμφωνα με τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας (FAO), κάθε πολίτης της Ευρωπαϊκής Ένωσης πετάει 179 κιλά τροφίμων σε καλή κατάσταση κατά μέσο όρο ετησίως. Η απώλεια τροφίμων και η σπατάλη πρέπει να μειωθούν για να δημιουργηθεί ένας κόσμος μηδενικής πείνας και να εκδοθούν οι Στόχοι Βιώσιμης Ανάπτυξης (ΣΒΑ), ιδίως ο ΣΒΑ 2 (μηδενική πείνα) και ο ΣΒΑ 12 (Υπεύθυνη κατανάλωση και παραγωγή).
Από τις τεχνολογίες συσκευασίας που επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των τροφίμων, τα πλαστικά υλικά χρησιμοποιούνται συχνότερα λόγω της ευελιξίας, της ελαφρότητας, της ευκολίας χειρισμού και της αντοχής τους. Η στρατηγική της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τα πλαστικά για το 2018 διαπίστωσε ότι όλες οι συσκευασίες πρέπει να είναι ανακυκλώσιμες μέχρι το 2030. Εν τω μεταξύ, η αυξημένη περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση των καταναλωτών κατέστησε αναγκαία τη συνέχιση της έρευνας για την επίτευξη πιο βιώσιμων συσκευασιών.
Στο πλαίσιο αυτό, το ευρωπαϊκό έργο REFUCOAT ανέπτυξε βιώσιμες λύσεις ενεργού συσκευασίας για την αντιμετώπιση της πρόκλησης που έθεσε η Ευρωπαϊκή Ένωση για το 2030, κάνοντας έρευνα σχετικά με λύσεις συσκευασίας που θα μπορούσαν να επηρεάσουν θετικά τη μείωση της σπατάλης τροφίμων.
Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν καινοτόμες, αποτελεσματικές διαδικασίες παραγωγής βιοπλαστικών για τη συσκευασία τροφίμων με τη χρήση ανανεώσιμων υλικών που είναι επίσης ανακυκλώσιμα και θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα συμβατικά υλικά που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα. Αυτά τα βιοπλαστικά περιλαμβάνουν polyhydroxyalkanoate (PHA) και polyglycolide (PGA), τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη τριών διαφορετικών ενεργών συστημάτων συσκευασίας βιολογικής βάσης, ειδικά σχεδιασμένα για τη συσκευασία νωπού κρέατος κοτόπουλου, δημητριακών και σνακ.
Επιπλέον, μία από τις καινοτομίες του έργου ήταν η σύνθεση επικαλύψεων με βάση επιχρίσματα βασισμένα σε βακτηριοφάγους, που μειώνουν σημαντικά τον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων Salmonella σε δείγματα στήθους κοτόπουλου συσκευασμένα σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα.
Το έργο αντιμετώπισε με επιτυχία ένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι συσκευασίες με ιδιότητες φραγμού: για την προστασία των τροφίμων, η συσκευασία πρέπει να αποτελείται από σύνθετες πολυστρωματικές δομές που είναι είτε δύσκολες είτε δαπανηρές στην ανακύκλωση. Ωστόσο, όλα τα συστήματα συσκευασίας που αναπτύσσονται από το έργο REFUCOAT μπορούν να ανακυκλωθούν ή/και να μετατραπούν σε κομπόστ.
Η Lorena Rodríguez Garrido, Ερευνήτρια Συσκευασίας στην AIMPLAS, το Κέντρο Τεχνολογίας Πλαστικών και επιστημονική συντονίστρια της REFUCOAT, λέει: «Η συσκευασία πρέπει να είναι ανακυκλώσιμη και πρέπει επίσης να διατηρεί τις ιδιότητες φραγμού που βοηθούν στην προστασία των συσκευασμένων τροφίμων. Η τρέχουσα συσκευασία έχει πολύπλοκη πολυστρωματική δομή και είναι κατασκευασμένη από μη ανανεώσιμες πηγές. Παρέχει όλες τις προστατευτικές λειτουργίες, αλλά είναι δύσκολο και ακριβό να ανακυκλωθούν. Στόχος της REFUCOAT είναι να αντικαταστήσει τις τρέχουσες συσκευασίες με πιο βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις με καλύτερες επιδόσεις.»
Σχεδιασμός συσκευασιών υψηλής απόδοσης
Σε τρία χρόνια, το έργο REFUCOAT επικεντρώθηκε σε τρεις κύριους τομείς:
- στην ανάπτυξη ενεργών επικαλύψεων για μεμβράνες συσκευασίας τροφίμων που χρησιμοποιούν βακτηριοφάγους οργανισμούς για την παράταση της διάρκειας ζωής των τροφίμων και την παροχή σημαντικής μείωσης του πολλαπλασιασμού της Salmonella σε δείγματα στήθους κοτόπουλου συσκευασμένα σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα.
- στη χρήση αλεύρου χαμηλής ποιότητας (υποπροϊόν της βιομηχανίας τροφίμων που διαφορετικά θα απορριπτόταν) ως βάση για την παραγωγή PHA, ενός βιοδιασπώμενου βιοπολυμερούς, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την κατασκευή δίσκων τροφίμων που παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των νωπών προϊόντων κρέατος κοτόπουλου· και, τέλος,
- στην ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής διαδικασίας παραγωγής για το PGA, ένα πλήρως βιοαποικοδομήσιμο υλικό με εξαιρετικές ιδιότητες φραγής νερού, το οποίο του δίνει ελπιδοφόρες εφαρμογές για τη συσκευασία τροφίμων. Μέχρι πρόσφατα, αυτή η λύση ήταν πολύ ακριβή για να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση υλικών που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα.
Το έργο REFUCOAT ολοκληρώθηκε τον Οκτώβριο του 2020, αφού επικύρωσε με επιτυχία όλες τις νέες δομές συσκευασίας και συνέκρινε την απόδοσή τους με μεταλλικές συσκευασίες για μη βιολογικές εφαρμογές που χρησιμοποιούνται σήμερα για βιομηχανικά προϊόντα. Πραγματοποιήθηκαν επίσης δοκιμές για τη σύγκριση της διάρκειας ζωής και της βιοαποικοδομησιμότητας των προϊόντων με εκείνες των σημερινών συμβατικών συσκευασιών στην αγορά.