1

SOLUCIONES EN ENVASES

ACTIVOS SOSTENIBLES

Quique Benavent Fernández / Departamento de Diseño e Inyección

ebenavent@aimplas.es · 20 de septiembre de 2019

2

Índice Breve presentación de AIMPLAS

Envase convencional & envase activo

Estrategias para alargar la vida útil

Casos de éxito

Conclusiones

3

AIMPLAS. Breve presentación

Síntesis de

polímeros Materias

primas

Compounding

Fabricación /

Transformación

Valorización

de residuos

plásticos

Usuarios

directos

sectoriales

• Centro Tecnológico (CT)

con 30 años de experiencia

en el sector del plástico

ubicado en Valencia

• Enfocado al sector del

plástico

• Más de 160 profesionales

altamente cualificados

• Especialistas en toda la

cadena de valor

4

Proyectos I+D+i

Análisis y ensayos

Síntesis de polímeros

Procesado de materiales

Asesoramiento técnico

Inteligencia competitiva

Formación

AIMPLAS. Soluciones para el plástico

5

Envases convencionales vs activos

Monitoreo

ExtenderPreservar

InerteTransporte

InformarProteger

Atractivo

6

Estrategias para alargar la

vida útil: Envases activos y

envases barrera

7

2. Propiedades barrera

1. Envase activo

Estrategias extensión vida útil

8

Envase activo

El envase activo interactúa con la comida o la atmósfera del envase para prolongar la vida útil,

controlar la frescura, mostrar información sobre la calidad, mejorar la seguridad y mejorar la

comodidad.

Alimento y sus características

Formato, condiciones de envasado y vida útil

1. Controlar la presencia de oxígeno.

2. Limitar el crecimiento de microorganismos.

3. Controlar la entrada y salida de humedad.

4. Retardar las reacciones enzimáticas.

5. Proteger de la Radiación U.V.

Efecto deseado

9

Envase activo: Metodología

Debido a la gran variedad de alimentos, tipos de envase, requisitos de envasado y factores de

degradación, la selección de materiales y el diseño y desarrollo de un envase activo es crucial, para ello

AIMPLAS trabaja siguiendo una metodología probada con éxito:

Mecanismo de deterioro

Selección del/los aditivos

Modo de acción

Incorporación

Validación

Envase activo seleccionado

Masa

Recubrimiento

Extractos naturales,

aceites esenciales,

compound sintético. Contacto

Liberación

10

Capa adhesivo

Polímero en contacto

Material

barrera

Envase barrera multicapa

Material barrera a O2: Hecho

a medida a través de la

aditivación.

Material barrera

EVOH

Método convencional Nuevos métodos

No sostenible

Envase barrera: Extrusión/Inyección

11

Estrategias de envasado ecológicas

para extender la vida útil de los

alimentos

12

Objectivo:

Envase sostenible

13

Soluciones multicapaLos polímeros bio-basados son una ventaja

competitiva debido a una imagen más verde y

sostenible.

Se debe prestar especial atención a las

propiedades de barrera: por ejemplo, buenas

propiedades de barrera contra el agua de

polihidroxialcanoato (PHA); El ácido poliglicólico

(PGA) tiene excelentes propiedades de barrera

contra el agua a un coste elevado (> 20 € / kg).

Solución biodegradable multicapa

Limitaciones

Los polímeros bio-basados tienen un uso

reducido como film monocapa para aplicaciones

de envasado de alimentos debido a su alto

precio y no tienen suficientes propiedades de

barrera.

Envase sostenible. Soluciones

14

Envase

barrera

Envase

activo+

Envase sostenible

15

Casos de éxito

16

Proyecto PLA4FOOD (FP7-SME-2010-1-262557)

• Desarrollo de envases activos innovadores y biodegradables

para aumentar la vida útil de los productos frescos.

• Se utilizaron diferentes técnicas de encapsulación para

controlar la cinética de liberación de aditivos y la migración.

17

PLA4FOOD: Envases multicapa

Estructura multicapa propuesta

Lámina plana – Extrusión de film

soplado

PLA + plastificante + absorbedor de

humedad

PLA + plastificante

PLA + plastificante + aditivo activo

Relación de espesores: 1/2/1

Espesor total: 550-600 μm

18

PLA4FOOD: metodología

Barquetas y film obtenido

19

PLA4FOOD: Resultados

Aspecto de la ensalada después de cuatro días en el envase activo

(izquierda) versus envase convencional (derecha).

20

• El envase activo no mostró crecimiento de moho o bacterias, mientras que en la bandeja de control,

el crecimiento de moho aumentó a lo largo del tiempo.

• El nuevo envase alarga efectivamente la vida útil de los productos frescos

PLA4FOOD: Resultados

Días 0 5 10 15 20

Bandeja (Control) 0 0 1 2 8

Envase activo 0 0 0 0 0

Nº de tomates infectados con el moho Rhizopus por bandeja.

21

Proyecto NATENVAS (IDI-20111128)

• Desarrollo de envases activos con acción antifúngica

para el envasado de lácteos y productos preparados.

• Se desarrolló un envase activo específico para cada tipo

de alimento de acuerdo con sus requisitos de envasado

y tipo de degradación.

22

NATENVAS: Metodología

23

NATENVAS: Resultados

• Retraso significativo en el crecimiento de moho en las fresas, en comparación con el film de control.

0 days

Control PE film + 1% Garlic Extract

7 days

Control PE film + 1% Garlic Extract

4 days

Control PE film + 1% Garlic Extract

10 days

Control PE film + 1% Garlic Extract

24

NATENVAS: Results

Proliferación del moho en fresas sin envasar (control), con envase convencional

(película de PE) y en envase activo (película con extracto natural).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 4 7 10

Avera

ge m

old

co

ate

d f

ruit

(%

)

Time (Days)

Control Plain PE film Film with 1% natural extract

25

Proyecto REFUCOAT (H2020-BBI-JTI-2016-745791)

• Desarrollo de envases de alimentos totalmente reciclables

con propiedades mejoradas de barrera a gases y nuevas

funcionalidades utilizando recubrimientos de alto

rendimiento.

• Reemplazo de envases metalizados por el uso de

recubrimientos de barrera híbridos para productos salados y

cereales.

• Producción de resinas de cadena media para desarrollar un

envase biodegradable para carne de pollo.

26

Envases 2030

COMPOSICIÓN:

50% Envase activo

100% Envase bio-basado

50% Envase barrera

Proyecto REFUCOAT

27

Proyecto REFUCOAT

Factores de degradación

Componentes: 50% Barrera & 50% Envase activo

O2/Vapor agua/UV

O2 & Vapor de agua

generan una atmosfera

adecuada para la

proliferación de insectos.

Microorganismos:

Coliformes, Escherichia coli,

Moho, etc.

COMPOSICIÓN:

50% Envase activo

100% Envase bio-basado

50% Envase barrera

Efecto antioxidante Efecto antioxidante

Efecto antimicrobiano

28

REFUCOAT: Resultados (en marcha)

• Se están desarrollando recubrimientos activos.

Recubrimiento antioxidante

Recubrimientos antifúngicos y antimicrobianos.

• Selección de sustancias activas en función de la actividad de los

compuestos intrínsecos.

• Formulación del recubrimiento.

• Optimización del perfil de liberación de los compuestos

activos.

29

Proyecto CAP-RESISTENT (Convocatoria AVI)

OBJETIVOS

• Fabricación de prototipos de envases con actividad antimicrobiana para su aplicación en el

sector del envase alimentario

• Sustancias antimicrobianas de origen natural

• Microcápsulas con alta resistencia térmica y mecánica

• Materiales plásticos biodegradables y compostables

30

Proyecto CAP-RESISTENT

Microencapsulación de agentes activos

• La tecnología de microencapsulación puede definirse como un proceso para recubrir una sustancia con una

cubierta inerte que la aísle y la proteja de los agentes externos y además permita su liberación controlada. El

producto resultante se denomina “microcápsula”.

• Aumentar la vida útil previniendo reacciones de degradación, oxidación...

• Mejorar la manipulación de sustancias tóxicas.

31

Proyecto CAP-RESISTENTSíntesis de cápsulas y estudio de su viabilidad a escala de laboratorio/pre-planta piloto

CompoundingSíntesis cápsulas SEM microcápsulas

Inyección ExtrusiónBandeja

Botella

Imagen microcápsulas

32

Conclusiones

33

Conclusiones

• Los productos alimentarios requieren un envasado especial debido a sus factores

específicos de degradación.

• El tipo de envase, características del aditivo y el modo de actuación decidirán la

forma de incorporarlo en el envase: recubrimiento o en masa.

• Las estructuras multicapa y los films metalizados tienen un gran impacto ambiental.

• No hay una solución única para extender la vida útil del producto: Barrera + Envase

activo

• Es necesario lograr un compromiso entre la conservación de los alimentos y la

protección del medio ambiente.

• Se pueden seguir diferentes enfoques técnicos, y una combinación de ellos:

Recubrimientos barrera biodegradables: oxígeno, vapor de agua, UV,…

Recubrimientos activos biodegradables: antioxidantes, antimicrobianos,…

Estructuras multicapa monomaterial 100% reciclables.

Estructuras multicapa biodegradables.

34

www.aimplas.esValència Parc Tecnològic

Calle Gustave Eiffel, 4

46980 Paterna (Valencia)

ESPAÑA

info@aimplas

(+34) 96 136 60 40

Síguenos