Bæredygtige plastfrie papiremballager til syrnede mælkeprodukter

Syrnede mælkeprodukter som crème fraiche, yoghurt og skyr er oftest pakket enten i bægre af plast eller PE-lamineret pap. Plast er et enestående materiale til produkter med højt vandindhold og anvendes for at sikre produkterne.Desværre er plast også fossilt baseret og svært nedbrydeligt, hvis det havner i naturen.

Udviklingen af en cellulosebaseret emballage belagt med en tynd bio-nedbrydelig barriecoating vil imødekomme disse problematikker. CO2-aftrykket vil således kunne reduceres ved brug af fornybart fremfor fossilt materiale, og emballagen vil efter brug enten kunne sorteres og genanvendes som papir/pap, komposteres industrielt eller nedbrydes i naturen, hvis den skulle havne der.

Projektet
Arla Foods og Teknologisk Institut, Plast og Emballage sendte derfor projektansøgningen “Bæredygtige plastfrie papiremballager til syrnede mælkeprodukter” ind til GUDP i 2018 sammen med Dagrofa ApS og FCM Testing ApS. Parallelt med midlerne fra GUDP brugte vi finansiering fra Uddannelses- og Forskningsstyrelsen under Uddannelses- og Forsknings-  ministeriet i rammerne af resultatkontrakterne ”BF1 – Bæredygtige fødevarer” og ”MA1 – Bæredygtige Materialer” til at udføre det nødvendige udviklingsarbejde. Nu, tre år senere, har vi en løsning, som ser lovende ud ift. kommercialisering.

I projektet blev der udviklet og testet en cellulose-baseret vådstøbt plastfri genanvendelig barriereemballage til syrnede mælkeprodukter (et bæger) med forudsætningen for senere industriel implementering. Bægret består af minimum 96% cellulose, og fraktionen af coatingen er derfor reduceret med mindst 64% sammenlignet med enhver anden eksisterende papirbaseret mælkeemballage. Denne sammensætning sikrer effektiv genan-  vendelse af cellulosen og gøres mulig ved brugen af en speciel cellulosepulp (patentanmeldt) bestående af Kraft-pulp krydsbundet med Curran®-fibre (grøntsagsbaseret mikrofibrilleret cellulose, MFC), og en ny flydende coating REEF™, som også indeholder MFC. Anvendelsen af Curran® og REEF™ er blevet undersøgt og udviklet i samarbejde med CelluComp Ltd. (Skotland), som producerer disse produkter. Den udviklede pulp har en lang række fordele i forhold til Kraft pulp: 1) Den mekaniske styrke af en støbt kop øges med en faktor 3-6 afhængigt af prøveudtagningsstedet. 2) Koppen har en høj integritet i våd tilstand, som ellers ville være umuligt uden fyldstoffer, der ikke er baseret på cellulose. 3) Pulpen har gjort det muligt at opnå en forbedret overfladekvalitet og tæthed af det støbte papir, hvilket eliminerer det velkendte "støvnings"-fænomen, støbte fiberemner kan have, bibringer delvis vandtæthed og resulterer dermed i en drastisk reduktion af den nødvendige mængde materiale til barrierecoating.

I REEF™ udgør de faste ingredienser ca. 37%, og mere end 90% af dem er biobaserede stoffer, inklusive Curran®. Et lag REEF™ blev påført koppernes overflade ved spray og derefter tørret ved en temperatur lidt over kogepunktet efterfulgt af flashtørring i vakuum ved ca. 1 mbar. Den gennemsnitlige tykkelse af den tørrede coating er ca. 10 µm. Coatingen bibringer vand- og fedtafvisning til kopperne samt tilstrækkelige diffusions-  barrierer. Ilt- og vanddamptransmissionshastigheder blev målt til at være på hhv. < 0,5 cc/m2/døgn (ved 23°C, 50% RH) og < 4 g/m2/døgn (ved 38°C, 90% RH). REEF™ kan også varmesvejses.

Test af pilotbatch
Forseglingstests blev udført ved hjælp af en industristandard Multivac T250 kopforseglingsenhed. Et pilotbatch på 400 kopper blev fremstillet og udsat for forskellige tests. Et repræsentativt antal kopper blev fyldt med tre produkter med forskelligt fedtindhold, derefter forseglet og sat i køleskab i 30 dage. Der blev ikke observeret nogen målbare tab af produkternes masse. De lagrede produkter blev også sendt til sensoriske tests, som vurderede, at der ingen smagsmæssig påvirkning var fra de cellulose-baserede bægre ift. blindtests pakket på konventionelle plastbægre.

De tomme kopper gennemgår i øjeblikket bionedbrydeligheds-, komposterbarheds-, genanvendeligheds- og migrationstest med relevante fødevaresimulanter hos FCM Testing og akkrediterede tredjeparter. De foreløbige resultater er lovende, for eksempel kunne mere end 80% af fibrene genvindes, hvilket er en god indikator for genanvendelighed.

Hos Plast og Emballage kan vi designe og fremstille bægre og bakker til ethvert formål, ikke kun beregnet til mælkeprodukter. Kontakt os venligst for at aftale en gennemførlighedsundersøgelse af emballage af formstøbt cellulose til jeres produkter.

Online nyhedsmagasin

Vil du modtage nyheder og artikler om plast og emballage i din indbakke? Tilmeld dig vores online nyhedsmagasin her