Introduzione ai test sugli imballaggi alimentari 

Oggi l'imballaggio nell'industria alimentare è importante perché influisce sulla durata di conservazione del prodotto, sulla sua sicurezza e sull'approvazione delle autorità di regolamentazione. Pertanto, i test sugli imballaggi alimentari sono ormai una fase necessaria della produzione. 

L'Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) riferisce che più di 4.000 sostanze chimiche sono presenti nei materiali a contatto con gli alimenti. Se non vengono testate correttamente, potrebbero finire negli alimenti, danneggiando le persone e causando costosi richiami. 

I produttori utilizzano diversi test per verificare la capacità di un prodotto di resistere alle forze fisiche, ai cambiamenti delle sostanze chimiche e alle sollecitazioni dell'ambiente. Questi test aiutano le aziende a rispettare le regole del settore e incoraggiano nuove idee per un imballaggio sostenibile. 

Nelle prossime sezioni esamineremo gli obiettivi principali dei test sugli imballaggi nel mercato competitivo di oggi, esamineremo le tipologie principali, rivedremo gli standard e le regole principali e parleremo di come i produttori possono utilizzare i dati per migliorare i loro prodotti e costruire la fiducia dei consumatori.

Obiettivi principali dei test sugli imballaggi alimentari 

Le ragioni principali per testare gli imballaggi alimentari sono garantire la sicurezza, preservare la qualità e soddisfare tutte le normative richieste. Tutti questi obiettivi sono collegati e contribuiscono a mantenere l'integrità della catena di approvvigionamento alimentare.

1. Garantire la sicurezza del prodotto: 

L'imballaggio è la prima barriera che tiene lontani i contaminanti esterni. I test garantiscono che l'imballaggio non rilasci sostanze chimiche nocive negli alimenti, proteggendo così i consumatori. Ciò significa verificare la presenza di metalli pesanti, di sostanze soggette a restrizioni e di altri materiali pericolosi.

2. Mantenere la qualità del prodotto: 

Oltre alla sicurezza, l'imballaggio è responsabile di mantenere gli alimenti freschi, gustosi e nutrienti. I test verificano la tenuta, la quantità di umidità e ossigeno che può passare e la capacità della confezione di proteggere gli alimenti durante la loro conservazione.

3. Ottenere la conformità normativa: 

Ogni regione ha una propria serie di regole per i materiali a contatto con gli alimenti. I test assicurano che l'imballaggio sia conforme a questi standard, facilitando così la distribuzione nei diversi mercati. Spesso è necessario rispettare le norme ASTM International e International Safe Transit Association.

4. Sostenere le pratiche sostenibili: 

Mentre l'industria si muove verso l'utilizzo di meno rifiuti, i test garantiscono che gli imballaggi sostenibili siano sicuri ed efficaci. È necessario verificare come i materiali biodegradabili interagiscono con i prodotti alimentari. Se i produttori si concentrano su questi obiettivi, i loro imballaggi risponderanno alle regole del settore, piaceranno ai consumatori e saranno rispettosi dell'ambiente.

Principali categorie di metodi di analisi degli imballaggi alimentari 

Quando parliamo di test sugli imballaggi alimentari e di test di laboratorio, intendiamo una serie di test che lavorano insieme per garantire che l'imballaggio sia sicuro, efficace e conforme a tutti i requisiti dall'inizio alla fine. Il tipo di test utilizzato dipende dall'imballaggio del prodotto, dalle condizioni in cui potrebbe trovarsi e dalle norme stabilite dai diversi Paesi. Vediamo nel dettaglio le principali categorie.

Test di prestazione fisica 

Durante le prove di prestazione fisica, i materiali di imballaggio vengono testati per vedere come gestiscono le sollecitazioni meccaniche che subiscono durante tutte le fasi di utilizzo. Sono necessari per mantenere l'imballaggio sicuro ed efficace nel proteggere il prodotto lungo tutta la catena di fornitura.

• Test di compressione: 

Il test verifica se un imballaggio può sopportare una spinta dall'alto senza rompersi o piegarsi. È molto importante per i prodotti che vengono immagazzinati o trasportati in pile. Se la compressione fallisce, può causare problemi di imballaggio, alimenti non sicuri e perdite nella logistica. Una buona resistenza alla compressione è necessaria per mantenere la struttura forte e per proteggere il contenuto dalle pressioni esterne. 

• Test di resistenza alla trazione: 

Le prove di trazione determinano la forza necessaria per separare un materiale di imballaggio. Particolarmente importanti sono i film, i laminati e gli imballaggi flessibili utilizzati per il riempimento o la sigillatura automatizzati. Una forte resistenza alla trazione impedisce all'imballaggio di strapparsi e gli consente di mantenere la sua forma e di funzionare correttamente nelle condizioni abituali.

• Test d'impatto: 

Il test d'impatto verifica la capacità dell'imballaggio di gestire urti o cadute improvvise, che spesso si verificano durante la movimentazione e il trasporto. Il test aiuta a evitare danni, perdite o cambiamenti di forma per i prodotti alimentari, soprattutto per gli articoli fragili e i contenitori con liquidi all'interno. Una buona resistenza agli urti contribuisce a ridurre gli sprechi e a proteggere i consumatori. 

• Test di integrità delle guarnizioni: 

Il test di integrità della tenuta viene eseguito per verificare che le chiusure non perdano quando sono esposte a forze esterne. Una buona tenuta è necessaria per impedire la contaminazione, mantenere gli alimenti freschi e preservare la qualità dei materiali che entrano in contatto con gli alimenti. Se le guarnizioni non sono sufficientemente resistenti, possono consentire l'ingresso di microbi e causare il deterioramento degli alimenti.

Qualsiasi processo di verifica degli imballaggi si basa su questi test fisici. Forniscono ai produttori informazioni importanti per migliorare gli imballaggi, scegliere i materiali giusti e rispettare gli standard industriali per prodotti sicuri. 

Test di resistenza ambientale 

Questo tipo di test si occupa dell'imballaggio dei prodotti alimentari in varie condizioni legate a fattori ambientali e a come questi influenzano il prodotto durante il suo intero ciclo di vita. Come in tutti i processi, l'imballaggio ha lo scopo di proteggere il contenuto dalla temperatura esterna, dall'umidità e dalle sollecitazioni fisiche, dallo stoccaggio in fabbrica alla spedizione internazionale. Questi test garantiscono la stabilità e la sicurezza del prodotto e del suo imballaggio fino al consumo.

• Esposizione a temperatura e umidità: 

Questo approccio analizza la stabilità meccanica e la funzionalità degli imballaggi in presenza di cambiamenti climatici estremi o imprevisti. Le temperature elevate potrebbero causare l'ammorbidimento e la deformazione dei materiali, l'allentamento degli adesivi e la rottura delle guarnizioni. Le temperature rigide potrebbero causare la fragilità e la rottura dei materiali. Anche l'umidità può portare alla degradazione degli imballaggi in carta e delle guarnizioni. I test assicurano che l'imballaggio possa resistere a un'ampia gamma di cambiamenti geografici e stagionali senza perdere le sue qualità protettive. 

• Test di vibrazione: 

Le vibrazioni riproducono i movimenti e gli urti subiti durante il trasporto su strada, su rotaia, via mare o via aerea. L'esposizione continua a tali vibrazioni può portare all'affaticamento dei materiali, al cedimento delle guarnizioni o allo spostamento del prodotto interno, con conseguenti danni. L'identificazione dei punti deboli all'interno dell'imballaggio prima della distribuzione consente ai produttori di migliorare la progettazione dell'imballaggio e di ridurre i danni potenziali lungo tutta la catena di fornitura. 

• Studi sulla durata di conservazione: 

La valutazione della durata di conservazione verifica se l'imballaggio mantiene la sua forma e protegge il prodotto quando viene conservato normalmente. È necessario osservare eventuali cambiamenti nell'aspetto, nella resistenza e nella capacità della confezione di mantenere il prodotto al sicuro. Questi studi sono spesso correlati ai test sui materiali a contatto con gli alimenti e aiutano a determinare la freschezza del prodotto, a identificare eventuali problemi di imballaggio e a ridurre gli sprechi. 

I test di resistenza ambientale contribuiscono a garantire la sicurezza dei prodotti, l'affidabilità degli imballaggi e la fiducia dei consumatori. Poiché c'è una maggiore richiesta di imballaggi efficienti e sostenibili, i produttori devono garantire che le loro confezioni siano affidabili in tutte le condizioni e non compromettano gli alimenti o la loro qualità. 

Test chimici e di migrazione 

I test chimici e di migrazione si concentrano sui limiti dell'interazione tra l'alimento e i materiali utilizzati per confezionarlo. L'obiettivo è prevenire il trasferimento di materiali pericolosi dall'imballaggio degli alimenti al loro contenuto durante l'uso regolare. Questi test sono essenziali per la salute pubblica, la conformità alle normative vigenti e la protezione dei consumatori. 

• Test di migrazione:  

Il test di migrazione determina la possibile contaminazione degli alimenti da parte di sostanze chimiche presenti in un contenitore. Tali sostanze chimiche possono essere costituite da plastiche, solventi, monomeri o residui di produzione. Il test viene eseguito in condizioni controllate che imitano le situazioni reali di stoccaggio o riscaldamento. Il test verifica se i livelli di migrazione rientrano nei limiti accettabili per la salute pubblica e le linee guida sulla sicurezza alimentare. Ciò è particolarmente importante nei test sui materiali a contatto con gli alimenti, dove l'esposizione prolungata al calore può aumentare il tasso di migrazione delle sostanze chimiche. 

• Test sulle sostanze soggette a restrizioni: 

Questo test si concentra sulla restrizione dell'uso o sul divieto assoluto di sostanze chimiche all'interno dei materiali di imballaggio. Alcuni dei materiali comunemente controllati presentano rischi moderati o elevati per la salute, come i metalli pesanti, gli ftalati e il bisfenolo A (BPA). I test confermano che tali materiali non sono presenti o, se lo sono, lo sono solo nei limiti consentiti dalla legge. Per i produttori, questo aiuta la loro strategia commerciale, proteggendoli dalle accuse di violazione delle politiche normative e difendendo l'immagine del loro marchio nel mercato attuale. 

• Test di compatibilità: 

Questo metodo valuta se l'alimento e l'imballaggio interagiranno per un determinato periodo di tempo. Ad esempio, alcuni alimenti ad alto contenuto di grassi o acidi potrebbero essere distruttivi per alcune materie plastiche o adesivi e causare contaminazioni o modificare alcuni attributi sensoriali dell'alimento. I test di compatibilità aiutano a capire l'efficacia del materiale di confezionamento, mentre il contatto diretto con alcuni tipi di alimenti aiuta a scegliere materiali di confezionamento specifici. 

La valutazione della sicurezza non si esaurisce con i test chimici, ma comprende anche la crescente preoccupazione internazionale per la trasparenza della catena di approvvigionamento e la responsabilità ambientale. L'introduzione di nuovi materiali e concetti sostenibili per gli imballaggi è solitamente salvaguardata da test rigorosi per garantire che l'innovazione non danneggi la salute pubblica. 

Test sulle proprietà della barriera 

I test sulle proprietà barriera sono molto importanti per determinare l'efficienza di un determinato materiale di imballaggio nel proteggere gli alimenti dall'esposizione a ossigeno, umidità e gas che potrebbero comprometterne la qualità, la freschezza o la sicurezza. Un'adeguata prestazione di barriera garantisce una maggiore durata di conservazione, l'integrità del prodotto e contribuisce a soddisfare i requisiti di un'ampia gamma di prodotti alimentari. 

• Tasso di trasmissione dell'ossigeno (OTR): 

I test OTR valutano il grado di permeazione dell'ossigeno in ogni specifico materiale di imballaggio. Alcuni dei fattori da considerare nei prodotti deperibili, come snack, piatti pronti, caffè, latticini, ecc. sono la rapidità con cui l'esposizione all'ossigeno può accelerare l'ossidazione, causare la degradazione e persino alterare il colore. Per queste aziende o prodotti sensibili all'ossigeno, bassi valori di OTR sono essenziali per mantenere colore, sapore e freschezza. Effettuare misurazioni accurate aiuta a scegliere i materiali da opporre che necessitano del giusto livello di barriera. 

• Tasso di trasmissione del vapore acqueo (MVTR): 

Il test MVTR si concentra sulla capacità di un imballaggio di sigillare l'umidità all'interno o all'esterno della confezione. Questo aspetto è fondamentale per prodotti secchi come cereali, polveri e alimenti disidratati, dove l'umidità può agglomerarsi, favorire la crescita microbica o causare perdite di consistenza. Allo stesso modo, alcuni prodotti richiedono una perdita controllata di umidità per mantenere la qualità. Conoscendo l'MVTR del materiale, i produttori possono migliorare la stabilità del prodotto in condizioni di esposizione ambientale variabile, nonché durante lo stoccaggio o la spedizione prolungati. 

I test sulle proprietà barriera sono oggi al centro dei test sugli imballaggi alimentari a causa del crescente interesse per gli imballaggi alimentari biobased e sostenibili. I nuovi materiali sono spesso a base biologica, il che richiede di dimostrare che offrono almeno lo stesso livello di protezione delle plastiche convenzionali per mantenere la sicurezza e la qualità all'interno della catena di approvvigionamento. Inoltre, la costanza delle prestazioni di barriera aiuta a soddisfare le linee guida che regolano le barriere e contribuisce a rafforzare la fiducia del mercato nei confronti dei consumatori finali e dei rivenditori. 

Standard di prova e conformità per gli imballaggi alimentari 

Per rendere efficaci i test sugli imballaggi alimentari, i produttori devono utilizzare metodi di prova riconosciuti e rispettare tutte le linee guida necessarie in materia di sicurezza, prestazioni e sicurezza dei consumatori per i beni di consumo. I test di sicurezza sono un'importante fonte di informazioni, che aiutano a dirigere i test e a decidere se una soluzione di imballaggio è pronta per l'uso sul mercato.

Molte organizzazioni internazionali sono responsabili della definizione di questi standard. ASTM International, ISO e l'International Safe Transit Association hanno stabilito metodi riconosciuti per testare gli imballaggi in condizioni meccaniche, chimiche e ambientali. L'utilizzo di questi metodi garantisce che i risultati dei test siano identici e possano essere confrontati per diversi materiali e prodotti. 

La Food and Drug Administration (FDA) statunitense e l'Agenzia Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) sono responsabili della definizione delle regole sulla quantità di sostanze chimiche che possono essere utilizzate nei materiali a contatto con gli alimenti. Ad esempio, i test di migrazione sono necessari per garantire che metalli pesanti, solventi o plastificanti non finiscano negli alimenti a livelli pericolosi. 

Il rispetto di queste norme di sicurezza è importante per la legge, ma contribuisce anche a proteggere i consumatori, la salute delle persone e l'ambiente. Spesso, se l'imballaggio non soddisfa gli standard necessari, può comportare ritardi nel lancio dei prodotti, il loro ritiro dal mercato o conseguenze legali. 

Un buon livello di conformità aiuta l'azienda a guadagnare la fiducia di tutti i partner della catena di fornitura. Contribuisce inoltre a guadagnare la fiducia dei consumatori, soprattutto nei settori in cui le condizioni dell'imballaggio determinano sia la qualità del prodotto che la sua conservazione. Per questo motivo, l'inclusione di test di conformità nel processo di sviluppo del prodotto è essenziale, non è qualcosa da considerare solo dopo che il prodotto è finito. 

Come interpretare e agire in base ai risultati dei test sugli imballaggi alimentari 

Leggere i numeri dei test sugli imballaggi alimentari è importante, ma bisogna anche capire cosa dicono sulla sicurezza del prodotto, su quanto tempo può essere conservato e se è conforme alle normative. I limiti di migrazione, il tasso di trasmissione dell'ossigeno (OTR) e il tasso di trasmissione del vapore acqueo (MVTR) sono tre indicatori che di solito contano molto. 

Se un test di migrazione è superiore ai limiti di legge, può indicare un rischio per la salute umana e deve essere controllato immediatamente. Se l'OTR è più alto del previsto, può causare un deterioramento più rapido dei prodotti alimentari che necessitano di ossigeno. Inoltre, un MVTR elevato può far sì che gli alimenti si rovinino o abbiano una consistenza diversa. Il modo in cui questi valori vengono utilizzati dipende dall'alimento, dal suo imballaggio e dalle condizioni in cui verrà distribuito. 

Se i risultati dei test sono inferiori agli standard, i produttori devono verificare se il problema riguarda i materiali, l'imballaggio o il modo in cui il prodotto è realizzato. Spesso il problema può essere risolto utilizzando un diverso materiale barriera, rendendo più forte la guarnizione o modificando lo spessore dell'imballaggio. Tuttavia, le modifiche al design devono essere testate accuratamente prima di essere utilizzate. 

Ottimizzare le prestazioni di confezionamento con macchinari affidabili 

Un buon sistema di confezionamento inizia con un lavoro attento e preciso sulla linea di produzione, non solo con il superamento di test di laboratorio. La qualità delle attrezzature è direttamente collegata ai risultati dell'integrità della tenuta, del tasso di trasmissione dell'ossigeno (OTR) e dei limiti di migrazione. Se i macchinari non funzionano bene, anche i migliori materiali di confezionamento potrebbero non superare i test più severi. 

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Le sfide più comuni e come evitare i fallimenti dei test 

Anche i produttori esperti di test sugli imballaggi alimentari possono incorrere in problemi che influiscono sull'accuratezza o sulla conformità. Spesso sono causati da nuove normative, differenze nei materiali o problemi operativi. Se questi problemi vengono affrontati tempestivamente, è possibile migliorare sia i fallimenti che la qualità complessiva del prodotto. La tabella seguente elenca i problemi più comuni e i modi utili per affrontarli: 

Tendenze future nei test sugli imballaggi alimentari 

Quando l'industria alimentare cambia, cambiano anche gli standard per i test sugli imballaggi alimentari. L'innovazione sta portando a cambiamenti in tre aree importanti: tecnologie intelligenti, materiali sostenibili e controllo di qualità basato sui dati. 

Esigenze di imballaggio intelligente e test digitali 

L'imballaggio intelligente viene ora utilizzato nella pratica. Sempre più prodotti alimentari di alto valore utilizzano sensori incorporati, indicatori di freschezza e rilevatori di temperatura. A causa di queste innovazioni, sono necessari nuovi tipi di test sugli imballaggi, come la verifica della compatibilità digitale e dell'affidabilità dei sensori. L'imballaggio deve garantire la sicurezza degli alimenti e consentire il monitoraggio in tempo reale dei dati e della sicurezza. 

Materiali sostenibili che richiedono nuovi metodi di convalida 

La sostenibilità è ancora una delle principali preoccupazioni e i produttori stanno studiando pellicole biodegradabili, polimeri riciclabili e soluzioni di imballaggio sostenibili a base vegetale. Tuttavia, questi metodi introducono una serie di problemi di verifica. Devono essere approvati per l'uso con gli alimenti, avere una durata ragionevole e funzionare bene in diverse situazioni di trasporto. Per questo motivo, i test sugli imballaggi sono ora progettati per verificarne il funzionamento e la sicurezza ambientale.

L'intelligenza artificiale e l'analisi dei dati migliorano la garanzia di qualità 

L'apprendimento automatico sta aiutando i produttori a ripensare il modo in cui valutano gli imballaggi. I sistemi di intelligenza artificiale utilizzano grandi quantità di dati di test per trovare modelli di guasto, prevedere le prestazioni del sistema nel tempo e raccomandare modi per migliorare il progetto. L'utilizzo dei dati in questo modo contribuisce a velocizzare i test, a ridurre i tempi di rilascio dei nuovi prodotti e a mantenere un elevato livello di conformità alla sicurezza. 

I dati suggeriscono che le aziende stanno passando da un controllo di qualità reattivo all'utilizzo della tecnologia per pianificare il packaging. Chi aggiorna i propri metodi di analisi può soddisfare più facilmente le normative, garantire la sicurezza dei propri prodotti e rimanere all'avanguardia in un mercato in rapida evoluzione. 

Pensiero finale 

I test sugli imballaggi alimentari sono necessari per la sicurezza e la qualità, non solo per rispettare le normative. Testando la durata, la sicurezza chimica e i limiti di migrazione, si dimostra che i materiali di imballaggio funzionano bene in tutte le fasi della catena di fornitura e in diversi ambienti. 

I test all'inizio della progettazione dell'imballaggio aiutano a evitare guasti al prodotto, rendono meno probabili i richiami e migliorano la percezione del prodotto da parte dei consumatori. Inoltre, aiuta le aziende a rispettare gli standard internazionali di ASTM International e dell'International Safe Transit Association, che supportano la conformità alle normative in tutto il mondo. 

Quando le tecnologie di imballaggio cambiano, anche i test devono cambiare per soddisfare i requisiti specifici. Indipendentemente dall'utilizzo di materiali sostenibili o di imballaggi intelligenti, è necessario un processo di test affidabile e pianificato. Se lo includete nel vostro processo di garanzia della qualità, contribuite a proteggere il vostro prodotto e a sostenere il successo continuo del vostro marchio e della vostra azienda.