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O projeto europeu conta com a participação de cinco entidades portuguesas

Projeto YPACK desenvolve embalagens biodegradáveis que prolongam a vida útil dos alimentos

09/09/2020

A poluição gerada pelo descarte indevido de embalagens de plástico constitui um problema ambiental que requere soluções urgentes. Os últimos resultados do projeto YPACK, financiado pela EU, mostram que uma formulação inovadora de ingredientes ativos poderia permitir fabricar embalagens biodegradáveis com capacidade para prolongar o prazo de validade dos alimentos, reduzindo assim os resíduos alimentares.

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O consórcio responsável pelo projeto YPACK, do qual fazem parte a Universidade do Minho, a Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa (FCT/NOVA), a Sonae, a Biotrend e o INL (International Iberian Nanotechnology Laboratory), desenvolveu, ao longo dos últimos dois anos, um plástico de base biológica alternativo às tradicionais embalagens de plástico para alimentos.

A embalagem compostável YPACK é feita a partir de um biopolímero sustentável, poli(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), identificado com a sigla PHBV, produzido a partir de subprodutos industriais do soro de queijo e de microcelulose proveniente de casca de amêndoa. Os testes de biodegradabilidade mostram uma degradação total dentro dos 90 dias regulamentados.

A produção de PHBV para a embalagem YPACK baseou-se no trabalho da Professora Maria Reis e da sua equipa da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA (FCT/NOVA), que consistiu em desenvolver a metodologia de produção em laboratório, numa escala-piloto. O conhecimento foi posteriormente passado para a empresa belga Avecom, que iniciou a produção de PHBV a nível semi-industrial. A sua instalação de testes, desenvolvida especialmente para YPACK, utiliza soro de queijo de baixo custo e é capaz de produzir mais de 600 kg de biomassa bruta de PHBV num mês.

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Soro de queijo (esquerda) e biomassa bruta PHBV (direita).

O Dr. José María Lagarón, do Conselho Nacional de Investigação Espanhol (CSIC), coordenador do projeto, afirmou: “A embalagem ideal envolve pegadas de carbono e água mais baixas, é biodegradável e/ou compostável, faz uso de resíduos ou subprodutos, é devidamente concebida de forma ecológica, segura e tem as propriedades de conservação adequadas para minimizar os resíduos alimentares. A YPACK está a concretizar esta visão”.

Embalagem ativa inovadora

No processo de desenvolvimento da YPACK, o biopolímero PHBV foi utilizado para criar um ‘bio-papel’ muito fino. Posteriormente, foram-lhe adicionados dois ingredientes ativos: Óxido de zinco e óleo essencial de orégãos, ambos têm uma boa atividade antimicrobiana contra duas bactérias que podem causar intoxicações alimentares: Staphylococcus aureus e Escherichia coli (E.coli).

Os investigadores descobriram uma combinação ótima dos ingredientes ativos que demonstrou efeitos antibacterianos a curto prazo (15 dias) e a médio prazo (até 48 dias) em sistemas 'abertos' e 'fechados'. Isto significa que a fórmula poderia ser utilizada para produtos alimentares onde a embalagem é aberta e fechada várias vezes, por exemplo, para embalar fatias de presunto ou pão. Os componentes ativos poderiam ser utilizados tanto em bandejas como em filmes de proteção.

Estes resultados laboratoriais promissores mostram o potencial das embalagens biológicas ativas para aumentar o prazo de validade de produtos frescos como carne, frutas e vegetais e massa fresca. Contudo, devido a restrições regulamentares dentro da UE, a embalagem final YPACK não conterá, em primeira instância, uma camada ativa, mas será feita puramente a partir de PHBV biodegradável.

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A reta final

O projeto YPACK já entrou na fase de aceitação do consumidor e de estudos do prazo de validade. Num estudo preliminar de consumo, que incluiu mais de 7000 consumidores, os resultados mostram que estes não se opuseram à utilização de cascas de amêndoa e soro de queijo em materiais de embalagem de alimentos. Tanto as embalagens passivas como as contendo ingredientes ativos foram igualmente percebidas como aceitáveis pelos consumidores. Participaram no estudo consumidores de sete países (Dinamarca, França, Hungria, Holanda, Portugal, Espanha, Turquia).

Este projeto de três anos chega ao fim em outubro deste ano, aproximando-se a fase em que poderemos ver as embalagens YPACK no mercado. Os resultados completos do projeto serão apresentados na conferência final marcada para o dia 1 de outubro, em Bruxelas. Para assistir ao evento, registe-se aqui.

As várias etapas de produção da embalagem YPACK

O processo de produção de PHBV consiste em três etapas. A matéria-prima é o soro de queijo, um subproduto da indústria alimentar (a ambição futura é produzir PHBV ao lado de uma fábrica de queijo, para que o soro de leite não precise de ser seco e enviado antes do processamento).

  1. Na primeira etapa da produção, o soro de queijo é convertido em ácidos gordos de cadeia curta por microrganismos anaeróbios.
  2. Depois, os microrganismos capazes de acumular PHBV são selecionados e cultivados, assegurando um ambiente específico em condições aeróbicas.
  3. Finalmente, os microrganismos são sobrealimentados com os ácidos gordos. Isto leva a um processo de acumulação de PHBV. O PHBV atua como o armazenamento de gordura das células e esta 'gordura' é então utilizada para fazer bioplásticos.

Como a produção de PHBV é biológica, e não química, os micróbios precisam de ser alimentados 24 horas por dia. Se os micróbios forem privados de nutrientes, utilizarão o PHBV formado como uma fonte de energia.

Do processamento efetuado pela Avecom resulta uma pasta de células microbianas preenchidas com grânulos de PHBV.

O PHBV bruto é então enviado para a Biotrend. que extrai o PHBV separando os grânulos dos detritos celulares.

No passo seguinte, a Universidade do Minho produz um composto compatível com critérios de qualidade feito de YPACK produzido PHBV, PHA comercial, e microcelulose. No decorrer do projeto, a UMINHO produziu duas toneladas de material e entregou-o ao parceiro LINPAC, que o transformou em bandejas termoformadas.

A fim de tornar as bandejas adequadas para alimentos e mantê-los frescos durante mais tempo, as empresas Melodea, Bioinicia, Gaiker, e Technopackaging desenvolveram filmes barreira ativos, biodegradáveis.

O PHBV é feito por bactérias, o que significa que pode ser digerido por outras bactérias. Esta é a base da biocompostabilidade das embalagens feitas com este composto.

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