Imballaggi alimentari, la nuova generazione intelligente

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supermarket blur

Dall’inizio del nuovo millennio, l’innovazione negli imballaggi alimentari si è progressivamente spostata verso lo sviluppo di materiali “intelligenti”

Michele Manfredini

Secondo la definizione accettata a livello comunitario, gli imballaggi intelligenti sono quelli che contengono un componente che è in grado di monitorare le condizioni dell’alimento imballato o del suo ambiente durante tutte le fasi della conservazione. Quindi l’imballaggio intelligente fornisce informazioni sulle condizioni del prodotto, e/o sull’integrità della confezione che lo contiene. Queste informazioni servono al consumatore ma anche al produttore, perché consente di individuare eventuali punti critici nella catena di approvvigionamento ed eventualmente intervenire per renderla più sicura ed efficiente. Tutto questo consente di ridurre le perdite di cibo e di imballaggi e di aumentare la convenienza, la sicurezza e la qualità in tutta la filiera. Ormai le innovazioni nel settore del packaging alimentare devono essere valutate non solo in funzione delle 4 funzioni tradizionali degli imballaggi (contenimento, protezione, convenienza, comunicazione), ma anche in senso più generale in funzione della loro sostenibilità ambientale (riduzione dei rifiuti di imballaggio e della perdita di cibo). Gli imballaggi intelligenti soddisfano queste esigenze. E’ importante capire che l’imballaggio intelligente è un concetto diverso dall’imballaggio attivo, che contiene un componente che scambia delle sostanze con il prodotto alimentare, rilasciandole o assorbendole, per prolungare la durata di conservazione degli alimenti oppure per impartire alcune caratteristiche. Tuttavia, gli imballaggi intelligenti e gli imballaggi attivi non si escludono a vicenda, anzi possono operare in sinergia per realizzare il cosiddetto “smart packaging”, che fornisce da un lato il monitoraggio dei cambiamenti nel prodotto (intelligente) e dall’altro agisce su questi cambiamenti (attivo). Gli imballaggi intelligenti sono trattati in maniera approfondita in un articolo scritto da Mike Vanderroost et al. (Trends in Food Science & Technology 39, 2014, 47), che hanno fornito un quadro generale delle ricerche scientifiche in corso, delle innovazioni tecnologiche più recenti e delle tecnologie emergenti nell’ambito dei sistemi intelligenti di confezionamento. Ad oggi, esistono tre tipi principali di imballaggi intelligenti: 1) i sensori, 2) gli indicatori e 3) i sistemi di identificazione a radiofrequenza (RFID). Di seguito verranno discussi i vantaggi, le caratteristiche richieste, i problemi tecnologici da risolvere e le prospettive per ciascuna di queste tecnologie.

1) I sensori sono considerati la tecnologia più promettente nell’ambito degli imballaggi intelligenti. I sensori vengono tradizionalmente utilizzati negli ambiti più diversi per misurare la temperatura, l’umidità, il pH e l’esposizione di un oggetto alla luce, ma negli ultimi anni hanno ricevuto una crescente attenzione anche per monitorare la qualità del cibo e l’integrità della confezione.

Vantaggi. I sensori offrono una valida alternativa al modo attuale di effettuare le analisi, che richiede di rompere la confezione, prelevare un campione da analizzare e infine procedere all’analisi con la gas cromatografia a spettrometria di massa (GC-MS). Inoltre, la maggior parte dei sensori già esistenti sono in grado di rilevare i composti con una sensibilità elevata.

Caratteristiche. Attualmente i sensori richiedono un elevato dispendio di energia, con temperature di esercizio che possono anche arrivare a 600°C, sono troppo grandi ed insufficientemente selettivi. I sensori piccoli e flessibili sono particolarmente interessanti, ovviamente perché i sensori grandi ed eccessivamente rigidi possono essere difficilmente integrati nell’imballaggio alimentare. Inoltre sono richieste basse temperature di esercizio, elevate sensibilità (rilevazione di piccole quantità di gas), selettività (cioè il rapporto tra la capacità del sensore di rilevare ciò che è di interesse rispetto a ciò che non lo è) e reversibilità (cioè i sensori devono consentire più misurazioni consecutive).

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