Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

Termoformede fiberprodukter for funksjonell og bærekraftig emballering av ferske matvarer

Alternativ tittel: TEFFI - Thermoformed fibre products for functional and sustainable packaging of fresh food

Tildelt: kr 9,2 mill.

Prosjektnummer:

309727

Prosjektperiode:

2020 - 2024

Midlene er mottatt fra:

Visse typer emballasje for fersk mat er i dag dominert av plast, som er en enkel og billig løsning. Termoplaster er enkle å forme. I tillegg har plast ekstremt høy vannbestandighet, og kan dermed være omgitt av vann i tiår (eller hundreår) uten å brytes ned. Den utrolig høye vannbestandigheten har etter hvert også vist seg å være et problem, ettersom nedbrytningshastigheten i naturen er tilsvarende lav. Avfallsreduksjon og forbedrede gjenvinningssystemer vil være en del av løsningen på problemet med plastavfall, men det vil være vanskelig å etablere systemer som fjerner alt avfall. Emballasje produsert av naturlige, bærekraftige råstoffer som brytes hurtigere ned i naturlige prosesser enn plast er derfor ønskelig. Tre og treforedlingsprodukter som papir, kartong, bølgepapp eller sponskiver er materialer som oppfyller slike krav. Disse har en lang tradisjon og mange forskjellige bruksområder innen emballasje. A beskytte det innpakkede produktet er den viktigste oppgaven til emballasjen. Trefiberbaserte emballasjeprodukteter har i utgangspunktet lav væskebarriere, og kan miste styrke og stabilitet ved kontakt med vann og/eller fukt, noe som i verste fall kan føre til at pakningen kollapser og den innpakkede varen skades. Dette er en medvirkende årsak til at trefiberbasert emballasje i liten grad brukes i forbindelse med våte næringsmidler. Dersom trefiberbaserte materialer skal erstatte plast i emballasje for ferske matvarer som frukt, kjøtt og fisk må disse tilfredsstille produktkravene som for eksempel vann-, fukt og oksygenbarriere. I TEFFI tar vi sikte på å utvikle slik emballasje ved hjelp av termoformingsteknologi. Dette er svært utfordrende. Termoforming av trefiber ved høy trykk og temperatur er egnet til å lage stabile 3D former og vil også kunne forbedre barrierefunksjonen. I TEFFI-prosjektet skal vi forske på prosesser, råstoffer og foredlingsmetoder for å lage prototyper av fiberbaserte skåler med egnete barriereegenskaper for emballering av fersk mat. I rapporteringsperioden ble det gjennomført og dokumentert et litteraturstudie basert på vitenskapelig- og patentlitteratur som omhandler potensielle barriereløsninger for luft- og termoformede fibersubstrater. Basert på rapporten ble det valgt en lovende teknologi. En laboratoriemetode som kan brukes på aktuelle fibersubstrater er under utvikling og dette vil dermed gi grunnlag for videre hydrofobiseringsforsøk. Barriere- og egenskapskrav til spesifikke emballasje-prototyper ble kartlagt. En metode ble utviklet for å få til reproduserbar tørrforming av fibermatter og denne metoden ble tatt i bruk for å lage relevante substrater fra forskjellige råvarer i labskala. Enkle verktøy for tørrforming ble designet, testet og forbedret for å kunne lage både plane og tredimensjonale termoformede materialer i laboratorieforsøk En laboratoriepresse for termoforming ble anskaffet, og laboratorieforsøk er igangsatt for å studere samspill mellom verktøy, substrat og prosessbetingelser, og finne optimale kombinasjoner av parametere.

-

Visjonen i prosjektet TEFFI er å utvikle nye fossil plast-frie emballasjeløsninger basert på trefiber for frukt, kjøtt og fisk med barriere mot oksygen og vann som kan møte samfunnets og forbrukernes økende etterspørsel etter alternativer til plast. Plastavfall er en av dagens største samfunnsutfordringer og plast på avveie utgjør nå en stor miljøtrussel. Samtidig ser vi heldigvis en økende bevissthet om problemene plastavfall skaper. I tillegg har restriksjoner begynt å komme på bruk av plast, som EUs nye direktiv for begrensning av engangsplast. Metoden som skal brukes for å oppnå målet er termoforming av ligninholdige trefiber. Emballasjen skal tåle direkte kontakt med matvarene over mange dager uten at emballasjen forringes. Det vil være svært utfordrende å utvikle en trefiberbasert forpakning som tilfredsstiller de høye kravene til emballering av fersk mat både når det gjelder funksjon, matvaresikkerhet og resirkulering. Det vil være spesielt krevende å oppnå tilstrekkelig vannbestandighet på produktene, samt opprettholdelse av mekanisk styrke når emballasjen utsettes for matvarer med høyt vanninnhold over tid. Vår tilnærming til å løse denne utfordringen er å utvikle en optimal kombinasjon av materialvalg og prosessløsning. Selv om det i den siste tiden har vært gjort store fremskritt når det gjelder kvaliteten på termoformede trefiberprodukter, er det fremdeles ingen slike produkter på markedet for annet enn hurtigmat som skal konsumeres i løpet av minutter /timer. En viktig årsak til dette er at vann- / fuktbarrieren ikke er god nok. I TEFFI-prosjektet tar vi sikte på å utvikle tre ulike demonstratorer; konsumentforpakning for henholdvis frukt / grønt, kjøtt og fisk. Disse produktene vil ha ulike krav til vann- og oksygenbarriere. Det er dermed ønskelig å kunne kontrollere fukt- og oksygenbarriere slik at den kan tilpasses det enkelte produkt. Dette er en stor forskningsmessig utfordring som TEFFI-prosjektet ønsker å løse.

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena