Екологічна полімерна упаковка - реальність чи віддалене майбутнє?

Сьогодні ми або стикаємося із зразками біопакетів, які пропонують в супермаркетах, або, часом навіть не підозрюючи про це, купуємо здатну до біологічного руйнуваня упаковку таких гігантів харчової індустрії як Tetra Pak, Danone або PepsiCo.

На європейському і світовому ринках ситуація трохи краща, тамтешні аналітики навіть роблять оптимістичні прогнози на майбутнє, пророкуючи незабаром мало не поголовний перехід виробників гнучкої упаковки на біоматеріали. Однак і там практично цікавих прикладів реалізації біотехнологій поки не дуже багато.

Упаковка з виробничих відходів

Як відомо, найпоширенішим сировиною для виготовлення біорозкладаної полімерної упаковки є полімолочна кислота (PLA), яку витягують або з крахмалосодержащих (наприклад, пшениця), або глюкозосодержащіх (сьогодні це, як правило, кукурудза або цукрова тростина) рослин. Проте, ці ж складові можна знайти і в промислових відходах харчових виробництв, що робить процес отримання подібних полімерів набагато більш ефективним з точки зору економіки.

В середині квітня поточного року базується в Іспанії технологічний центр розробок для харчової індустрії AINIA, спільно з європейською асоціацією постачальників фруктових соків AIJN, офіційно представив результати своєї роботи в рамках проекту PHBOTTLE.

Підсумком чотирирічного праці дослідників став прототип екологічної упаковки для соків, виготовленої з біразлагаемого пластика PHB (полігідроксібутірата), одержуваного з органічних залишків, які з стічних вод заводів-виготовлювачів. Унікальна розробка - невід'ємна частина піонерської творчої концепції групи PHBOTTLE, яка працювала під промовистою за себе девізом «економія за допомогою кругообігу».

Прототип упаковки PHBOTTLE був отриманий шляхом трансформації присутніх в стічних водах органічних залишків (головним чином, цукру), в біополімерний матеріал. Досягти такого видатного результату вдалося завдяки останнім досягненням біотехнології і нових можливостей мікроінкапсуляції. Він наочно продемонстрував значимість органічних відходів сокової індустрії з точки зору їх використання в якості сировини для виробництва упаковки її ж продуктів.

Аналогічні роботи недавно були проведені з метою створення біорозкладаної упаковки з промислових відходів хлібопекарської промисловості. Дослідження, виконувалися в інтересах двох іспанських виробників звичайної і солодкої борошняної продукції - компаній Panrico і Grupo Siro. До складу дослідницької групи увійшли представники іспанського сільськогосподарського технологічного центру CETECE (Cereals Technology Centre), німецького Інженерно-сільськогосподарського інституту (ATB), Центру по розробкам біокомпозіти при Бангорского університеті в англійському Уельсі і іспанського технологічного центру AIMPLAS.

Першим результатом їх діяльності стало отримання полімолочной кислоти (PLA) з відходів виробництва обох компаній: несвіжого або черствого хліба, залишків солодкого тіста. Завершився ж проект поданням на ринок біоразлагающейся пакетів з PLA c хорошими бар'єрними властивостями по кисню і вологи, настільки необхідними при упаковці паст і тістечок, що дозволяють доводити їх термін зберігання на магазинних полицях до 12 місяців.

Базується в іспанській Валенсії технологічний центр AIMPLAS, який спеціалізується на розробці і дослідженні нових видів полімерів, в даний час спільно з виробником пластикової упаковки, компанією BANDESUR, працює ще над одним спеціальним проектом, спонсорованих в рамках національної дослідницької програми Retos-Colaboracion 2015.

Основне його завдання - розробка інноваційних полімерних лотків для харчових продуктів, стійких до високотемпературній обробці в мікрохвильових печах. На ринок планується випустити дві їх різновиди: лотки з спіненого поліпропілену і повністю біорозкладні компостируемой лотки зі спіненого биополимера PLA.

Керівництво BANDESUR покладає на триваючий вже протягом двох років проект великі надії, бо він повинен забезпечити компанії істотні конкурентні переваги. Розробка харчових лотків нового покоління дозволить їй вийти на нові географічні ринки. Лотки з спіненого матеріалу набагато легше литих, що істотно знижує витрати на транспортування і робить їх зручніше у використанні. І, зрозуміло, не потребують додаткових коментарів екологічні переваги харчових лотків з біополімерів.

Екологічна упаковка для екологічно чистих продуктів

Одним з найсильніших маркетингових ходів сучасних постачальників «натуральних природних» харчових продуктів є заяви про те, що їх продукція поставляється в настільки ж безпечною, повністю утилизируемой упаковці, виготовленої з повністю поновлюваного природного сировини.

Так, європейський підрозділ споживчих товарів компанії Sonoco спільно з французьким виробником біоразлагающейся пластиків Vegemat - фірмою Vegerplast - випустило на ринок тубного картонні контейнери Vegetop для сипучих продуктів, основна особливість яких - повністю біорозкладні пластикові кришки-дозатори (шейкери).

Підсумком спільної роботи стали екологічно чисті біорозкладні контейнери, відповідають європейському стандарту екологічної безпеки EN 13432. Суть вимог стандарту - матеріал повинен бути на 100% мінералізовані (компостувати) протягом півроку в результаті стандартної процедури промислової утилізації (компостування). Важлива умова - отримується компостируемой маса повинна бути придатна для використання в якості добрива для посівних культур будь-якого типу.

Витримати такі стандарти для свого матеріалу фахівцям Vegerplast вдається завдяки тому, що сировиною для його виготовлення є природні поновлювані продукти - рослини або злаки.

«В результаті, - заявляють представники Sonoco, - наші екологічно чисті контейнери можуть абсолютно безпечно використовуватися для зберігання дієтичних добавок до їжі, а також круп, борошна, цукру, спецій, сухофруктів та інших продуктів, які дозовано використовуються в процесі приготування їжі».

Підрозділ компанії Dow Chemical, що відповідає за розробку пакувальних полімерних матеріалів (Packaging and Specialty Plastics Business), північноамериканська асоціація виробників екологічно чистої упаковки SPC (Sustainable Packaging Coalition), а також фірма Accredo Packaging повідомили про завершення спільної розробки екологічно чистої полімерної упаковки.

Такий став стійкий полімерний пакет з широким дном, призначений для зберігання миючих засобів компанії Seventh Generation, що спеціалізується на випуску товарів по догляду за будинком, що виготовляються, як стверджує постачальник, виключно з природного та екологічно чистого безпечного сировини.

Випущена на ринок фахівцями Accredo Packaging нова упаковка виготовлена з разработанногоDow Chemical спеціального утилізованого поліетилену, який одночасно гарантує пакетам необхідні характеристики по жорсткості і міцності, а також хорошу зварюваність швів.

Пакети поставляються на ринок в рамках програми SPC по утилізації сировини під назвою How2Recycle: на кожен з них нанесена етикетка «Store Drop-Off» («Залиш в магазині»), наявність якої означає, що споживач, купивши пластиковий пакет з продуктом, потім може повернути його в магазин для подальшої утилізації. Таких магазинів у Північній Америці зараз налічується вже понад 18 тис.

Південноафриканська фірма KiddieKix, яка виробляє натуральні продукти харчування для дітей, використовувала пакувальну біразлагаемую плівку NatureFlex компанії Innovia Films для фасування каш і сухофруктів. Як каже власник компанії Елісон Макдауел, «наше завдання - подбати про здоров'я дітей, про те, щоб вони вживали тільки екологічно чисті продукти. З цією метою ми протестували багато зразків компостируемой матеріалів, але плівка NatureFlex виявилася найкращою з усіх з цілого ряду параметрів».

«Перш за все, - продовжує вона, - плівка задовольняє всім відомим стандартам - американському ASTM D6400 і європейському EN13432, визначальним вимоги до біорозкладаної упаковці. Крім цього, NatureFlex має відмінні бар'єрні властивості по відношенню до масел, жирів, агресивних хімічних сполук, характеризується високими показниками аромо- і газонепроникності. На упаковку з цієї плівки також можна наносити високоякісне».

Інший приклад застосування плівки NatureFlex - упаковка чіпсів з натуральних морських водоростей Halo Seaweed, що виготовляються компанією Ocean's Halo. Як зазначив засновник фірми Роберт Мок, «ми пропонуємо покупцям натуральний природний продукт, упаковка якого повинна бути не тільки надійним і зручним, але і екологічно чистої».

«Всім цим вимогам, - зазначив Мок, - задовольняє плівка NatureFlex, що забезпечила високі бар'єрні властивості по кисню, що дозволяє значно збільшити термін зберігання продукту на магазинній полиці. Не менш важлива її відмінна стійкість до вологи, завдяки чому наші чіпси ніколи не втратять хрустких властивостей».

Понад рік тому Tetra Pak представила на ринок першу в світі упаковку Tetra Rex Bio, створену виключно з відновлюваної матеріалу, а компанія Valio приступила до використання цієї упаковки для безлактозную полуобезжіренная молока Eila. При виготовленні захисних шарів і горлечка нової упаковки застосовується біорозкладаний, вироблений з цукрового очерету, поліетилен низької щільності, який поставляє бразильська хімічна компанія Braskem.

Що стосується використовуваного в упаковках Tetra Pak картону, то, як повідомляє виробник, він надходить тільки з контрольованих і легко відслідковуються джерел, сертифікованих Лісовою опікунською радою (FSC) - цей логотип добре знайомий кожному покупцеві молочної продукції, хоча б раз уважно вивчив інформацію, нанесену на пакети Tetra Pak.

Наступним кроком в розвитку ринку екологічно чистих пакетів для Tetra Pak стала спільна розробка фахівців компанії Bio-on і вчених фінського Технологічного університету з міста Тампере - одного з найбільших світових дослідницьких центрів в сфері створення нових сортів паперу і пластика для харчової упаковки. Підсумком стартував в 2015 році проекту стало створення перших в світі контейнерів Tetra Pak, зроблених з комбінації картону і наноситься поверх нього екструзійним способом биополимера Minery PHA, розробленого в Bio-on.

В ході дослідницьких робіт вчені двох лабораторій замінили поліетилен, раніше використовувався в упаковці для забезпечення її герметичності, біопластиком, який в розплавленому вигляді наноситься на картон, повністю зберігаючи як функціональність упаковки, так і естетику її сприйняття. Як підкреслюють розробники, екологічно чистий матеріал повністю виготовлений з поновлюваних рослинних ресурсів і на 100% є біорозкладаним.

Які перспективи?

За даними аналітиків, до 2018 року загальносвітове виробництво біопластиком має зрости з 1,7 млн тонн в 2014 році до 7,8 млн тонн. Темпи зростання прогнозуються приголомшливі. Стимулює їх, крім екологічної чистоти виробленої продукції, в тому числі і пакувальної, можливість економії енергії при виготовленні біополімерів і скорочення викидів вуглекислого газу в атмосферу при їх утилізації.

Коли ці переваги будуть реалізовуватись на російському ринку харчової упаковки - питання риторичне. Саме по собі наявність в нашій країні величезних потужностей з переробки, так часто критикованих екологами, невідновлюваних природних ресурсів досить довго буде серйозною перешкодою до залучення інвестицій в витратні, хоча і економічно перспективні, проекти, як з випуску власних біополімерів, так і по виробництву з них упаковки в широких промислових масштабах.