Packaging alimentare, innovazione in sicurezza

di Roberto Scanu

marketing manager per la divisione Product Inspection di Mettler Toledo

Da alcuni anni a questa parte, si assiste a una trasformazione dei metodi, materiali e formati di confezionamento. Tutto ciò sta ponendo le aziende del settore alimentare di fronte a nuove sfide a livello di tecnologia di ispezione dei prodotti e quindi di garanzia della qualitá e sicurezza degli stessi.

Le cause di questo processo di innovazione e diversificazione in ambito packaging sono molteplici e comprendono mutamenti demografici e cambiamenti nelle abitudini di acquisto. Ad esempio, l’aumento dei single e delle famiglie piccole e la tendenza a sostituire le “grandi spese” settimanali con acquisti spontanei e più frequenti si traduce in un aumento della domanda di unità di imballaggio più piccole. I consumatori desiderano inoltre maggiore praticità, vogliono cibi facili da preparare e produttori alimentari attenti all’ambiente e alla sostenibilità che utilizzino confezioni funzionali in materiali riciclabili per contribuire a ridurre i rifiuti legati ai prodotti alimentari

Al contempo, le richieste del settore della vendita al dettaglio si spingono ben oltre la tradizionale funzione di protezione del prodotto. Oltre a buone proprietà di barriera, protezione dalla rottura durante il trasporto e neutralità del gusto, i rivenditori si aspettano anche confezioni da esporre direttamente sugli scaffali che siano stabili, impilabili e disponibili in diverse misure per soddisfare le esigenze di una vastissima gamma di acquirenti attraverso tutti i canali. Le confezioni devono inoltre essere il più leggere possibile e realizzate riducendo al minimo il materiale utilizzato per mantenere bassi i costi di trasporto, i rifiuti e il potenziale impatto ambientale.

I principali trend: confezioni flessibili in materiali compositi

Ma quali sono dunque gli ultimi trend in ambito packaging? Da un lato si assiste a un aumento delle confezioni in materiale flessibile e multistrato a base di materie plastiche e fogli metallici, come quello utilizzato per i sacchetti stand-up. Questi materiali hanno ottime proprietà di barriera anche se si utilizzano pellicole di spessore ridotto e sono significativamente efficienti dal punto di vista del peso rispetto alle lattine in metallo e ai contenitori di plastica rigida: consentono quindi di ridurre i costi di trasporto e risparmiare risorse. Gli stessi principi si applicano alle bustine monouso, sempre più utilizzate, ad esempio, nel settore dei cibi pronti.

Si prevede che anche l’alluminio diventi sempre piú diffuso, soprattutto unito alla plastica per la produzione di pellicole composite. Come materia prima ha prestazioni di barriera assoluta notevoli e le buone proprietà di formatura unite a una forma stabile contribuiscono a rendere l’alluminio particolarmente adatto alla produzione di tubetti per il confezionamento di cibi con consistenza pastosa.

Sono inoltre aumentate le forme e le dimensioni delle lattine in leghe di alluminio per il confezionamento di cibi e bevande: le lattine con i bordi rientranti sono efficienti dal punto di vista del peso e del materiale utilizzato e hanno una forma estremamente stabile. I contenitori e gli involucri in alluminio resistenti al calore e alla sterilizzazione rappresentano per i consumatori il sistema più semplice per gestire i cibi pronti da infornare e vengono preferiti per il confezionamento dei prodotti surgelati e porzionati.

Anche la sostenibilità e la tutela dell’ambiente sono però tra le priorità dei consumatori. L’inquinamento provocato dalla plastica è ampiamente riconosciuto come una minaccia significativa per l’ambiente marino e ha spinto gli acquirenti a prestare sempre maggiore attenzione alla riduzione dei rifiuti generati dall’utilizzo di prodotti monouso. Questo trend si riflette nel settore del confezionamento. Le nuove bioplastiche a base di materie prime vegetali, le foglie di palma e la bagassa prodotta a partire dalla canna da zucchero si stanno diffondendo come materiali alternativi alla plastica che si biodegradano rapidamente. Inoltre, la riduzione dello spessore delle pellicole in plastica riduce al minimo le risorse necessarie per produrle.

Domanda in aumento per la tecnologia di ispezione finalizzata alla rivelazione di corpi estranei

L’avvento di nuovi tipi di confezioni e materiali, sempre più diversificati, è accompagnato da una serie di nuove sfide. Dal punto di vista dell’ispezione prodotti, queste innovazioni rendono più complessa la rivelazione di potenziali contaminanti fisici sulle linee di produzione e confezionamento del settore alimentare. I produttori di alimenti devono accertarsi che sia possibile adattare i propri sistemi di ispezione prodotti a eventuali modifiche del confezionamento il più rapidamente possibile e con un livello elevato di automazione, utilizzando software ad alte prestazioni e interfacce utente intuitive per garantire tempi di cambio ridotti e un’elevata efficienza complessiva degli strumenti.

Una soluzione di ispezione altamente automatizzata contribuisce anche a ridurre al minimo gli errori operativi, ad esempio semplificando l’accesso ai profili dei prodotti archiviati nei database e la configurazione di nuovi prodotti. Sono quindi da preferire i sistemi di ispezione dotati di interfacce utente interattive con touchscreen che guidano l’operatore nello svolgimento della procedura.

Ottimizzare la rivelazione di corpi estranei

Fattori quali le dimensioni e la posizione del contaminante, la velocità della linea di produzione, il materiale della confezione del prodotto e la differenza di densità tra il contaminante e il prodotto influenzano la sensibilità e le prestazioni degli strumenti per la rivelazione di metalli e dei sistemi di ispezione a raggi-X. Data la sempre maggiore complessità dei tipi di confezioni e dei materiali utilizzati, è bene che la rivelazione dei contaminanti avvenga a monte del processo produttivo e della lavorazione. In diversi processi produttivi le materie prime arrivano in forma liquida, semisolida o pastosa e vengono pompate attraverso sistemi di tubazioni prima di essere mescolate e miscelate. Queste materie prime sono normalmente più omogenee e più semplici da ispezionare rispetto agli alimenti lavorati e i contaminanti presenti nelle materie prime sono generalmente di dimensioni maggiori e più semplici da rivelare. La rivelazione e la rimozione dei corpi estranei a monte del processo tutelano inoltre gli strumenti utilizzati più a valle nel processo produttivo da potenziali danni dovuti alla presenza di contaminanti durante le fasi di lavorazione successive e, allo stesso tempo, riducono al minimo gli sprechi alimentari e gli scarti di produzione.

Occorre porre particolare attenzione nella scelta del sistema di ispezione prodotti per la rivelazione di contaminanti in seguito alla lavorazione e il confezionamento. Ad esempio, nel caso di contaminanti di alluminio in una confezione non metallica, la rivelazione di metalli sarà la tecnologia più adatta. L’alluminio è un metallo leggero e un buon conduttore elettrico; tuttavia il suo assorbimento radiografico è inferiore rispetto ad altri metalli come quelli ferrosi e l’acciaio inox. Questo determina una riduzione nella sensibilità di un sistema di ispezione a raggi-X e significa che l’alluminio può essere rivelato solo come due volte più grande rispetto ai metalli ferrosi o all’acciaio inox. Per contro, grazie alle sue ottime proprietà conduttive, l’alluminio può essere rivelato a dimensioni più piccole utilizzando la rivelazione di metalli, cosa che ne fa la soluzione migliore.

Quando invece è necessario rivelare contaminanti in metallo in confezioni a base di fogli di alluminio, i rivelatori di metalli hanno difficoltà a identificare i contaminanti all’interno della confezione. A causa della modalità di funzionamento del sistema a raggi X il confezionamento con alluminio ha un impatto trascurabile sui livelli di rivelazione. L’ispezione a raggi X è in grado di attraversare il foglio a bassa densità per rivelare meglio i contaminanti in metallo all’interno e costituisce in questo caso la soluzione migliore.

Le particolari sfide legate ai nuovi materiali e formati di confezionamento

Le confezioni flessibili come i sacchetti stand-up, ma anche i contenitori di vetro e le lattine con peso ottimizzato a fondo concavo, sono caratterizzate dalla presenza di zone nascoste che comportano un ulteriore rischio. I contaminanti possono infatti depositarsi nei bordi di questo tipo di confezioni, rendendo la rivelazione più difficoltosa. Una sfida particolare è rappresentata dalla contaminazione vetro su vetro. Può capitare, ad esempio, che il bordo del contenitore si scheggi, lasciando cadere all’interno dei pezzetti di vetro che, nel peggiore dei casi, possono depositarsi lungo il perimetro del fondo concavo del contenitore.

In generale, per rivelare i contaminanti posizionati sul fondo e sui lati sono necessarie tecnologie di ispezione dalle prestazioni tecniche più elevate, soprattutto per contenitori di vetro e lattine. Le moderne soluzioni a raggi-X ispezionano ogni prodotto da due angolazioni, confrontando le due immagini per ottimizzare la possibilità di rivelazione.

Inoltre, grazie a un ulteriore miglioramento della tecnologia, l’identificazione di contaminanti di dimensioni molto ridotte è più rapida e affidabile. Ad esempio, il sistema di ispezione a raggi X X34 presentato di recente da Mettler Toledo rende disponibile una combinazione di tecnologie che consente ai produttori di rivelare i contaminanti più piccoli in condizioni di alta produttività. Una delle sue caratteristiche distintive è il generatore Optimum Power migliorato, che massimizza automaticamente la sensibilità di rivelazione utilizzando i livelli di potenza e contrasto ideali per ciascun prodotto. Il software ad alte prestazioni del sistema X34 consente inoltre di configurare automaticamente i prodotti, senza un intervento di regolazione manuale da parte dell’operatore, e determina dunque un aumento del tempo di funzionamento per la produzione e dell’efficacia operativa degli strumenti.

Conclusioni

I requisiti per l’ispezione dei prodotti sono in aumento in un contesto in cui i tipi di imballaggio sono sempre più diversificati. In molti casi, le tecnologie per la rivelazione di metalli o l’ispezione a raggi X sono la soluzione corretta per individuare in modo affidabile eventuali corpi estranei. Tuttavia, ci sono anche situazioni in cui potrebbe essere necessario installare sistemi basati su entrambe le tecnologie in posizioni diverse nella stessa linea di produzione o confezionamento. È quindi consigliabile affidarsi alla consulenza di professionisti esperti come Mettler Toledo e fare test sui prodotti per stabilire quale sia la tecnologia più adatta per la rivelazione di corpi estranei.

Per ulteriori informazioni, si può scaricare il libro bianco gratuito Garantire la sicurezza alimentare attraverso la prevenzione della contaminazione fisica a questo link.

Per partecipare al seminario “Soluzioni per la qualità e sicurezza degli alimenti” il 12 marzo 2019 a Reggio Emilia, si trovano tutte le informazioni a questo link.

Esiste inoltre la possibilitá di mettere alla prova i sistemi d’ispezione MT con una prova gratuita in azienda, su cui si trovano maggiori informazioni a questo link.