IT202100027362A1 - Contenitore biodegradabile per il trasporto e la conservazione di alimenti - Google Patents
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Description
TITOLO: ?Contenitore biodegradabile per il trasporto e la conservazione di alimenti?
DESCRIZIONE
Il ?food packaging? ricopre un ruolo essenziale nell?industria alimentare, che rappresenta una delle filiere pi? importanti del mondo ed impiega un numero considerevole di materiali di vario tipo.
Il packaging di un alimento, infatti, non ha la sola funzione contenitiva del prodotto, bens? deve assicurare una serie di caratteristiche tecniche per preservarne le propriet? organolettiche, garantirne la salubrit? e proteggerlo dagli agenti esterni e da eventuali interazioni con il materiale del packaging stesso. Per queste ragioni, realizzare packaging per il settore food richiede un?attenzione costante all?innovazione dei materiali e un?ottima conoscenza delle caratteristiche del prodotto al fine di garantire sempre elevati standard qualitativi.
Le finalit? del confezionamento alimentare vanno infatti ben oltre il semplice contenimento e devono soddisfare una serie di requisiti che rendono gli aspetti tecnologici tutt?altro che secondari:
? contenere adeguatamente il prodotto alimentare;
? proteggere l?alimento da danni meccanici;
? prevenire o ritardare il deterioramento biologico e fisico dell?alimento;
? prevenire effetti negativi sull?ambiente;
? facilitare il trasporto e il magazzinaggio/stoccaggio;
? offrire un?opportunit? di informazione al consumatore.
In questo ambito, ad oggi, la maggior parte delle strutture per il trasporto dei cibi viene ad essere realizzata in varie forme e colori, utilizzando materiali di tipo plastico, come schiuma di polistirene, polistirene, polietilene, polipropilene e simili, oppure fogli di alluminio di vario spessore. Sebbene questi materiali abbiano nel complesso propriet? interessanti e costi accettabili, si portano dietro una serie di problematiche che vanno ben oltre questi vantaggi e sono legate prevalentemente alla creazione di rischi per l?ambiente, non essendo biodegradabili o compostabili, e alla proliferazione di costi accessori legati al riciclo di tali materiali o al loro smaltimento.
Nello specifico della conservazione e del trasporto dei gelati venduti allo stato sfuso, tali contenitori devono inoltre avere ben determinate propriet?: essere termicamente isolanti in modo da proteggere l?alimento freddo dal calore ambientale esterno, essere chimicamente inerti, in modo da non rilasciare sostanze pericolose che potrebbero passare nell?alimento e alterarne di conseguenza gusto o sicurezza alimentare, avere peso ridotto per diminuire i costi di trasporto, avere forme tali da permettere una loro semplice sovrapposizione per diminuire i volumi necessari allo stoccaggio, essere di basso costo. La richiesta contemporanea di queste propriet? ha fatto s? che, ormai da molti decenni, il materiale per eccellenza per questi contenitori fosse la schiuma di polistirolo, prodotta dall?industria chimica secondo processi ormai noti da tempo. La schiuma di polistirene, infatti, ha un ottimo (ovvero basso) coefficiente di conducibilit? termica, un peso specifico ridotto, pu? essere facilmente stampata in forme tali da permettere la loro semplice sovrapposizione spaziale per ridurne gli ingombri in fase di stoccaggio, ha un costo basso.
Tuttavia, la schiuma di polistirene presenta alcuni problemi che la presente invenzione si propone di risolvere. Essa appartiene alla classe delle sostanze plastiche non ecocompatibili, non compostabili e la sua persistenza dopo l?uso nell?ambiente ? tale da rappresentare un problema ecologico di assoluta rilevanza. In secondo luogo, la schiuma di polistirene, come altri materiali plastici, una volta rilasciata nell?ambiente subisce fenomeni di successive rotture meccaniche che la riducono, alla fine del processo, allo stato fisico di micro o addirittura nano polveri che possono entrare nel ciclo alimentare degli organismi viventi e finire cos? anche nell?organismo umano, con effetti che possono risultare nocivi. In terzo luogo, in caso di incendio, il polistirene rilascia nell?ambiente sostanze nocive (gas tossici) derivanti dalla degradazione termica della plastica e propaga facilmente l?incendio a materiali vicini. Infine, la produzione dei contenitori di schiuma di polistirene, per le difficolt? tecniche ed i costi associati, ? centralizzata presso grandi aziende produttrici e non pu? essere affidata agli utilizzatori finali che li utilizzano per vendere le proprie merci. Questo comporta problematiche logistiche importanti: difficolt? allo stoccaggio, costi di trasporto, che alla fine incidono pesantemente sul costo finale dei prodotti alimentari finali. Inoltre, la centralizzazione della loro produzione, in mano a poche e grandi aziende chimiche, ha fatto s? che il loro prezzo sul mercato sia gi? cresciuto a livelli molto elevati.
La Direttiva UE2019/904 del 5/6/2019 ?sulla riduzione dell?incidenza di determinati prodotti di plastica sull?ambiente?, all?art.5 vieta agli Stati membri l?immissione sul mercato di prodotti di plastica monouso elencati nella parte B dell?allegato della stessa Direttiva e dei prodotti di plastica non biodegradabile. Nella parte B dell?allegato vengono elencati i prodotti che non possono essere pi? immessi sul mercato. Fra questi al punto 7: ?contenitori per alimenti in polistirene espanso, ossia recipienti con o senza coperchi, usati per alimenti:
a) Destinati al consumo immediato sul posto o da asporto;
b) Generalmente consumati direttamente dal recipiente;
c) Pronti per il consumo senza ulteriore preparazione per esempio cottura, bollitura o riscaldamento?.
All?art. 2 ?ambito di applicazione?, la suddetta Direttiva UE specifica che il divieto di immissione al consumo si applica, oltre che ai prodotti di plastica monouso di cui alla parte B (vedi sopra), anche ai prodotti di plastica oxo-degradabile. Al punto 3 dell?art.3, la Direttiva definisce per plastica oxo-degradabile le materie plastiche contenenti additivi che, attraverso l?ossidazione, comportano la frammentazione della materia plastica in micro-frammenti o la decomposizione chimica. La presente invenzione ? pienamente compatibile con tale Direttiva UE2019/904.
Il brevetto depositato da nel 1950 presso l?ufficio brevetti statunitense con numero seriale 178,624, intitolato ?Fragile article package in popped corn? intende ottimizzare un contenitore per alimenti attraverso l?inserimento di pop corn sfusi al suo interno con l?obiettivo di rendere pi? agevole il trasporto di un alimento; rispetto a questo brevetto, la presente invenzione si propone di realizzare un contenitore composto da cereali soffiati non sfusi, ovvero con singoli grani soffiati singolarmente ma pressati fra di loro a formare una matrice unica mediante il ben noto processo con cui si producono gallette di cereali soffiati, che sia completamente biodegradabile e compostabile e che vada a sostituire il contenitore tradizionale fatto di materiali plastici o di cartone; allo stesso modo la presente invenzione ha come oggetto la realizzazione di contenitori composti da cereali soffiati e pressati di diverse forme e dimensioni, di tipo cilindrico o quadrato per esempio, ma anche di diverso spessore da stabilire a seconda del peso e del tipo di alimento da dover trasportare; ad esempio, nel caso in cui dovesse essere trasportato un gelato, potrebbe essere necessario aumentare lo spessore per ottenere un maggiore isolamento termico rispetto all?esterno.
Il brevetto depositato da nel 1994 presso l?ufficio brevetti statunitense con identificativo 5,300,333, intitolato ?Biodegradable insulated food container?, intende definire un contenitore per la conservazione ed il mantenimento degli alimenti basati su semplici popcorn inglobati all?interno di una matrice composta da materiale biodegradabile. Rispetto ad esso, l?invenzione oggetto del presente brevetto propone di realizzare un contenitore biodegradabile attraverso un unico materiale a base di cereali soffiati e pressati, senza filler o riempitivi, dove il legante tra i singoli grani viene ad essere ottenuto attraverso il processo stesso di soffiatura e pressatura utilizzato comunemente per fabbricare le gallette di cereali.
Infine, esistono sul mercato alcune proposte di soluzione al problema della eco sostenibilit? dei contenitori per alimenti di polistirene espanso, come per esempio contenitori a base di PLA (acido polilattico) o tipo Mater-Bi (un tipo di plastica biodegradabile) visionabili ai seguenti link:
1) https://www.erremmesrl.it/lineedesc/652/2/gelateria/greeny.php
2) https://www.ecotogo.it/product/20907856?lang=it_IT&_=_&cmp_id=101411 90811&adg_id=101215341266&kwd=&device=c&gclid=Cj0KCQjw78yFBhCZARIsAOxgSx2 Nmg-DG9Ib3AzeJj773mU-IIDJWM7D9QGcR_yzSb3eIwQjklASrrkaAmOVEALw_wcB Ma queste soluzioni, bench? tentino di proporsi per risolvere il problema della ecosostenibilit? ambientale dei contenitori per alimenti e per gelati in particolare, rientrano esplicitamente fra i casi di prodotti la cui immissione sul mercato ? vietata dalla recente Direttiva ue 2019/904 del 05/06/2019 sotto la voce di ?materiali plastici oxo-degradabili?. Inoltre, essi necessitano di siti di produzione industriali e non possono pertanto essere compatibili con una ?auto-produzione? ovvero una produzione ?home-made? da parte degli stessi utilizzatori a partire da materiali di basso costo, ecosostenibili e che occupano volumi assai ridotti.
L?invenzione proposta ? dunque un contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto di alimenti e principalmente gelati, adattabile ad essere utilizzata per vari tipi di materiali con caratteristiche di peso ed ingombro compatibili. Tale contenitore biodegradabile pu? essere smaltito nell?ambiente in modo naturale, superando il problema della ecosostenibilit? ed abbattendo i costi accessori legati al riciclo o allo smaltimento del prodotto, che invece impattano in modo rilevante sui materiali plastici e plastici oxo-degradabili attualmente utilizzati.
Nella configurazione principale, con riferimento alla Fig.1, il contenitore biodegradabile oggetto della presente invenzione ? composto da una struttura di base di forma parallelepipeda o similare (1) realizzata con cereali soffiati e pressati assieme (2), quali grano, riso, mais, avena e segale oltre che cereali minori, composta da pareti verticali (3) di spessore variabile che delimitano uno spazio vuoto centrale (4) nel quale verr? riposto l?alimento, con l?aggiunta una struttura superiore (5) adibita alla chiusura della suddetta struttura di base in modo tale da essere incastrabile oppure semplicemente poggiabile su di essa, realizzata allo stesso modo mediante cereali soffiati (6). Tale contenitore viene dunque creato a partire dai cereali sfusi, i cui grani vengono legati fra di loro a formare una struttura unica e compatta dallo stesso processo tradizionale di soffiatura e pressatura tipico della produzione di gallette di cereali, ? perfettamente eco-compatibile a differenza dei contenitori tradizionali e in grado di rispettare pienamente le normative in materia di eco-sostenibilit?. I materiali utilizzabili per la sua realizzazione sono di basso costo, facilmente reperibili, molto diffusi, di volumi ridotti.
Fig. 1
In una delle possibili configurazioni, tale contenitore pu? essere completato con l?aggiunta di uno strato biodegradabile interno in grado di rendere il contenitore impermeabile rispetto ad un alimento umido conservato in esso.
In particolare, dunque, un vantaggio della presente invenzione ? quello di essere conforme alla recente normativa vigente secondo la Diretta Europea 2019/904 del 5 giugno 2019 sulla riduzione dell?incidenza di determinati prodotti di plastica sull?ambiente. Il Parlamento Europeo riporta che ?anche se la plastica svolge un ruolo utile nell?economia e trova applicazioni essenziali in molti settori, il suo uso sempre pi? diffuso in applicazioni di breve durata, di cui non ? previsto il riutilizzo n? un riciclaggio efficiente, si traduce in modelli di produzione e consumo sempre pi? inefficienti e lineari. Il considerevole impatto negativo di determinati prodotti di plastica sull?ambiente, la salute e l?economia rende necessaria l?istituzione di un quadro giuridico specifico per ridurre efficacemente detto impatto negativo. La presente direttiva promuove approcci circolari che privilegiano prodotti e sistemi riutilizzabili sostenibili e non tossici, piuttosto che prodotti monouso, con l?obiettivo primario di ridurre la quantit? di rifiuti prodotti.? La Direttiva conclude che ?gli obiettivi della presente direttiva, vale a dire prevenire e ridurre l?incidenza di determinati prodotti di plastica monouso, prodotti di plastica oxodegradabile e attrezzi da pesca contenenti plastica sull?ambiente e sulla salute umana, e promuovere la transizione verso un?economia circolare con modelli imprenditoriali, prodotti e materiali innovativi e sostenibili.?
Un altro vantaggio della presente invenzione ? quello di permettere una autoproduzione (?home-made?), ovvero apre alla possibilit? che ogni produttore di alimenti (nello specifico in particolare ogni gelateria o produttore di gelati) possa dotarsi di un macchinario dalle dimensioni ridotte e di basso costo in modo tale da realizzare per proprio conto direttamente i contenitori che occorrono anche, al limite, su base settimanale e giornaliera. In questo modo si possono risparmiare i costi di magazzino legati allo stoccaggio dei materiali che invece non sono evitabili nel caso dell?utilizzo di contenitori tradizionali a base di polistirene o plastici oxo-degradabili, che vanno invece acquistati da grandi produttori con un?accurata pianificazione e con la necessit? di un ampio magazzino per lo stoccaggio.
Le vaschette composte da cereali soffiati e pressati possono essere prodotte direttamente presso i luoghi nei quali si utilizzano e non necessitano di stabilimenti industriali di produzione come invece il polistirene espanso n? della catena logistica per il trasporto. La produzione di cereali soffiati e pressati in forma di contenitori come qui proposto avviene in un apparecchio per la soffiatura e pressatura per cereali, opportunamente settato e calibrato, in linea di massima secondo i seguenti passaggi:
1. Preparazione dei cereali: i cereali grezzi vengono messi a macerare in acqua per circa 12 ore. Scopo di questa fase ? quello di eliminare parte dell?amido esterno, che si scioglie in acqua e che nelle fasi successive ostacolerebbe una massiccia espansione del cereale;
2. I cereali cos? trattati vengono dunque essiccati ponendoli in ambiente asciutto per ulteriori 12-24 ore. Scopo di questa fase ? di aggiustare il tasso di umidit? del cereale attorno a valori ottimali per le fasi successive;
3. Produzione del cereale soffiato e pressato: i cereali cos? preparati vengono posti su uno stampo di acciaio di forma circolare. Qui l?apparecchio sottopone i cereali a temperature di circa 250-270 ?C e a una idonea pressione fornita dall?apparecchio stesso che cuoce i cereali legando fra di loro i singoli chicchi. Successivamente la macchina espelle lo stampo con i cereali con un conseguente brusco calo di pressione e temperatura, cosa che provoca l?immediata espansione di vapore e di aria all?interno dei singoli chicchi di cereale, trasformandoli in cereali soffiati e pressati fra di loro a formare un unico blocco di materiale avente la forma e le dimensioni dello stampo.
La semplicit? degli apparecchi di soffiatura e pressatura ne permette l?utilizzo diretto da parte degli utilizzatori che producono gelato o altri alimenti per produrre le vaschette richieste, utilizzando opportuni stampi differenti da quelli oggi utilizzati per le gallette commerciali.
Un ulteriore vantaggio della presente invenzione ? rappresentato dalle sue caratteristiche chimico-fisiche, quali in particolare la capacit? di funzionare da isolante termico e, inoltre, tale che in caso di incidente ovvero di incendio, permetterebbe di limitare fortemente la produzione di fumi, escludendo quelli tossici derivanti dalla decomposizione termica dei materiali plastici e plastici oxo-degradabili di derivazione petrolifera e inoltre limiterebbe la propagazione delle fiamme con una notevole limitazione del rischio di propagazione dell?incendio.
Claims (11)
1. Un contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto di alimenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura di base (1) realizzata con cereali soffiati e pressati fra di loro (2), composta da pareti verticali (3) di spessore variabile che delimitano uno spazio vuoto centrale (4) adibito a contenere l?alimento, con l?aggiunta di un struttura superiore (5) adoperata per chiudere tale struttura di base, in modo tale da poter essere poggiata su di essa o anche incastrata, realizzata mediante cereali soffiati e pressati (6).
2. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato mediante cereali soffiati e pressati quali grano, riso, mais, avena e segale oltre che cereali minori e anche mediante un mix di tali cereali, i cui grani vengono legati fra di loro a formare una struttura unica e compatta dallo stesso processo di produzione;
3. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato a forma di parallelepipedo, di cubo, di cilindro e di altre forme geometriche eventualmente smussate negli angoli, impilabili o raggruppabili;
4. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, utilizzato preferibilmente per la conservazione ed il trasporto dei gelati;
5. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato con uno o pi? strati di materiale, ottenendo la possibilit? di gestire il suo spessore;
6. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato con l?aggiunta di uno strato biodegradabile interno in grado di impermeabilizzare tale contenitore rispetto ad un alimento umido inserito in esso;
7. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato con materiali che incendiati non rilasciano fumi tossici da degradazione termica di composti plastici o plastici oxo-degradabili derivati dal petrolio;
8. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato con cereali soffiati e pressati a ridotto contenuto di acroleina e/o acrilamide, ottenibile apportando modifiche al processo di produzione e in particolare alla pressione e alla temperatura di cottura;
9. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, utilizzato anche per la conservazione ed il trasporto di materiali non alimentari, quali ad esempio componenti elettronici, componenti metallici, tessuti, in generale beni di consumo di ogni tipo;
10. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato con l?aggiunta ai cereali di oli o grassi o additivi alimentari e non alimentari;
11. Contenitore biodegradabile per la conservazione ed il trasporto degli alimenti secondo la rivendicazione 1, realizzato attraverso strumenti e macchinari comunemente utilizzati per la realizzazione e la produzione di gallette di cereali, modificando gli stampi per definirne la forma e definendone opportunamente i parametri tecnici e di processo.
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Family Applications (1)
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| US178624A (en) | 1876-06-13 | Improvement in lift-pumps | ||
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| US5300333A (en) | 1993-03-29 | 1994-04-05 | The Enbiomass Group, Inc. | Biodegradable insulated food container |
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-
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- 2022-10-24 WO PCT/IT2022/050283 patent/WO2023073741A1/en active Search and Examination
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023073741A1 (en) | 2023-05-04 |
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