Slide n°1
“Fresh Box : un nuevo contenedor activo para la conservación y transporte de frutas y hortalizas”
Zaragoza, 06/ 04/ 2017
Esther Arias Álvarez Área I+D+i. Parque Científico Tecnológico Aula Dei
Slide n°2 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
¿Por qué esta iniciativa?
Cuestiones éticas +
Otras implicaciones 179kg/habitante
Fuente: “Guía practica para el consumidor: como reducir el desperdicio alimentario”. MAGRAMA
Fuente: “Guía practica para el consumidor: como reducir el desperdicio alimentario”. MAGRAMA
250.000 millones de m3 de agua/año 170 millones de T equivalentes de CO2/año
Slide n°3 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
“Agroalimentación y sostenibilidad. La alianza necesaria” Zaragoza, 06/ 04/ 2017
¿Por qué esta iniciativa?:
European Strategy on P lastic Waste, 2013: 25 millones de T de reducción de plástico generados en Europa en 2008 y solo un 21% (5,3 millones de T) fue reciclado.
Importancia del uso de biomateriales, biodegradables, reciclados…
Slide n°4 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
“Agroalimentación y sostenibilidad. La alianza necesaria” Zaragoza, 06/ 04/ 2017
¿Por qué esta iniciativa?:
Slide n°5 LIFE13 Kick-off Meeting, 10/09/2014, Madrid
Título del proyecto y/o acrónimo: «LIFE Fresh Box: a sustainable transport solution conserving quality of fresh produce, reducing waste and fuel consumption»
LOCALIZACIÓN: España (Alemania e Irlanda)
PRESUPUESTO: Cantidad Total: 1.851.396€ % co-financiación comunitaria: 50 %
DURACION: inicio: 01/07/2014 - Final: 30/06/2017
BENEFICIARIOS: Beneficiario coordinador: Fundación PCTAD
Beneficiario/s asociado/s:
Sara Remón Oliver, Responsable I+D+i
Slide n°6 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
Objetivos del proyecto:
El objetivo final del proyecto es mejorar la sostenibilidad del transporte y distribución de frutas y hortalizas mediante el desarrollo de un innovador contenedor activo e inteligente. En él se almacenan y transportan diferentes tipos de frutas y hortalizas en una atmósfera adecuada y diseñada en función de la actividad respiratoria de cada producto. Además, el contenedor esta monitorizado por un innovador equipo de sensores integrados y se ha realizado con material reciclable, biodegradable y compostable (PLA). Resultados esperados: Aumento de un 30% de vida útil de los vegetales frescos
transportados/conservados en el contenedor Fresh Box, frente a un contenedor convencional.
Reducción de un 20% de desperdicio de alimento durante el transporte. Características físicoquímicas y organolépticas de las frutas y hortalizas
transportadas/almacenadas en el FreshBox. Reducción del uso de energía y consumo de materiales en la fabricación del
contenedor (tecnología MuCell SFC y utilización de PLA).
Slide n°7 LIFE13 Kick-off Meeting, 10/09/2014, Madrid
Papel de los socios en el proyecto
Sara Remón Oliver, Responsable I+D+i
-Selección de los productos frescos para los ensayos y asesoramiento en la definición de los criterios comerciales. -Responsable de la organización de los transportes reales de Alemania a España
-Selección de los productos frescos para los ensayos y asesoramiento en la definición de los criterios comerciales. -Responsable de la organización de los transportes reales de España a Alemania
-Estudio del metabolismo respiratorio de los productos seleccionados y selección de la AM más adecuada para cada uno. -Estudios de simulación de transporte (a nivel de laboratorio) -Colaboración en los transportes reales España-Alemania y Alemania-España
-Gestión y coordinación entre socios. -Actividades de difusión y networking.
-Diseño del modelo de predicción de la permeabilidad. -Incorporación de las sustancias activas. -Desarrollo del contenedor Fresh Box.
-Desarrollo del sensor que se incorporará en el Fresh Box: monitorización de la T, HR, %O2 y %CO2. -Diseño de una aplicación para móviles y seguimiento en tiempo real.
Slide n°8 LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
1. Nuestros primeros pasos: estudiar metabolismo respiratorio
Sensibles a la presencia de etileno exógeno
Sensibles al desarrollo de podredumbres
Sensibles a los daños por frío
Absorbedores de etileno en el interior del Fresh Box
Compuestos antimicrobianos en el interior del Fresh Box
Diseño de la permeabilidad para el transporte a T adecuada
0
5
10
15
20
25
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50
%CO
2
%O
2
tiempo (horas)
A) Determinación de la AR y clasificación de los productos (baja, moderada, elevada) + B) Estudios de tolerancia a diferentes atmósferas (evaluación de la calidad) y
selección de la atmósfera más adecuada para cada tipo de producto
cámaras experimentales de AC
Slide n°9 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
PRODUCTO ACTIVIDAD RESPIRATORIA (5ºC) PRODUCCIÓN DE ETILENO
Brocoli Elevada Muy baja (< 0,1 uL/kgh) Espinaca Alta Muy baja (< 0,1 uL/kgh) Fresa Media Muy baja (< 0,1 uL/kgh) Frutas de hueso Media Muy baja (< 0,1 uL/kgh) Mandarina Media (susceptibilidad daños por frío) Muy baja (< 0,1 uL/kgh) Uva Baja Muy baja (< 0,1 uL/kgh)
+ Estudio de tolerancias a diferentes AM
Modelo matemático: selección de la permeabilidad de la membrana
PRODUCTO AR AM permeabilidad abs C2H4 comp antimicrobiano
FRUTA DE HUESO media 10%O2 + 10% CO2 media (p2) x SI
UVA baja 15%O2 + 5% CO2 baja (p1) x SI
BROCOLI elevada 15%O2 + 5% CO2 alta (p3) SI x
ESPINACA alta 2%O2 + 10% CO2 baja (p1) x x
MANDARINA* media 10%O2 + 10% CO2 alta (p3) x SI
FRESA media 2%O2 + 10% CO2 media (p2) x SI
Selección de la AM de equilibrio más adecuada
Selección de la permeabilidad
Slide n°10 LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
2. Diseño de los primeros prototipos
Prototipos desarrollados para los ensayos de laboratorio y transporte
Test de batería
Slide n°11 LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
3. Estudios de simulación de transporte a nivel de laboratorio
Nº LAB TEST
SUSTANCIA ACTIVA DÍAS DE SIMULACIÓN DE TRANSPORTE (5ºC
+ 21ºC/1-2 días)
KG DE PRODUCTO PARAMETROS DE CALIDAD COMERCIAL MONITORIZACIÓN EN EL INTERIOR DEL FRESH BOX
1 Absorbedor de
etileno
Compuesto antimicrobiano
Ninguna sustancia
activa
8 100-250 kg -AR a 5ºC -perdida de peso -firmeza, ºBrix -incidencia de podredumbres -presencia de flavores extraños -Cartas de evaluación rápida de la calidad -Días de vida útil extra vs. CONTROL (aire)
-%O2 y %CO2 -T (º C) -HR (%)
2 7 100-250 kg -%O2 y %CO2 -T (º C) -HR (%)
3 8 100-250 kg -%O2 y %CO2 -T (º C) -HR (%)
Slide n°12 LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
3. Estudios de simulación de transporte a nivel de laboratorio GRADO
FOTO RACIMO FOTO DETALLE DESCRIPCIÓN
G1
Color verde en todo el racimo. Ligeras tonalidades pardas en ejes terciarios
G2
Eje primario y secundario ligeras tonalidades pardas. Eje terciario color pardo moderado.
G3
Eje primario tono pardo ligero/moderado Eje secundario color pardo moderado. Eje terciario ‘’leñoso’’, unión débil del fruto.
G4
Eje primario tono pardo moderado Eje secundario y terciario ‘’leñoso’’, unión débil del fruto (susceptible a la caída).
G5
Racimo completo: tono pardo-leñoso (desprendimiento general del fruto).
2. Formación de un panel de cata en las empresas
Slide n°13 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza
7 días/5ºC
MAYOR INCIDENCIA Y SEVERIDAD EN
TRANSPORTE CONTROL
DAÑOS MENOS SEVEROS Y MENOR INCIDENCIA EN FRESH BOX
PALLET CONTROL FRESH BOX
Algunos ejemplos…
Slide n°14 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
PALLET CONTROL FRESH BOX 10 días/5ºC Algunos ejemplos…
Slide n°15 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
8 días/5ºC+ 1 día/21ºC
PALLET CONTROL
FRESH BOX
Algunos ejemplos…
FRESH BOX
Slide n°16 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
PRODUCTO PERMEABILIDAD SUSTANCIA ACTIVA
DÍAS EXTRA DE VIDA ÚTIL (vs. pallet control)
BENEFICIO COMERCIAL
BROCOLI (elevada AR)
ALTA
PERMEABILIDAD
ABSORBEDOR DE ETILENO (KMnO4)
1-2 días (T ambiente)
+
ESPINACA (alta AR)
ALTA
PERMEABILIDAD
-
8 días
+++
UVA (baja AR)
BAJA
PERMEABILIDAD
COMPUESTO ANTIMICROBIANO
5 días
+++
4. Definición de las condiciones de transporte
“Agroalimentación y sostenibilidad. La alianza necesaria” Zaragoza, 06/ 04/ 2017
Slide n°17 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza
PRODUCTO PERMEABILIDAD SUSTANCIA ACTIVA
DÍAS EXTRA DE VIDA ÚTIL (vs. pallet
control)
BENEFICIO COMERCIAL
FRESA (media AR)
MEDIA
PERMEABILIDAD
COMPUESTO ANTIMICROBIANO
4-5 días
(T ambiente)
+++
FRUTA DE HUESO (media AR)
MEDIA
PERMEABILIDAD
COMPUESTO ANTIMICROBIANO
4 días
++
MANDARINA (media AR)
ALTA
PERMEABILIDAD
COMPUESTO ANTIMICROBIANO
2 días
+
4. Definición de las condiciones de transporte
“Agroalimentación y sostenibilidad. La alianza necesaria” Zaragoza, 06/ 04/ 2017
Slide n°18
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces.
Fecha de salida Fecha de llegada Producto
14/04/2016 18/04/2016
26/04/2016 29/04/2016
20/05/2016 24/05/2016
10/06/2016 15/06/2016
01/07/2016 07/07/2016
22/07/2016 01/08/2016
28/10/2016 31/10/2016
09/11/2016 12/11/2016
10/11/2016 16/11/2016
Fecha de salida Fecha de llegada Producto
22/04/2016 27/04/2016
26/04/2016 29/04/2016
27/05/2016 02/06/2016
07/07/2016 13/07/2016
12/07/2016 16/07/2016
15/07/2016 19/07/2016
08/11/2016 14/11/2016
23/11/2016 26/11/2016
24/11/2016 30/11/2016
De España a Alemania De Alemania a España
Slide n°19
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces.
Evaluación de la calidad comercial en origen y en destino: Cartas de evaluación rápida y test triangular (pallet convencional vs. Fresh Box)
nº caja FreshBox Control FreshBox Control FreshBox Control1 0 0 0 0 12 322 0 0 0 1 30 23 0 0 3 0 1 24 0 1 1 0 3 45 0 0 2 2 2 26 1 0 0 2 4 367 0 0 0 1 3 58 0 1 0 0 1 89 0 1 0 2 2 3
10 0 0 1 0 3 2711 0 0 1 0 4 512 0 0 1 0 1 413 0 0 1 0 4 314 0 0 1 0 2 215 1 0 0 0 2 1716 0 0 0 0 2 -17 0 0 0 1 3 -18 0 0 0 1 5 -19 1 1 0 3 3 -20 1 0 0 0 15 -
total 4 4 11 13 102 152
nº de cerezas con moho/cajaENVÍO 1 ENVÍO 2 ENVÍO 3
Presencia de mohos/ caja
Grado de deshidratación
Fresh Box Pallet control
Análisis sensorial
Slide n°20
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces.
Evaluación de la calidad comercial en origen y en destino: Cartas de evaluación rápida y test triangular (pallet convencional vs. Fresh Box)
nº caja FreshBox Control FreshBox Control FreshBox Control1 3 4 0 0 0 22 0 6 0 1 1 03 0 1 0 1 2 04 0 4 0 1 0 15 0 0 0 0 0 06 6 12 1 1 0 07 0 3 1 1 0 08 3 2 1 0 1 09 1 0 0 0 0 1
10 0 0 0 0 0 011 0 1 0 0 0 112 1 2 1 1 0 013 1 1 0 1 0 214 4 4 1 0 1 115 5 7 1 1 1 016 0 1 1 1 0 017 1 7 1 2 0 118 0 0 0 0 1 119 3 10 1 0 0 120 4 2 0 0 1 0
total 32 67 9 11 8 11
ENVÍO 1 ENVÍO 2 ENVÍO 3nº de fresas con moho/caja
“Agroalimentación y sostenibilidad. La alianza necesaria” Zaragoza, 06/ 04/ 2017
Slide n°21
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces.
Evaluación de la calidad comercial en origen y en destino: Cartas de evaluación rápida y test triangular (pallet convencional vs. Fresh Box)
PALLET CONTROL
FRESH BOX
FRESH BOX nivel de confianza, 10%
Código muestra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 nº aciertos nº catadores944 Control X X X X X X
432 Fresh Box X
105 Fresh Box X X X
Código muestra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 nº aciertos nº catadores527 Fresh Box X X X X X X334 Control818 Control X X X X
nivel de confianza, 10%
Código muestra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 nº aciertos nº catadores426 Control X X X
315 Fresh Box X X X
688 Fresh Box X X
Código muestra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 nº aciertos nº catadores767 Control x x X x x x428 Fresh Box X X X
139 Fresh Box X
Tras 24h/21ºC nº del catador ¿diferencias significativas?
7 10
ENVÍO 2- FRAMBUESA. ORIGEN: Alemania, DESTINO: España- 15/07/2016Día de recepción en destino nº del catador ¿diferencias significativas?
3 9 x
Tras 24h/21ºC nº del catador ¿diferencias significativas?
6 10
ENVÍO 2- FRAMBUESA. ORIGEN: Alemania, DESTINO: España- 12/07/2016Día de recepción en destino nº del catador ¿diferencias significativas?
6 10
Slide n°22
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces.
PALLET CONTROL
FRESH BOX
Preparación del envío en Alemania
Recepción del envío en España
Slide n°23
5.Última etapa: nuestros Fresh Box viajando entre España y Alemania 18 veces… no todo fue bonito
Ejemplo de condensación provocado por rupturas de la cadena de frío
Ejemplo de daños provocados en el producto por la caída de gotas desde la tapa del Fresh Box.
CAPTURA DE DATOS DEL SENSOR
Slide n°24
portunidades • Potenciales adaptaciones de la tecnología • Potencial de aplicación a otros productos de alto valor añadido: flores • Muy alineado con las políticas europeas O
ortalezas • Posibilidad de adaptar la tecnología por tipo de cliente y producto • Percepción positiva por parte de las empresas en su impacto sobre
competitividad • Monitorización de las condiciones de transporte reales F
menazas • Competencia: productos similares • Aumento de costes operativos en el sector del transporte A
ebilidades • Falta de adaptación a las condiciones reales de transporte • Altos costes de fabricación (PLA) • Falta de incentivos para valorar los impactos medioambientales • Oferta atractiva para productos de alto valor añadido y mercado internacional D
Slide n°25
6. Recta final
Cálculo de los impactos medioambientales y socioeconómico Ahorro de kg CO2 debido a la reducción del desperdicio alimentario
CEREZAS UVAS FRESAS
CAUSA DE RECHAZO Presencia de mohos (llegada Fresh Box)
Presencia de mohos (tras 24h/21ºC)
Deshidratación Presencia de mohos
(tras 24h/21ºC) Ahorro (Kg-CO2)
debido al aumento de vida
útil
Límite inferior IC (95%) 0,07 1,37 104,53 11,15
Estimación 0,71 2,49 408,33 27,62
Límite superior IC (95%) 1,67 3,97 653,33 51,26
Ahorro de kg CO2 debido a la reducción del consumo de fuel y reducción del uso de plásticos
Reducción del peso del contenedor (Pallets vs. FreshBox) 10 Kg Nº Pallets/FreshBox/camión 99 Unidades
Kg fruta/camión 25.000 Kg Reducción del peso/camión 990 Kg
Ahorro de peso/T fruta transportada 39,6 Kg
Ahorro de emisiones de CO2 (kg)/contenedor debido a la reducción del consumo de gasoil (Pallets vs. FreshBox) 0,8 Kg
Número de FreshBox/camión 99 Unidades Kg fruta/camión 25.000 Kg
Ahorro (kg-CO2)/T fruta transportada 3,168 Kg
Ahorro KgCO2 /Fresh Box 2.31 Kg Kg fruta/Fresh Box 250 Kg
Ahorro kg-CO2/T fruta transportada 9,24 Kg
Uso de biomateriales (60% PLA)
Reducción del consumo de gasoil
Slide n°26
Slide n°27
Slide n°28
“Fresh Box : un nuevo contenedor activo para la conservación y transporte de frutas y hortalizas”
Zaragoza, 06/ 04/ 2017
Esther Arias Álvarez Área I+D+i. Parque Científico Tecnológico Aula Dei