FWFI

New Food Packaging from Nature

Co-financiado por:

Projeto Nº POCI-01-0247-FEDER-048235

Objetivo Principal Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de Intervenção Norte e Centro

Data de Aprovação 22-12-2020

Data de Início 01-02-2021

Data de Conclusão 30-06-2023

Custo Total Elegível 861.643,29 €

Apoio financeiro da União Europeia FEDER - 628.224,05 €

Co-Promotores

ARCP - Associação Rede de Competência em Polímeros

Parcerias

FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Resumo

O projeto FWFI - New Food Packaging from Nature é promovido pela empresa FWFI – FRESHWOOD FORMS INDUSTRY Lda e dedica-se ao fabrico de embalagens de madeira para acondicionamento e transporte de produtos agroalimentares.

O objetivo deste projeto é desenvolver embalagens de madeira, 100% naturais, obtidas a partir dos sub-produtos gerados durante o processo convencional de produção de embalagens de folha de madeira (folha de choupo não conforme e casca de choupo). Pretende assim o desenvolvimento de embalagens mais sustentáveis e a valorização de resíduos da empresa, que rondam os 50% da sua matéria-prima - folhas de madeira com 0,8 a 2 mm de espessura, obtidos por desenrolamento de toros de madeira de choupo.

A valorização e aproveitamento de sub-produtos de base natural como matéria-prima renovável e reciclável para a produção de novos produtos pela própria empresa posiciona-a em patamares elevados na ótica da sustentabilidade, ecoeficiência e da Economia Circular. Esta visão atual e emergente, que privilegia processos e/ou produtos com baixo impacto ambiental e elevada funcionalidade, permite-lhe assumir uma posição mais competitiva nos mercados existentes, bem como inserir-se em novos mercados nacionais e internacionais. A conceção de novos produtos adotando ferramentas de Eco-Design de forma a potenciar e acentuar o carater inovador e atraente das embalagens junto do consumidor final, permite à FWFI alcançar novos nichos de mercado, como a comercialização de embalagens com destino a produtos alimentares de maior valor acrescentado (e.g. cogumelos, trufas, chocolates, ostras e queijos), à restauração (e.g. take away, street food, catering) e ao retalho de grande distribuição.

Objetivos

Desenvolvimento de compósitos à base dos resíduos de madeira da empresa, obtidos a partir da aglomeração desses resíduos com um ligante de base natural.
Desenvolvimento de novas embalagens de madeira para fins agroalimentares, 100% naturais, produzidas a partir dos compósitos à base de resíduos de madeira.

Resultados Alcançados

Desenvolvimento de Adesivos à Base de Taninos Extraídos da Casca de Choupo: Avaliou-se o potencial da casca de choupo como fonte de extratos ricos em polifenóis (taninos). Os extratos foram caracterizados por medição de pH, método de Folin-Ciocalteau, determinação do número de Stiasny, espectroscopia UV/VIS e FTIR e o seu desempenho foi avaliado utilizando o equipamento ABES (Automated Bonding Evaluation System). A eficiência do processo de extração, bem como as caraterísticas químicas dos extratos provaram ser amplamente afetados pelas condições do processo, nomeadamente a concentração de agente de extração, a temperatura e o tempo de extração. O aumento do tempo de extração e da concentração do agente de extração aumenta o rendimento da extração e todas as condições mencionadas anteriormente influenciam o teor de fenóis. O extrato de casca de choupo foi funcionalizado com ácido cítrico para formular uma resina.

Ampliação de Escala: O sistema de extração e modificação de taninos foi inicialmente desenvolvido em escala laboratorial e, posteriormente, aumentado para escala piloto, com equipamentos como um reator de extração de 10 litros, destroçador, encoladora de tambor rotativo e uma prensa hidráulica de pratos quentes.

Produção de Painéis: Utilizando os adesivos desenvolvidos, foram produzidos painéis com 2 mm de espessura que atenderam às especificações dos aglomerados de partículas de madeira. Estes aglomerados foram moldados com raios de curvatura superiores a 60º.

Estabilidade das Embalagens: As embalagens FWFI foram testadas quanto à sua estabilidade em diferentes condições ambientais, demonstrando ser passível a sua utilização em condições ambientais com baixas temperaturas (frigorífico e congelador) e alta temperatura e baixa humidade (estufa a 200°C), sem perda da sua integridade física e possibilidade de manipulação. Além disso, apenas se verificaram alterações significativas no seu aspeto (em termos de cor) após a permanência em estufa durante 30 minutos (escurecimento). Estes resultados demonstram a viabilidade de utilização da caixa FWFI para o acondicionamento e transporte de alimentos de dimensões reduzidas, como havia sido proposto inicialmente.

Avaliação Económica e Ciclo de Vida: O projeto incluiu uma análise de viabilidade financeira, que demonstrou a rentabilidade do investimento. Além disso, uma Avaliação do Ciclo de Vida comparou o impacto ambiental das embalagens FWFI com embalagens tradicionais, destacando vantagens significativas em várias categorias como a de formação de ozono, aquecimento global, formação de partículas finas e acidificação terrestre, que registaram diminuições de 20 a 40%.

Divulgação

Publicação de artigos científicos

Santos, J., Pereira, J., Escobar-Avello, D., Ferreira, I., Vieira, C., Magalhães, F.D., Martins, J.M., Carvalho, L.H. “Grape canes (Vitis vinifera L.) applications on packaging and particleboard industry. New bioadhesive based on Grape extracts and citric acid”, Polymers, 14, 1137, 2022.

Santos, J.; Escobar-Avello, D.; Fuentealba, C.; Cabrera-Barjas, González-Álvarez G.; Martins, J.M.; Carvalho, L.H. "Forest by-Product Valorization: Pilot-Scale Pinus radiata and Eucalyptus globulus Bark Mixture Extraction", Forests,14, 895, 2023.

Submissão do artigo intitulado “New particleboards for food-packaging from poplar peeling by-products using a circular economy approach” (manuscrito nº IJAAD-D-23-00024R1), na revista Elsiever para o jornal “International Journal of Adhesion and Adhesives”. A aguardar aprovação.

Poster em conferências nacionais e internacionais

Santos, J., Monteiro, S., Ferreira, N., Magalhães, F.D., Ferreira, I., Vieira, C., Martins, J.M., Carvalho, L.H., “New particleboards for food-packaging produced from Poplar peeling by-products using a circular economy approach”, International Conference on Wood Adhesives 2022, Portland, Oregon, U.S.A., 11-13 de maio, 2022.

Santos, J., Monteiro, S., Ferreira, N., Magalhães, F.D., Ferreira, I., Vieira, C., Martins, J.M., Carvalho, L.H., "New particleboards for food-packaging produced from Poplar peeling by-products using a circular economy approach", Innovawood General Assembly, Porto, 29-29 de junho, 2022.

Oliveira, S., Monteiro, S., Santos, J., Ferreira, N., Gomes, A., Ferreira, I., Vieira, C., Magalhães, F.D., Martins, J.M., Carvalho, L.H. “Development of a tannin-based adhesive from poplar bark byproducts for short term food-packaging using a circular economy approach”. WCCE11 - 11th World Congress of Chemical Engineering, Argentina, Buenos Aires, 4-8 de junho, 2023. Veja mais aqui!

Apresentação oral em conferências nacionais e internacionais

Santos, J., Monteiro, S., Ferreira, N., Magalhães, F.D., Ferreira, I., Vieira, C., Martins, J.M., Carvalho, L.H., “Exterior grade particleboards 100% biobased, made from by-products of the food-packaging industry”, PTFBPI- 6th International Conference on Process Technologies for the Forest and Biobased Products Industries 2021- Book of Abstracts, pp. 43-44, St Simons Island, U.S.A., 1-3 de novembro, 2021. (ISBN: 978‐1‐68489‐998‐2)

Outras divulgações

Feira Greenhouse, integrada na Stockholm Furniture & Light Fair, uma das mais importantes Feiras de Mobiliário e Design mundiais, realizada de 7 a 11 fevereiro de 2023. Veja mais aqui!

VR! 1st IPViseu Research and Innovation Summit 2023 que se realizou no dia 25 de março de 2023 no Campus do IPV. Veja mais aqui!

O projeto FWFI foi um dos cinco finalistas do prémio Novo Verde Packaging Enterprise Award 2022 promovido pela Novo Verde – Sociedade Gestora de Resíduos de Embalagens em parceria com o jornal Expresso e a EY (Ernst & Young). Para visualizar o vídeo do projeto aceda aqui!