Packaging alimentare, la rivoluzione parte dai materiali

Il packaging alimentare resiste: il made in Italy ha successo anche all’estero. Materiali fortemente innovativi per un packaging sempre più ecocompatibile e ricerca di nuove soluzioni nei macchinari apportano slancio alla rivoluzione Foodtech.

Nel FoodTech, l’incontro tra l’innovazione tecnologica e la tradizione agroalimentaria, si è visto un fiorire di innovazioni trasversali capaci di unire ambiti anche molto diversi fra loro, come ad esempio lo studio di modelli di machine learning, l’aerodinamica e la topografia per istruire una flotta di droni ad analizzare e trattare un campo coltivato. L’Italia, motivata al mantenimento del suo status di patria per eccellenza della cultura alimentare, si sta organizzando per divenire il portabandiera di questo movimento socioeconomico. La già citata Talent Garden ha dedicato proprio al Foodtech un campus a Milano, aperto nel 2019 in zona Isola e che ospita attualmente oltre 150 membri tra startup, agenzie, freelancer, corporate e investor, mentre a Roma ha aperto “Startupbootcamp FoodTech Rome”, acceleratore d’impresa dedicato all’agroalimentare organizzato dall’azienda esperta di startup Startupbootcamp, la quale conta più di dieci incubatori sparsi in tutto il mondo. A Milano troviamo anche il percorso del “FoodTech Accelerator” coordinato da Deloitte Officine Innovazione, in collaborazione con alcune realtà italiane tra cui Amadori, Cereal Docks, Birra Peroni e COPROB Italia Zuccheri, che ha presentato nel Febbraio scorso nove startup internazionali scelte tra più di 600 candidature. Non mancano anche programmi dedicati all’interno degli acceleratori già presenti nel territorio, come quello proposto da UniCredit.

L’innovazione nel packaging

La spinta fornita dal Foodtech al mercato alimentare ha riacceso l’interesse delle aziende già solide nel settore portandole a scommettere nuovamente sull’innovazione e sulla ricerca, così da non farsi lasciare indietro dalle neonate imprese. I primi cambiamenti visibili di questa rivoluzione sono stati inerenti all’ambito del packaging, elemento comune a tutte le fasi finali della catena di produzione ed essenziale per la conservazione del prodotto. Per il mercato interno e ancor più per l’export, la flessione riportata in questa difficile congiuntura dal segmento del packaging alimentare è stata molto più contenuta rispetto ad altri settori, grazie a diversi fattori:  dallo sviluppo di tecnologie di ultima generazione (Industry 4.0), per lo svolgimento di attività strategiche, come l’installazione degli impianti da remoto e l’assistenza virtuale al cliente, all’introduzione di prodotti a basso impatto ambientale. Nel corso del 2020, infatti, gli imballaggi ecologici hanno acquisito interessanti quote di mercato, forti dell’interesse dimostrato negli ultimi anni sia dall’industria, sia dai consumatori.

Confezioni sempre più green

Già oggi sono numerose le aziende che investono nella ricerca di nuovi materiali per il packaging alimentare come le bioplastiche, a base di materiali sostenibili, come la cellulosa, l’amido, la fecola di patata, le alghe, i residui di lavorazione del latte, i rifiuti organici e così via. La sfida, per tutti gli operatori del settore, è produrre materiali resistenti, in grado di proteggere efficacemente l’alimento, facilmente stampabili, accattivanti per il consumatore.
 Tra le idee più interessanti presentate al riguardo troviamo “Ooho” la capsula per il contenimento di liquidi trasparente, biodegradabile e commestibile, realizzata con un polimero sintetico ricavato dalle alghe marine. Questo speciale involucro è stato sviluppato dalla startup britannica Skipping Rocks Lab, la quale ha saputo trovare una soluzione al problema delle bottiglie di plastica, ormai sempre più presenti nei nostri oceani, che fosse sia economicamente che ecologicamente sostenibile. Altre novità riguardano per esempio una nuova pellicola per alimenti fatta con un tessuto biodegradabile realizzato con prodotti biologici certificati. Questo nuovo materiale beeopak potrebbe sostituire la pellicola di plastica per alimenti e la carta stagnola. Può essere utilizzato per avvolgere quasi tutti gli alimenti come pane, formaggi, frutta e verdura e per coprire i contenitori. Si tratta di un materiale ricavato con ingredienti biologici certificati, come la cera d’api biologica e l’olio di nocciola tonda e gentile Igp. È un tessuto naturale, modellabile e adattabile, lavabile e riutilizzabile per circa un anno senza perdere le sue caratteristiche.

La lotta allo spreco alimentare

In un periodo in cui la responsabilità sociale dell’impresa è sempre più sentita da consumatori, mercati e finanza, tra le sfide che si trovano ad affrontare le aziende del settore non poteva mancare lo studio e la realizzazione di packaging alimentare in grado di migliorare la qualità dei prodotti alimentari, prolungare la loro durata di conservazione e avere un impatto economico inferiore rispetto ai costi di smaltimento degli imballaggi tradizionali. 
In questo ambito è stata sviluppata da Iuv – azienda italiana che sviluppa, produce e commercializza packaging innovativi, sostenibili e naturali – la soluzione chiamata Columbus’ Egg  che  si propone di abbattere le perdite e gli sprechi alimentari. Le pellicole sviluppate con questa tecnologie sono in grado di prevenire la comparsa di muffe, lieviti e batteri, di allungare la vita degli alimenti naturalmente. Sono applicabili per immersione e realizzate utilizzando componenti naturali, sostenibili e a basso costo, con la possibilità di inglobare prodotti funzionali al benessere del consumatore. Anche Ixon, startup di Hong Kong incubata presso l’acceleratore di Deloitte Officine Innovazioni, si è mossa in questa direzione, sviluppando una tecnologia di confezionamento asettico capace di trasformare gli alimenti sottovuoto in prodotti stabili, senza la necessità di utilizzare il frigorifero, eliminando così il problema logistico della catena del freddo e della conservazione.

Packaging connesso

Altro trend che guida il comparto è la digitalizzazione delle confezioni per essere sempre più vicino al consumatore. Come? Connettendo il packaging alla rete tramite un codice QR e altri indicatori grafici near field communication (NFC), identificazione a radio frequenza (RFID), Bluetooth e realtà aumentata (AR). Attraverso queste tecnologie sarà possibile infatti accedere a una quantità di dati e informazioni impensabili sul prodotto: ingredienti, tabelle nutrizionali, consigli per l’uso, ricette e curiosità, oltre a un ambiente virtuale dove il produttore e l’intera comunità di consumatori potranno incontrarsi, confrontarsi ed interagire. L’obiettivo è arrivare a un packaging alimentare altamente personalizzato e personalizzabile, che porterà a un maggiore coinvolgimento dei consumatori, una rinnovata consapevolezza del prodotto con l’aggiunta dell’elemento esperienziale, tutti fattori che portano con sé nuove sfide di marketing e nuovi potenziali sviluppi di mercato.

 Nuove sfide per il settore

Il mercato contemporaneo richiede di far fronte, oltre che alla già menzionata esigenza di packaging alimentare 100% riciclabile, anche al bisogno del consumatore di fruire di prodotti senza aggiunta di additivi e conservanti chimici; ciò rappresenta una sfida per le aziende, poiché fa emergere la necessità di ristudiare le strategie per rendere i processi di lavorazione, e di conseguenza gli alimenti, più protetti da contaminazioni microbiologiche. Il conseguente irrigidimento delle norme igieniche, con l’aumento della frequenza dell’attività di pulizia e igienizzazione, ha fatto emergere un effetto collaterale imprevisto: la corrosione anticipata dei macchinari impiegati, nonostante i materiali che li costituiscono siano acciai inossidabili e allumini. Negli ultimi anni, infatti, si è visto un aumento degli studi riguardanti tale fenomeno del settore alimentare.

Nuovi materiali contro la corrosione

Lo studio “AES and XPS investigations of thecleaning-agent-induced pitting corrosion of stainless steels used in the food-processing environment” di D. Steiner-Petrovič e D. Mandrino condotto sugli acciai inossidabili AISI 304 e AISI 430 usati nelle attrezzature a contatto con gli alimenti, ha rilevato la presenza di strati passivati gravemente danneggiati e non omogenei, indotti dall’ammoniaca contenuta nel detergente che reagisce con il cloro disperso nell’ambiente. Le analisi superficiali AES e XPS hanno dimostrato la presenza di Cl e N sulle superfici analizzate, soggette a frequenti pulizie approfondite, in cui il sale di ammonio dell’acido cloridrico, attraverso una reazione con l’acqua, aumenta la sua concentrazione di ioni cloruro nella soluzione, innalzando di molto il potere corrosivo dei detergenti. La distruzione localizzata dello strato passivante innesca il processo corrosivo denominato pitting, o vaiolatura a causa della sua distribuzione a puntini come la famosa malattia. L’attacco corrosivo è localizzato ma funge da innesco per l’azione della corrosione elettrochimica; le zone dove il film viene a mancare fungono da anodi (zona attiva) rispetto a quelle circostanti, che presentano uno strato di ossidi ancora integro, su cui invece ha luogo l’azione riducente (catodica). Anche lo studio “Microstructure investigation of premature corroded heat exchanger plates(Article)” di A.Wassilkowska, T. Skowronek, S. Rybicki, ha rilevato le stesse problematiche analizzando le piastre di uno scambiatore in acciaio 316L, corrose per pitting in appena cinque mesi di utilizzo. Entrambi gli articoli evidenziano la necessità di utilizzare leghe a più elevata resistenza alla corrosione in tutte quelle applicazioni per cui vi è la necessità di pulire frequentemente i componenti con detergenti a base di ammoniaca o in cui un guasto nel funzionamento della macchina possa causare uno sversamento di materiale organico; inoltre, raccomandano di ridurre il più possibile la rugosità superficiale poiché, altrimenti, le micro-asperità presenti potrebbero essere tali per cui un normale risciacquo con acqua dopo il trattamento di pulizia non sia sufficiente per rimuovere le piccole concentrazioni di sale di ammonio presenti in superficie.

Il ruolo del fornitore di componenti

Un’attività complessa come la realizzazione delle macchine per il settore del packaging alimentare può trovare un valido supporto nei fornitori di componenti. È il caso di R+W (https://www.rw-italia.it/prodotti/), azienda leader nella produzione di giunti e alberi di trasmissione, in grado di mettere la sua esperienza a disposizione del progettista. Il packaging, spesso considerato un aspetto minimale del prodotto, incide fino al 40% sul prezzo di vendita al dettaglio dell’oggetto, svolgendo un ruolo di primaria importanza dal punto di vista del marketing.

Questo si traduce in un continuo rinnovo dei formati, dei materiali impiegati nel confezionamento e nella costruzione di macchinari custom per fabbricarli. Macchine sempre più smart, come vuole l’economia 4.0, che richiedono componenti evoluti, intelligenti e capaci di comunicare tra loro per ottimizzare la produttività e salvaguardare la competitività sui mercati internazionali. 
Nel settore della produzione o trasformazione alimentare, R+W Italia serve anche marchi di primo piano nel segmento dei derivati del latte che anche grazie a questi prodotti seguono sia il ciclo produttivo sia il confezionamento; ma il segmento dell’industria alimentare dove la presenza di R+W è maggiore rimane il packaging, dove i componenti dell’azienda trovano utile impiego nei sistemi complessi delle linee di imballaggio e nella gestione pallettizzata delle confezioni.
L’industria sta attraversando un periodo di grandi cambiamenti dettati, come detto prima, dalla spinta green alla realizzazione e commercializzazione di imballi compostabili o nei quali il ricorso alla plastica sia il più possibile contenuto.

Fra i clienti di R+W rientrano sia le società di stampaggio delle materie plastiche, sia molte altre aziende che invece stanno scommettendo sulla sostituzione della plastica. Sono i brand dell’alimentare e anche le scelte dei consumatori a orientarne le strategie, stimolando parte le ricerca, lo sviluppo, l’innovazione. Pur mantenendo invariate le rispettive caratteristiche originarie, i prodotti di R+W seguono i trend di mercato, fra i quali quello della sostenibilità è fra i più percepibili e condivisibili. Per soddisfare le esigenze dei clienti l’azienda propone i giunti di precisione a soffietto BK, i giunti a elastomero della serie EK, i giunti con allunga ZAE ed EZ nonché con i limitatori di coppia della famiglia SK. I giunti BK a soffietto metallico, precisi e senza gioco, sono molto apprezzati per il basso momento di inerzia, la totale assenza di necessità di manutenzione, la durata praticamente infinita e soprattutto la totale affidabilità. I giunti a elastomero della serie EK combinano elevata flessibilità e buona resistenza.

Smorzano vibrazioni e impatti compensando i disallineamenti degli alberi.I giunti a elastomero EK combinano elevata flessibilità e buona resistenza. Smorzano vibrazioni e impatti compensando i disallineamenti degli alberi. Molti elementi condizionano la progettazione dei giunti a elastomero: da fattori quali il carico, l’avviamento e la temperatura dipende la durata dell’inserto. L’elemento elastomerico è disponibile in diverse durezze shore, per trovare sempre un compromesso adatto fa le proprietà di smorzamento, la rigidità torsionale e la correzione dei disallineamenti per la maggior parte delle applicazioni. I giunti con allunga della serie ZA-EZ sono ideali per collegamenti con grandi distanze assiali, eventualità spesso presente nelle macchine da imballaggio. Sono facili da montare e smontare senza che occorra muovere o allineare gli elementi da collegare. R+W ha in assortimento giunti con allunghe fino a 6 m, che non necessitano di supporto intermedio. Disponibili in versioni speciali per quanto riguarda materiali, tolleranze, dimensioni e prestazioni, i giunti con allunga R+W se ben dimensionati e montati correttamente non hanno alcuna necessità di manutenzione e una durata praticamente infinita. I limitatori di coppia SK sono in grado di svincolare la parte motrice dalla parte condotta nel caso di un sovraccarico. E questo allo scopo di tutelare non solamente i componenti coinvolti nella trasmissione del moto, ma anche il prodotto finale e naturalmente il suo packaging. In modo da evitare il suo danneggiamento durante la produzione e limitare la percentuale di prodotto che risulta non conforme alla vendita per la difettosità della confezione. La sfida raccolta da R+W è dar vita a oggetti che per tipologia del materiale, peso e prestazioni supportino l’ottimizzazione dei processi. Per esempio, il food predilige l’acciaio inox che dà ampie garanzie di igienicità nel contatto col prodotto. R+W ha dovuto portare a termine studi importanti che hanno però dato buoni frutti, perché sinora l’azienda è sempre stata in grado di consegnare agli utilizzatori soluzioni adeguate.