Imballaggi flessibili, interazioni con i trattamenti ad alta pressione e sviluppo di nuovi prodotti biodegradabili

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Looking at our shopping listCriteri di design di imballaggi flessibili da sottoporre a trattamenti con alte pressioni.

I trattamenti con alte pressioni (HPP) costituiscono una tecnica di conservazione degli alimenti innovativa, in grado di provocare solamente minime perdite della qualità dei prodotti.

Tuttavia, per garantire un utilizzo sicuro di tale tecnica è necessario valutare i suoi effetti non solo sui prodotti stessi, ma anche sui sistemi di confezionamento, dal momento che i trattamenti HPP vengono eseguiti anche su alimenti già confezionati. In particolare, nel caso degli imballaggi flessibili, i processi HPP possono provocare indesiderati fenomeni di delaminazione, i cui meccanismi non sono ancora del tutto compresi.

Pertanto, in uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori italiani (Fraldi et al., 2014), tali fenomeni vengono analizzati utilizzando, come modello, sacchetti contenenti acqua e carote di piccole dimensioni. Tali sacchetti sono stati realizzati con film a due strati preparati laminando i seguenti film plastici commerciali: polipropilene cast (cast PP), polietilene tereftalato biorientato (bi-oriented PET), poliammide biorientata (bi-oriented PA o OPA) e poliammide cast (cast polyamide).

I trattamenti sono stati condotti a tre diverse pressioni (200, 500 e 700 MPa), per un periodo di mantenimento pari a 5 minuti. Secondo lo studio, la delaminazione è una diretta conseguenza di due principali cause: effetto termico e brusco desorbimento di molecole di gas solubilizzate all’interno dei film multistrato. Gli autori sostengono, inoltre, che entrambe la cause siano profondamente collegate alle differenze tra i valori dei moduli di Young e dei coefficienti di Poisson dei singoli strati che compongono il film.

In accordo con quest’ultima ipotesi, i campioni ottenuti laminando PP+PA, PP+OPA e PP+PET presentano comportamenti meccanici diversi quando sottoposti ai trattamenti HPP. Solamente nel caso della coppia PP+PET, polimeri caratterizzati dalla più elevata discrepanza dei moduli di Young e dei coefficienti di Poisson, sono stati osservati fenomeni di delaminazione evidenti. Concludendo, gli autori evidenziano che i risultati ottenuti nello studio siano fondamentali per un design appropriato di imballaggi flessibili da sottoporre a trattamenti HPP.

Nuovi prodotti biodegradabili a base di PLA, PHB e limonene.
Nelle ultimi anni il grande interesse verso la riduzione dell’impatto ambientale provocato dai sistemi di confezionamento alimentare, e dal loro utilizzo indiscriminato, ha contribuito in modo sensibile alla crescita dell’industria dei polimeri biodegradabili. In questo contesto, l’acido polilattico (PLA) costituisce una delle soluzioni più diffuse grazie alla sua notevole resistenza meccanica, elevata trasparenza e facilità di trasformazione.

Tuttavia, questo polimero presenta anche alcune caratteristiche che ne limitano l’utilizzo, tra cui una bassa permeabilità al vapore acqueo ed una scarsa resistenza termica. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori spagnoli (Arrieta et al., 2014), il PLA è stato miscelato con poliidrossibutirrato (PHB) e con limonene (LIM) per migliorare la capacità del PLA nello sviluppo di un efficiente imballaggio flessibile per alimenti. Una volta preparati, i film sono stati caratterizzati in termini di caratteristiche meccaniche, strutturali, superficiali e funzionali.

Sono, inoltre, stati valutati il comportamento di cristallizzazione e la stabilità termica. I risultati dimostrano che i tre componenti sono perfettamente miscibili tra di loro, il PHB migliora le proprietà barriera del PLA nei confronti dell’ossigeno, il LIM esalta le caratteristiche plastiche del PLA e la presenza combinata del PHB e del LIM aumenta l’idrofobicità del PLA (ossia la resistenza all’acqua). Durante specifici test di disintegrazione in compost, è stato osservato che il LIM facilita i processi di idrolisi, ma il PHB ritarda la disintegrazione della matrice del PLA.

Ciò nonostante, la miscela ternaria PLA-PHB-LIM è risultata completamente disintegrabile. Concludendo, gli autori sostengono che tale miscela offre interessanti prospettive per lo sviluppo di imballaggi flessibili perfettamente trasparenti, con un’elevata resistenza sia all’ossigeno, sia all’acqua e biodegradabili in compost.

Riferimenti bibliografici
M. Fraldi et al., Innovative Food Science and Emerging Technologies, 23, 2014, 39-53
M.P. Arrieta et al., European Polymer Journal, 50, 2014, 255-270