Presentazione Dott. Piergiovanni
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Presentazione Dott. Piergiovanni
GSI CA A Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e sostenibilità Gli imballaggi attivi ed intelligenti per una migliore conservazione degli alimenti Luciano Piergiovanni – DISTAM Università degli Studi di Milano Luciano Piergiovanni Luciano Piergiovanni e Luisa Torri Pavia 26 settembre 2008 1 Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e sostenibilità G L I A R G O M E N T I Gli imballaggi attivi ed intelligenti per una migliore conservazione degli alimenti • L’innovazione di Packaging • Functional packaging (active, smart & intelligent packaging) • Il packaging sostenibile • Il ruolo della ricerca nell’innovazione di packaging Luciano Piergiovanni Luciano Piergiovanni e Luisa Torri Pavia 26 settembre 2008 2 L’ innovazione di Packaging I N N O V A Z I O N E L'innovazione è l'implementazione di un prodotto nuovo o significativamente migliorato o di un processo, un nuovo metodo di marketing o un nuovo metodo organizzativo in ambito di business, luogo di lavoro o relazioni esterne. La Confindustria definisce l’innovazione una discontinuità della conoscenza che genera un aumento di produttività Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 3 L’ innovazione di Packaging I N N O V A Z I O N E E’ opinione generale, confermata da alcune statistiche e molte comuni osservazioni, che il settore del food packaging sia particolarmente dinamico ed incline alle innovazioni Le novità che riguardano le confezioni con le quali vengono offerti i prodotti alimentari sono certamente più numerose di quelle che riguardano la formulazione o il processo di produzione degli alimenti Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 4 L’ innovazione di Packaging I N N O V A Z I O N E Molti soggetti diversi si attendono innovazione da parte del Packaging DISTRIBUZIONE PRODUZIONE PACKAGING CONSUMATORI ENTI di CONTROLLO Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 5 Molti soggetti diversi contribuiscono all’innovazione di Packaging I N N O V A Z I O N E Più di 3500 aziende, con specializzazioni differenti, producono imballaggi. Un'innovazione di materiale può derivare da: l'industria chimica (polimeri plastici,...) l'industria metallurgica (trattamenti e rivestimenti,...) l'industria vetraria (rafforzamenti del vetro,...) l'industria di trasformazione (stampa, accoppiamento,...) Un'innovazione della tecnologia può derivare da: l'industria meccanica (sistemi di riempimento,...) l'industria alimentare (sistemi di stabilizzazione,...) i centri di ricerca (active packaging,...) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 6 Alcune tendenze innovative del (food) packaging I N N O V A Z I O N E 1 Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticità da parte del mercato 2 Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità 3 Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 7 Alcune tendenze innovative del (food) packaging I N N O V A Z I O N E 1 Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticità da parte del mercato 2 Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità 3 Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 8 Alcune tendenze innovative del (food) packaging I N N O V A Z I O N E 1 Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticità da parte del mercato 2 Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità 3 Contenimento dei costi logistici e dei trasporti (shelf life più lunghe, imballaggi più “logistici”) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 9 Functional packaging is doing more than just offer protection, containment and presentation to the product. Il ruolo del Packaging si è evoluto da passivo/inerte a un attivo contributo alla migliore conservazione della qualità originale e ad una maggiore convenienza. Luciano Piergiovanni …una vera innovazione ? Pavia 26 settembre 2008 10 F U N C T I O N A L P A C K A G I N G Functional packaging …una vera innovazione ? Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 11 F U N C T I O N A L P A C K A G I N G Functional packaging …una vera innovazione ? Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 12 S M A R T Old Devices: dispenser et al. P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 13 S M A R T Old Devices: drop stop P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 14 S M A R T Old Devices: easy opening P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 15 New Devices: mill-packaging S M A R T P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 16 New Devices: valvole per consentire la S M A R T percezione di un odore P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 17 New Devices: valvole per espellere la S M A R T sovrapressione P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 18 New Devices: self cooling & self heating S M A R T P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 19 New Devices: susceptors packaging S M A R T per il riscaldamento in forni a MW P A C K A G I N G Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 20 F U N C T I O N A L P A C K A G I N G Functional packaging …una vera innovazione ? Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 21 I N T E L L I G E N T Old Devices: trasparenza, sigilli di garanzia, comunicazione et al. P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 22 I N T E L L I G E N T New Devices: Temperature Indicating devices P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 23 I N T E L L I G E N T New Devices: Time Temperature Integrating devices P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 24 I N T E L L I G E N T New Devices: Time Temperature Integrating devices P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 25 I N T E L L I G E N T New Devices: Anticorpi per specifici microrganismi Food Sentinel System (FSS) usa bar code per rivelare patogeni (Salmonella, Listeriam monocytogenes o E. coli). L’etichetta segue il prodotto durante il trasporto e la distribuzione. Appare una barra colorata che rende impossibile la lettura del codice se c’è contaminazione P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 26 I N T E L L I G E N T New Devices: RFID per il controllo della supply chain P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 27 I N T E L L I G E N T P A C K New Devices: shotcode per gli INTERNET FOOD La sequenza di blocchi bianchi e neri rappresenta un indirizzo INTERNET. Il lettore (un telefonino di ultima generazione) legge l’URL e connette il telefono al sito. I vantaggi degli ShotCode Software leggero, veloce, stabile (~18kb) Esteticamente piacevole e intrigante Altamente riconoscibile Omnidirezionale Le modifiche sono immediatament eeffettive Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 28 I N T E L L I G E N T New Devices: shotcode per gli INTERNET FOOD Il prodotto/brand diventa un BLOG P A C K Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 29 F U N C T I O N A L P A C K A G I N G Functional packaging …una vera innovazione ? Active packaging: interagisce con il prodotto o con l’ambiente circostante, rilasciando sostanze utili o assorbendo sostanze indesiderate per aumentare la shelf life e la sicurezza Intelligent packaging: fornisce indicazioni sulle condizioni di conservazione o sulla qualità del prodotto per informare il consumatore, il produttore o il distributore Smart packaging: conferisce praticità o comodità di impiego o di consumo Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 30 A C T I V E OLD DEVICES: Botti solforate e l’azione della banda stagnata I primi brevetti di possibili sistemi di active packaging sono piuttosto vecchi (Tallgren, 1938 in P A C K A G I N G Finlandia e Isherwood, 1943 in UK brevettarono sistemi oxygen scavengers) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 31 A C T I V E P A C K A G I N G NEW/OLD DEVICES: Oxygen scavengers From N. Gontard 2007 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 32 A C T I V E NEW/OLD DEVICES: Oxygen scavengers The European Commission supported a three years (1999-2001) research project, with about P A C K A G I N G € 1,100,000 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 33 A C T I V E P A C K A G I N G New devices: Concetti di Active Packaging emergenti • Protezione o esaltazione dell’aroma: adsorbimento di volatili indesiderabili o rilascio di aromi • Controllo della concentrazione di gas e vapori (CO2, O2, vapor d’acqua e etilene) • In situ processing: Immobilizzazione di enzimi • Imballaggi antimicrobici Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 34 A C T I V E P A C K A G I N G New devices: Concetti di Active Packaging emergenti • Protezione o esaltazione dell’aroma: adsorbimento di volatili indesiderabili o rilascio di aromi • Controllo della concentrazione di gas e vapori (CO2, O2, vapor d’acqua e etilene) • In situ processing: Immobilizzazione di enzimi • Imballaggi antimicrobici Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 35 Materiali Antimicrobici A C T I V E P A C K A G I N G (effetto diverso) Riferimento Inibizione: più lunga fase di ritardo, più bassa carica Inibizione Statica: Crescita netta nulla Effetto microbicida: diminuzione della carica Tempo Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 36 Materiali Antimicrobici A C T I V E (meccanismo d’azione diverso) PACK FOOD CONTATTO: NO migration, immobilizzazione dell’antimicrobico P A C K A G I N G MIGRAZIONE controllata di antimicrobici nonvolatili, diffusione e rilascio a contatto EMISSIONE di anti-microbici volatili nello spazio di testa, diffusione ed evaporazione senza contatto Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 37 Materiali Antimicrobici (sostanze diverse) A C T I V E P A C K A G I N G Classe Esempio Acidi organici Ac. propionico, ac. benzoico, ac. sorbico, ac. acetico, ac. lattico, ac. malico Gas inorganici SO2 ,,ClO2 Metalli Argento Fungicidi Benomyl, imazalil Batteriocine Nisina, pediocina, lacticina Enzimi Lisozima, glucosio ossidasi Agenti chelanti EDTA Spezie (estratti) Rafano (allileisocianato), cannella, caffè Oli essenziali/oleoresine Estratto di semi di pompelmo, polvere di bamboo Parabeni Propil parabene, etil parabene Composti vari esametilenetetrammina Appendini P. e Hotchkiss J.W. (2002) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 38 Materiali Antimicrobici (diverso formato) A C T I V E 1. Sacchetti contenenti antimicrobico collocati nella confezione 2. Incorporazione diretta nel film di imballaggio • Miscelazione con solvente (temperature fino a 100°C ) P A C K A G I N G • Estrusione (temperature fino a 250°C) 3. Assorbimento superficiale/rivestimento 4. Immobilizzazione con legami chimici 5. Polimeri con attività antimicrobica intrinseca (chitosano) 6. Polimeri con attività antimicrobica indotta (poliammide irraggiata) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 39 Antimicrobici naturali Rosmarino Angostura Tè verde Senape Chiodi di garofano Noce Moscata Propoli Gse Vanillina Tabacco Tecniche e problematiche di confezionamento Acido MEATing 6 aprile 2006 caprilico Aglio A C T I V E P A C K A G I N G Antimicrobici naturali Antimicrobial Drip Sheet Containing Wasabi Extract Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 41 A C T I V E P A C K A G I N G Antimicrobici naturali Antimicrobial Film Containing Wasabi Extract Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 42 A C T I V E P A C K A G I N G NAFISPACK: Natural Antimicrobials For Innovative and Safe Packaging The small collaborative project recentemente approvato nella prima call del VII Programma quadro KBBE-2007-2-4-04: Innovative and safe packaging Call: Ancora una ricerca ??? Quando un prodotto ??? Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 43 A C T I V E P A C K A G I N G Is the Active Packaging technology ineffective ? Certamente è una buona idea usare la superficie del packaging come un sito di reazioni utili. I packaging materials sono “luoghi” adatti per includere utili sostanze attive o sequestrare indesiderate sostanze…………………. One of the most important role of the public research is to incubate innovations (G.Barbosa,2002), to refine good ideas making them to survive till better times….. …ma nel frattempo….….. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 44 Alcune tendenze innovative del (food) packaging I N N O V A Z I O N E 1 Functional packaging per corrispondere alle aspettative di innovazione, sicurezza e praticità da parte del mercato 2 Prevenzione o riduzione dell’impatto sull’ambiente della produzione e dello smaltimento del packaging - Sostenibilità Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 45 SOSTENIBILITA’ Cos’è il packaging sostenibile Sostenibilità non è una parola nuovissima E’ comparsa nel linguaggio comune almeno 20 anni fa. Non è comparsa in associazione con la parola packaging ma con la parola development. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 46 Punti di vista Lo sviluppo sostenibile Secondo la definizione della Commissione Brundtland delle NU (1987) è “the development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs … Incontestabile, ma nella sua generalità ha condotto ad una visione prevalentemente ambientalista del concetto di sostenibilità Più recentemente (Pricewaterhouse Coopers, 2003): “Aligning an organizations products and services with stakeholders expectation, thereby adding economic, environmental and social value” Inevitabilmente, una maggiore consapevolezza conduce ad una visione più ampia Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 47 Lo sviluppo sostenibile in una visione più globale Punti di vista I tre pilastri della sostenibilità L’ambiente: Rispetto per il pianeta e saggia gestione delle risorse naturali, etc. La Società : Rispetto per le persone, i diritti umani, la salute, la sicurezza… L’Economia : Un uso saggio delle risorse economiche e della loro distribuzione,…. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 48 SOSTENIBILITA’ Sostenibilità, il concetto Sfortunatamente, la sostenibilità è troppo spesso ridotta ai soli aspetti ambientali e, per quanto riguarda il packaging, gli aspetti ambientali sono limitati ai problemi di smaltimento Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 49 SOSTENIBILITA’ Packaging sostenibile, il concetto Il concetto di sustainable packaging, non è più semplice di sustainable development; tuttavia, riferendosi a specifici oggetti è possibile analizzare i fenomeni e gli eventi in modo più preciso e dettagliato Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 50 SOSTENIBILITA’ Packaging sostenibile Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 51 SOSTENIBILITA’ Sviluppo sostenibile Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 52 SOSTENIBILITA’ Packaging sostenibile, il concetto In generale esiste un discreto accordo su cosa caratterizza un packaging sostenibile e probabilmente la descrizione più concisa sta nelle quattro parole: Effective, Efficient, Cyclic and Clean Effective: the packaging system adds real value to society by effectively containing and protecting products Cyclic: Packaging materials used in the system are cycled continuously, minimizing material degradation Luciano Luciano Piegiovanni Piergiovanni Efficient: the packaging system is designed to use materials and energy as efficiently as possible throughout the product life cycle. Clean: packaging components used in the system do not pose any risks to humans or ecosystems. Alba , 11 settembre 2008 Pavia 26 settembre 2008 53 53 Packaging sostenibile, il concetto SOSTENIBILITA’ Sembra, però, che il modo per raggiungere Efficiency e Cyclicity non sia totalmente condiviso Efficient: the packaging system is designed to use materials and energy as efficiently as possible throughout the product life cycle. Cyclic: Packaging materials used in the system are cycled continuously, minimizing material degradation Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 54 Il Packaging Sostenibile Punti di vista diverse definizioni e differenti criteri/regole Secondo la “Sustainable Packaging Coalition” il focus è su renewable/recycled energy/material con poca enfasi sulla riduzione e su possibili misure di prevenzione I’ SPC è un progetto di GREENBLUE http://www.sustainablepackaging.org/ GreenBlue is a nonprofit institute that stimulates the creative redesign of industry by focusing the expertise of professional communities to create practical solutions, resources, and opportunities for implementing sustainability L’obiettivo è quello di trasformare il packaging in un flusso economicamente robusto e capace di produrre benefici in un’ottica ”cradle to cradle” Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 55 Argomenti Sustainable Packaging Coalition An idealized vision for cradle to cradle material flows and other possible end-oflife scenarios for packaging. Cradle to cradle principles suggest recovering materials at their highest value when feasible. Il Packaging Sostenibile Punti di vista diverse definizioni e differenti criteri/regole Secondo la “Sustainable Packaging Alliance”, rivendicando un approccio più globale, il focus dovrebbe andare su prevention and resource efficiency I’ SPA è un progetto australiano http://www.sustainablepack.org/default.aspx The Sustainable Packaging Alliance is a joint initiative of Victoria University of Technology, through its Packaging and Polymer Research Unit, RMIT University, through its Centre for Design, and Birubi Innovation Pty Ltd Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 57 Argomenti Sustainable Packaging Alliance Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 58 Argomenti In ogni caso per un Packaging realmente Sostenibile diventa fondamentale la metodologia del Life Cycle Assessment (ISO 14040), a volte ridotta alla stima del Carbon Footprint * come indicatore del danno ambientale. Un approccio che viene giudicato eccessivamente orientato alla dimensione “ambientale” della sostenibilità e secondo il quale, comunque, il foodpackaging risulta sempre molto, molto “sostenibile”. * La misura del volume di gas serra (espresso in unità di CO2 equivalenti) che entra in atmosfera come risultato di una data attività o in relazione ad un prodotto Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 59 Argomenti Argomenti Carbon footprint …for the coffee supply system Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 60 Argomenti Carbon footprint …for the spinach supply system Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 61 Argomenti Carbon footprint …for the Butter supply system Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 62 Innovazioni per la sostenibilità Se per il Packaging Sostenibile il focus è su recycled energy/material diventa fondamentale il recupero delle materie prime e la tecnologia può garantire come farlo efficientemente L’uso di materiali compositi ha sempre rappresentato un problema di recupero dei singoli materiali ma recenti tecnologie stanno modificando la situazione Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 63 Innovazioni per la sostenibilità Riciclo di materiali compositi First plasma plant to separate aluminium opened in Brasil in 2005 ● Joint venture Tetra Pak, Alcoa Aluminio, Klabin, TSL Ambiental ● Capacity 32,000 tons of used beverage cartons ● 8,000 tons of PE and aluminium rejects ● Outcome: 1,600 tons pure aluminium (98.5%) and paraffin Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 64 Innovazioni per la sostenibilità Se per il Packaging Sostenibile il focus è su recycled energy/material diventa fondamentale il recupero delle materie prime e la tecnologia può garantire come farlo efficientemente La possibilità di usare plastiche riciclate a contato con gli alimenti ha sempre rappresentato un problema ma recenti acquisizioni hanno modificato la situazione Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 65 Il concetto di barriera funzionale Functional Barrier (FB) Innovazioni per la sostenibilità uno strato di materiale che garantisca la migrazione al di sotto di una soglia di sicurezza (threshold of concern) Virgin polymer Barriera funzionale Polimero riciclato Virgin polymer Barriera funzionale ALIMENTO Luciano Piergiovanni Roma 5 giugno 2008 66 Processo di produzione: profili di concentrazione del contaminante dopo l’estrusione a due temperature diverse Functional Barrier Recycled Layer Functional Barrier Innovazioni per la sostenibilità 300°C 330°C Perou AL, Laoubi S, Vergnaud JM. 1999. Contaminant transfer during the coextrusion of tri-layer polymer films with a recycled layer. Effect of this transfer on the time of protection of the food. Advances in Colloid and Interface Science 81:19-33. Luciano Piergiovanni Roma 5 giugno 2008 67 Innovazioni per la sostenibilità 2007 Il concetto di Functional Barrier viene recepito a livello europeo The European Directive 2007/19/EC, amending the Dir. 2002/72 …………….Behind a plastic functional barrier, nonauthorised substances may be used, provided they fulfil certain criteria and their migration remains below a given detection limit. …………. a maximum level of 0,01 mg/kg in food or a food simulant should be established for the migration of a non-authorised substance through a plastic functional barrier. 2008 Le materie plastiche riciclate sono ammesse al contatto con gli alimenti REGOLAMENTO (CE) N. 282/2008 DELLA COMMISSIONE del 27 marzo 2008 relativo ai materiali e agli oggetti di plastica riciclata destinati al contatto con gli alimenti e che modifica il regolamento (CE) n. 2023/2006 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 68 Argomenti Se la sostenibilità del packaging si sposta sul concetto di prevention and resource efficiency le strategie possono essere molto diverse ma anche l’interpretazione della realtà può essere differente: qual è il vero problema ? In the EU-15, use of materials has changed little over the past two decades, and remains at about 15–16 tonnes per capita per year. However, this number varies considerably from country to country, from some 12 tonnes per capita in Italy to 38 tonnes per capita in Finland. Construction materials have the largest share in this, followed by fossil fuels and biomass. I rifiuti solidi urbani per cittadino EU: 500-600 kg/anno (EU15, 2002) I rifiuti di Packaging per cittadino EU: 175 kg/anno European Environmental Agency http://www.eea.europa.eu/ Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 69 Argomenti GASOLINE Of all the crude oil refined for use in the United States, almost half (47%) becomes gasoline for automobiles, boats and other gasoline-driven motors. JET FUEL Airplanes consume 10%, in the form of jet fuel. DIESEL FUEL AND HOME HEATING Another 20% becomes distillate, two-thirds of which is diesel fuel for trucks, buses and other diesel engines, and one-third home heating oil. BOILER OIL Boiler oil, or residual fuel oil, which makes up 7% of crude oil consumption, is used on ships, in industrial boilers and in power plants to produce electricity. ASPHALT AND ROAD OIL Asphalt and road oil account for 3% of crude oil consumption. OTHER Some of the crude oil, about 10%, is used as non-energy feedstocks for manufacturing products such as lubricants, wax, coke for steel making, and napthas that are used in the drycleaning process. PETROCHEMICAL FEEDSTOCKS Petrochemical feedstocks, products of the refining process, make up the remaining 3% of all crude oil consumption Half are used to make PLASTICS (1.5% of the total) for thousands of items such as tableware, furniture, aircraft and automobile parts, luggage, surfboards, helmets, medical supplies and packaging. The remaining 1.5% is used to make products such as solvents, synthetic fibers for wearing apparel, synthetic rubber, paints and coatings. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 70 INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’ Sembra necessario spostare il baricentro dell’attenzione dalla riduzione del packaging alla ottimizzazione del packaging. Ricerca Uguali e/o migliori performance possono essere ottenute con riduzioni di massa e di volume. Appropriate packaging saves more waste than it creates “If, due to being badly packed, the contents are spoiled, ten times more waste occurs than that generated by the production of appropriate packaging” J. Kooijman, Environmental Impact of Packaging Performance in the Food Supply System, Journal of Waste Management and Resource Recovery, Vol. 3, Nr. 2, 1996 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 71 Alcuni possibili percorsi di ricerca verso un optimized sustainable food packaging Ricerca ..estendere la shelf life: lo stesso package per un tempo più lungo; … degradabilità (photo e bio) dei materiali; l’ingresso delle biotecnologie nel packaging; ….migliorare le performance dei materiali bio-based (nuovi o tradizionali); …combinare materiali sintetici con materiali naturali per migliori performance Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 72 INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’ La combinazione di materiali sintetici con sostanze naturali può essere la strada per introdurre nuove, specifiche ed utili funzionalità, riducendo l’impatto ambientale e il consumo di risorse non rinnovabili Ricerca Uno strato lipo-proteico deposto su film convenzionali (LDPE, PP, PET) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 73 INNOVAZIONI per la SOSTENIBILITA’ Ricerca La combinazione di materiali sintetici con sostanze naturali può essere la strada per introdurre nuove, specifiche ed utili funzionalità, riducendo l’impatto ambientale e il consumo di risorse non rinnovabili Barrier properties 1. WVTR (=) 2. OTR ( ) Mechanical properties 1. Static CoF ( ) 2. Kinetic CoF ( ) OPP -77%; PET -48%; LDPE -72% Sealability at 50 – 55 – 60 °C… 120°C… (OPP -73%; PET -40%; LDPE -56%) Optical properties 1. Haze 2. Transparency 3. Anti-UV (LDPE +20%) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 74 L’ innovazione nel Food Packaging I N N O V A Z I O N E L'innovazione è l'implementazione di un prodotto nuovo o significativamente migliorato o di un processo, un nuovo metodo di marketing o un nuovo metodo organizzativo in ambito di business, luogo di lavoro o relazioni esterne. La Confindustria definisce l’innovazione una discontinuità della conoscenza che genera un aumento di produttività L’ innovazione, di conseguenza, contribuisce a creare occupazione, offrire prosperità e garantire la qualità della vita. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 75 R I C E R C A S C I E N T I F I C A La ricerca nel Food Packaging La ricerca scientifica è un'attività umana che ha lo scopo di scoprire, interpretare e revisionare fatti, eventi, comportamenti o teorie relative alla natura usando metodi scientifici. La ricerca scientifica è la metodologia usata per accrescere la conoscenza all'interno della scienza. http://it.wikipedia.org/wiki/Ricerca_scientifica Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 76 L’ innovazione e la Ricerca In n ov az ion e Tuttavia l’innovazione è solo uno degli elementi del cosiddetto “ triangolo della conoscenza”, costituito anche da ricerca e istruzione rca ce Ri I N N O V A Z I O N E L’ innovazione effettivamente contribuisce a creare occupazione, offrire prosperità e garantire la qualità di vita. Istruzione Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 77 Ricerca e Innovazione nel Food Packaging a rc Inn ova zio ne L’Unione Europea ha recentemente costituito l’Istituto Europeo di Tecnologia (IET) che ha il compito di collegare i tre lati del triangolo e di assicurare che i risultati della ricerca si traducano in applicazioni commerciali. ce Ri P R E M E S S E Il cosiddetto triangolo della conoscenza è fondamentale per un’economia dinamica. In Italia e in particolare nel settore del food packaging, i ne o lati del triangolo non sono i z u r uguali Ist http://europa.eu/pol/rd/overview_it.htm Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 78 L’ innovazione di Packaging e va zi on In no a erc Ric I N N O V A Z I O N E Le Aziende italiane, in molti settori produttivi, effettivamente, puntano più all’innovazione che procura profitti e meno alla ricerca che consuma risorse. ne o i z Istru A fronte di bassi investimenti in R&S, alcuni settori producono molta innovazione e guadagnano quote di export Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 79 Innovazione vs Ricerca (Settori Tessile, Abbigliamento, Pelli, Calzature) I N N O V A Z I O N E A fronte di bassi investimenti in R&S, alcuni settori producono molta innovazione e guadagnano quote di export Da: “La Ricerca e l’Innovazione in Italia” P. Annunziato, G. Schlitzer. Centro Studi di Confindustria. 2003 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 80 e n io z va o n In Ricerca R I C E R C A La ricerca nel Food Packaging Istruzione S C I E N T I F I C A Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 81 S C I E N T I F I C A La ricerca nel Food Packaging ne o zi a ov n In Ricerca R I C E R C A Istruzione Le imprese dell’UE investono nell’R&S soltanto l’1% del PIL, a fronte dell’1,7% negli Stati Uniti e del 2,4% in Giappone. Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 82 R I C E R C A e n o zi a ov n In Ricerca S C I E N T I F I C A Imprese che dichiarano di cooperare con Università ed Enti Pubblici Istruzione Da: “La Ricerca e l’Innovazione in Italia” P. Annunziato, G. Schlitzer. Centro Studi di Confindustria. 2003 Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 83 R I C E R C A v s I N N O V A Z I O N E INNOVAZIONE vs RICERCA ...the most successful innovators are those who are able to bring together concepts from many different disciplines in the search for a solution…. Identifying new ideas in Packaging ” Ron Goddard Packaging Technology and Science 4:259 (1991) Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 84 R I C E R C A v s I N N O V A Z I O N E INNOVAZIONE vs RICERCA Esistono alcuni ben noti esempi di momenti magici che hanno prodotto brillanti idee: …..Newton avrebbe concepito l’interpretazione della gravità per la caduta di una mela nel suo orto; ….Fleming ha scoperto nel suo laboratorio il primo antibiotico da un caso fortuito di contaminazione incrociata; …..Brandeburger ha scoperto casualmenti il cellophane mentre cercava di impermeabilizzare i tessuti di cotone... Ma molte più idee evolvono lentamente, attraverso osservazioni, deduzioni, provando e riprovando (trial and error). Le buone idee non giungono improvvise e in menti impreparate Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 85 R I C E R C A v s I N N O V A Z I O N E INNOVAZIONE vs RICERCA O U T P U T bravo ricercatore creativo intelligente esperto INPUT Luciano Piergiovanni Pavia 26 settembre 2008 86 GSI CA A Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare Gli imballaggi in plastica per l’industria alimentare tra innovazione e sostenibilità Grazie per l’attenzione ! Luciano Piergiovanni Luciano Piergiovanni e Luisa Torri Pavia 26 settembre 2008 87
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