Companiile se străduiesc să abordeze problema poluării cu plastic prin dezvoltarea de ambalaje comestibile, veselă și multe altele

de Prachi Patel, special pentru C&EN
PUBLICITATE

ambalarea

În timp ce alergătorii obosiți au depășit mileul 23 al Maratonului din Londra în aprilie, voluntarii care purtau mănuși de plastic albastre le-au oferit bule strălucitoare, de dimensiuni var, pentru a le pătrunde în gură. Pădițele de băuturi comestibile, care conțin o înghițitură de băutură sportivă, au înlocuit mii de cupe pe care alergătorii le-ar fi aruncat de obicei pe drum, înăbușind canalele de furtună și creând o muncă masivă de curățare postmaraton.

Numite Ooho, capsulele înglobează lichidul într-un film impermeabil din alge marine. Utilizatorii pot înghiți băutura și pot înghiți ambalajul. Dar dacă vor alege să scuipe filmul, acesta se va biodegrada în 4-6 săptămâni fără urmă, potrivit producătorului său, start-up-ul Notpla din Londra.

Notpla dorește ca materialul său să reducă amprenta de plastic a lumii. Compania face parte dintr-un număr mic, dar în creștere, de inovatori și antreprenori care caută să transforme produsele alimentare precum algele marine, amidonul de cartofi și proteinele din lapte în ambalaje comestibile și veselă. Unele filme, ambalaje și paie comestibile au găsit o piață mică, specializată și încep să atragă atenția de la companiile mari de alimente și băuturi.

Ideea de ambalare comestibilă a existat de ceva vreme, dar a sosit momentul ca acesta să prindă în industria alimentară. Îngrijorarea cu privire la deșeurile de plastic crește la nivel global, iar cele mai frecvente obiecte care se termină ca gunoi și poluează oceanul sunt legate de alimente: ambalaje, paie, tacâmuri, sticle și multe altele. Ambalajele comestibile oferă speranță, dar cu o latură sănătoasă de hype. De exemplu, plasticul este greu de învins pentru ambalare: este ieftin, ușor și versatil și are proprietăți mecanice excelente. Între timp, consumul de înveliș de mâncare ridică probleme de igienă - și nu toată lumea vrea să-și alunge burgerul și să bea cu învelitoarea de burger și paie.

Totuși, în contextul potrivit, ambalajele comestibile ne-ar putea ajuta să ne îndepărtăm de plastic. Provine din surse regenerabile. Și chiar dacă nu este ceva ce oamenii doresc să mănânce, ar fi totuși hiperdegradabil, dispărând mult mai repede decât materialele plastice de unică folosință sau chiar materialele bioplastice compostabile. Potrivit Transparency Market Research, o firmă de cercetare globală, cererea de ambalaje comestibile ar putea crește în medie cu 6,9% anual până în 2024 și ar putea deveni o piață în valoare de aproape 2 miliarde de dolari în întreaga lume.

„Ambalajele comestibile își vor găsi locul”, susține Carol Culhane, om de știință în domeniul alimentar și membru al Institutului tehnologilor alimentari. Având în vedere amenințările de poluare cu plasticul în creștere, ea spune că se poate întâmpla în curând.

Ceva de mestecat

Natura face bine ambalajele comestibile. Cojile de mere și struguri protejează fructele de microbi și mediu. Oamenii fabrică, de asemenea, ambalaje consumabile de zeci de ani: învelișurile de cârnați din colagen și celuloză și conurile de înghețată sunt exemple. Oamenii din unele părți din Asia folosesc farfurii și boluri din frunze de banană care devin ulterior furaje pentru vite.

Însă materialele plastice precum polietilena și polistirenul oferă o comoditate de neegalat și o durată de valabilitate extinsă. Blochează germenii, mențin chipsurile de cartofi clare și protejează fructele de pădure expediate de sute de kilometri. Ele pot fi, de asemenea, înfășurate pe un castravete pentru a-și cvintupla termenul de valabilitate.

Bioplasticele fabricate din amidon de porumb și trestie de zahăr sunt vândute ca alternative mai ecologice - regenerabile, deși nu sunt comestibile -. Dar pot fi la fel de răi ca plasticul pe bază de petrol pentru mediu, așezat în jur de sute de ani într-un depozit de deșeuri sau plutind în ocean fără a se defecta. Ambalajele comestibile duc biodegradabilitatea la nivelul următor; aceleași proprietăți care fac materialele comestibile le fac, de asemenea, hipercompostabile.

Pentru a face proxy comestibil pentru plastic, majoritatea cercetătorilor s-au orientat spre polimeri naturali puternici, extrasați din plante. Ambalajul ideal comestibil ar fi realizat dintr-un amestec de proteine ​​și carbohidrați, bazele polimerilor biologici care se găsesc în țesuturile plantelor. Acești polimeri pot fi bariere eficiente în calea oxigenului și a lichidelor care strică alimentele, spune Culhane. Plastifianții de calitate alimentară, cum ar fi glicerina și sorbitolul, pot face ca filmele de polimer comestibile să fie flexibile și întinse.

Companiile care dezvoltă astfel de ambalaje își păstrează rețetele și procesele exacte sub pachet. Dar avem câteva indicii. Notpla și alți producători de ambalaje comestibile preferă algele ca sursă de carbohidrați. Capsulele Ooho de la Notpla încep ca bile înghețate, de dimensiuni mari, din conținutul dorit, pe care o mașină le scufundă într-o soluție de clorură de calciu urmată de o soluție de extract de alginat de sodiu din alge marine. Ionii de calciu leagă alginatul pentru a produce fibre de alginat de calciu care formează o membrană impermeabilă. Bucătarii care folosesc tehnici de gastronomie moleculară realizează perle mici, umplute cu lichide, care sunt versiuni la scară mai mică ale acestor capsule. Șaizeci și cinci de restaurante londoneze care lucrează cu compania de livrare a alimentelor online Just Eat oferă acum ketchup și alte condimente în pliculețe din Ooho, iar Glenlivet a vândut cocktailuri de whisky în London Cocktail Week din octombrie. Potrivit unui brevet pe care Notpla l-a depus în 2018, firma poate extruda mai întâi pelicula impermeabilă și apoi o poate umple, deschizând calea către ambalarea alimentelor uscate precum chipsuri și paste, o abordare pe care compania o testează.

Loliware cu sediul în New York transformă alginatul din alge marine și agarul din algele roșii în paie aromate care, spre deosebire de paiele de hârtie care se udă, se comportă ca plasticul timp de 24 de ore odată ce se udă. Le puteți mânca dacă doriți; indiferent că se vor degrada în mediu în termen de 2 luni, potrivit companiei. Marriott Hotels și gigantul de băuturi alcoolice Pernod Ricard ar fi început să folosească paie anul trecut, iar Loliware intenționează să le producă până la 30 de miliarde până la sfârșitul anului 2020.

Compania indoneziană Evoware și-a testat ambalajele comestibile pe bază de alge marine ca ambalaj pentru burgeri și le vinde acum în cantități mici pentru plicuri de condimente instant și pungile de cafea. Pe lângă reducerea utilizării plasticului - Indonezia este a doua sursă de deșeuri din plastic oceanic - Evoware speră să asigure venituri fermierilor locali de alge marine.

Unele companii și cercetători academici încearcă carbohidrați din alte surse decât algele marine, folosind amidonuri din cartofi, de exemplu, pentru a face suporturi pentru cupcake, filme transparente și pungi pentru alimente.

Și în loc să folosească carbohidrați, alte grupuri lucrează cu proteine ​​pentru a face ambalaje comestibile. La Departamentul Agriculturii al SUA, inginerul chimic Peggy Tomasula a realizat filme transparente din cazeina proteică din lapte, care „se comportă mult ca plasticul și este o modalitate de a utiliza un produs al industriei lactate”, spune ea.

Filmele - realizate din încurcături de proteină cazeinat de calciu, cu pectină polizaharidă citrică adăugată pentru rezistență și glicerol adăugat ca plastifiant - sunt de 500 de ori mai eficiente în blocarea oxigenului ca o folie de plastic tradițională, conform USDA. Tomasula este acum parteneriat cu câteva companii private pentru a dezvolta produse realizate din aceste filme, care ar putea împacheta pulberi sau înlocui filmele de plastic de unică folosință care înfășoară felii și bastoane.

Oamenii nu sunt singurii consumatori pe care cercetătorii îi vizează pentru ambalaje comestibile. E6PR, cu sediul în Mexic, realizează inele cu șase pachete, folosind resturi fibroase de grâu și orz din fabricarea berii. Se pot degrada complet în ocean în câteva luni, reducând șansele ca inelele să prindă animale marine sau să le facă rău dacă sunt mâncate.

Este ideea gunoi?

Bomboanele din orez asiatice apar frecvent în discuțiile de ambalare comestibile. Copiilor le place să scoată în gură bomboanele gooey, care vin într-o ambalaj subțire, comestibil din hârtie de orez. Dar pachetul de hârtie de orez este, de asemenea, înfășurat într-un strat exterior de hârtie de plastic sau ceară. Acest strat dublu ilustrează o enigmă cu ambalaje comestibile sau veselă: dacă se așteaptă ca consumatorii să îl mănânce, acesta trebuie protejat de praf, germeni și alți contaminanți.

Un alt obstacol constă în confortarea clientului cu „ideea de a mânca ceva care este aruncat în mod convențional”, spune Stefano Farris, cercetător în domeniul ambalării alimentelor la Universitatea din Milano. Acesta este o schimbare importantă în modul de gândire, spune el.

Există însă modalități de a face această idee mai ușor de înghițit. Promovarea valorii nutriționale este o modalitate. Evoware spune că ambalajul său este în mod natural bogat în fibre, vitamine și minerale, iar filmele de cazeină ale USDA ar adăuga un impuls de proteine ​​la dieta unei persoane. Ambalajul s-ar putea adăuga chiar și plăcerii de a mânca produsul, spune Institutul Tehnologilor Alimentari Culhane. „Gândiți-vă la Rice Krispies care se prăbușește, crește și se sparg”, spune ea. Ambalajele pentru cereale sau biscuiți ar putea fi uscate și agitate astfel încât să se adauge la senzația de gură.

Totuși, trebuie încă depășite provocările tehnice, înainte ca ambalajele comestibile să se poată bucura de o utilizare mai largă. Umezeala și căldura rămân nemezi ale filmelor comestibile, ceea ce face ca depozitarea și transportul pe termen lung să fie un obstacol. Pachetele de tăiței și plicurile de ceai se pot dizolva după ce au fost plopite în apă fierbinte, dar nu se pot prinde în prealabil. Filmele de cazeină „nu se pot descurca cu umiditate ridicată și vor începe să se lipească împreună într-un depozit fierbinte”, spune Tomasula. Echipa USDA lucrează pentru a aborda problema stabilității la umiditate a filmului de cazeină.

Cercetătorii și experții din industria alimentară sunt de acord că ambalajele comestibile vor necesita un strat exterior, la fel cum conurile de înghețată sunt învelite în hârtie și vândute într-o cutie. Aceste materiale exterioare ar putea fi, de asemenea, fabricate din materiale compostabile sau durabile. Dar ambalajele din plastic nu vor dispărea în curând, spune Bruce Welt, inginer chimist și cercetător în ambalarea produselor alimentare la Universitatea din Florida. „Folosim ambalaje pentru a proteja alimentele. Nu folosim alimente pentru a le proteja. "

Sustenabilitatea ambalajelor comestibile este, de asemenea, neclară. Cu toate că este cu siguranță o opțiune mai bună decât utilizarea plasticului, materialele sau resursele naturale utilizate pentru a-l produce sunt o considerație importantă, spune Melina Romero, manager de perspective de tendință la CCD Innovation, o agenție de consultanță strategică pentru industria alimentară și a băuturilor. Materialele nu trebuie să concureze cu sursele de hrană sau să aibă un cost mediu ridicat.

Un preț mai mare pentru astfel de ambalaje în comparație cu omologii săi pe bază de combustibili fosili ar putea limita, de asemenea, comercializarea acestuia, subliniază Farris. Loliware, de exemplu, intenționează să facă paiele sale comestibile competitive la preț cu paiele de hârtie, care costă mult mai mult decât cele din plastic.

Perfect pentru utilizarea corectă

Dezvoltatorii de ambalaje comestibile recunosc că virtuțile plasticului sunt greu de duplicat. Nu intenționează să înlocuiască plasticul, ci doresc să facă o mizerie în utilizarea acestuia. Lumea noastră modernă învelită din plastic oferă multe oportunități.

Potrivit cercetărilor efectuate de Fundația Ellen MacArthur, articolele legate de alimente care sunt cel mai puțin susceptibile de a fi reciclate includ plicuri de condimente, ambalaje și capace pentru ceașcă de cafea. Toate aceste articole de unică folosință ar putea fi realizate din materiale comestibile sau hipercompostabile - la fel ca și pungile pentru băuturi în cutie și pachetele de gustări care căptușesc rafturile de băcănie și pachetele utilizate în trusele de masă. Împachetările pentru fast-food și produse proaspete sunt o altă aplicație primordială. „Avem o mulțime de oportunități cu băuturi și gustări pentru a aborda alternative la ambalajele lor actuale din plastic”, spune Romero.

În afară de ceea ce se află într-un pachet comestibil, în cazul în care pachetul este destinat să fie utilizat, va fi esențial pentru succesul acestuia. În octombrie, studioul de design PriestmanGoode a luat un zbor de fantezie cu o tavă de masă pentru avion din materiale durabile și comestibile. Tava în sine era făcută din zaț de cafea și conținea farfurii de tărâțe de grâu pentru entrées, un spork din lemn de nucă de cocos, un capac de desert dintr-o napolitură comestibilă și capsule pe bază de alge marine pentru sosuri și lapte. Ideea a fost să conducă acasă nevoia de a reduce cele 5,7 milioane de tone metrice de deșeuri din plastic pe care le produc zborurile de pasageri în fiecare an.

Călătoria aeriană, croazierele oceanice și călătoriile spațiale sunt într-adevăr piețe principale pentru articolele comestibile, spune Culhane. Costul suplimentar al ambalajului este neglijabil în comparație cu prețul unui bilet pentru aceste călătorii. Recreerea în aer liber este o altă piață de mare valoare; consumatorii ar putea fi dispuși să plătească puțin mai mult pentru un beneficiu pentru mediu. „Oamenii cărora le place să meargă în camping și să lase mai puține ambalaje în urmă ar putea să-l mănânce sau să-l arunce în focul de tabără”, spune Culhane. Și, deși aceste piețe ar putea fi nișă, spune ea, „nu este nimic în neregulă cu o nișă de lungă durată”.

Publicitate

Când situația este corectă, oamenii vor trece peste ideea de a mânca ambalaje, spun experții. „Există condiții în care consumatorii sunt dispuși să nu se gândească la factorul norocos”, spune Sylvain Charlebois, cercetător în afaceri alimentare la Universitatea Dalhousie. „Ca atunci când alergi și ai nevoie să bei, a-ți pune o minge de apă în gură unde mănânci filmul împreună cu apa este bine”.

O combinație de tehnologie inteligentă și marketing inteligent ar putea fi rețeta succesului pentru ambalajele comestibile. În urmă cu cinci ani, nimeni nu știa că Burger King va vinde burgeri pe bază de plante și, în 2019, au fost adăugați la meniul lanțului de fast-food. Consumatorii știau de ani de zile despre beneficiile pentru sănătate și de mediu ale înlocuitorilor cărnii. Dar obținerea unui public larg a luat un produs accesibil, care imita gustul și textura cărnii, plus un impuls publicitar imens.

Experții din industria alimentară indică baza crescândă a consumatorilor care sunt ecoconștienți, dar solicită confort și sunt dispuși să plătească pentru asta. „Pe măsură ce cererea consumatorilor pentru opțiuni de ambalare mai bune pentru planetă crește”, spune Romero, „la fel crește și cererea producătorilor de a respecta aceste standarde.” Singurele limite pentru ambalajele comestibile, adaugă ea, sunt creativitatea și inovația.