Skip to content
Tampereen korkeakouluyhteisö
Kaurasta valmistettua paperia
Kaurasta on moneksi. Jopa pakkausten raaka-aineeksi.Kuva: Antti Haapio

Kauran kuoresta leipäpussiksi – muovin rinnalle syntyy nyt uusia pakkausmateriaaleja

Pian voit ostaa lähikaupastasi leivän paperipussissa, jonka valmistuksessa on hyödynnetty kauran kuorta. Muovin korvaaminen kokonaan elintarvikepakkauksissa on kuitenkin vielä kaukana. Tärkeintä on suunnitella huolella pakkausten elinkaari ja kierrättäminen.
clock
7 min
Julkaistu:
19.09.2019
Kirjoittaja:

Jännittävä hetki on kohta käsillä. Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK) biotuotetekniikan lehtori Päivi Viitaharju odottaa saavansa käsiinsä ensimmäiset koekappaleet paperipussista, jonka valmistamiseen on käytetty täysin uudenlaista raaka-ainetta. Jos pussin kehitys sujuu niin kuin pitää, pian sinäkin saatat ostaa leipäsi pussissa, joka on valmistettu osin kauran kuoresta.

Mitään ei pidä heittää hukkaan

Maapallon luonnonvarojen niukkuus on ilmastonmuutoksen ohella merkittävä huolenaihe. Kulutamme koko ajan enemmän resursseja kuin mitä maapallomme tuottaa.

Niukkenevien resurssien vuoksi meidän pitäisi käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyväksi niitä raaka-aineita, joita meillä on. Kuitenkin esimerkiksi viljan kuorista suurin osa menee tällä hetkellä poltettaviksi.

Tähän on herätty Tampereen ammattikorkeakoulun koordinoimassa HerääPahvi!-hankkeessa, jossa kehitetään pakkausmateriaaleja muun muassa kaurasta ja ohrasta. Päivi Viitaharjun vetämässä hankkeessa tutkitaan, voiko kauran kuorta hyödyntää paperin teossa puukuidun lisänä. Se olisi raaka-aineen tehokasta uudelleenkäyttöä, kun raaka-aine pysyisi pidempään kierrossa.

Uusia pakkausmateriaaleja syntyy elintarviketeollisuuden sivuvirtoina.

– Mitään raaka-ainetta ei pitäisi heittää hukkaan. Meillä on ajatuksena, että uudet pussimateriaalit voisivat korvata osin muovipussit. On tärkeää, että otamme käyttöön sellaisia raaka-aineita, joita ei vielä hyödynnetä, Viitaharju sanoo.

Päivi Viitaharju
Tampereen ammattikorkeakoulun biotuotetekniikan lehtori Päivi Viitaharju odottaa pian saavansa ensimmäiset koekappaleet paperipussista, jonka valmistamiseen on käytetty kauran kuorta.Kuva: Antti Haapio

Uusi ratkaisuja muovin rinnalle

Myös Tampereen yliopiston BioÄly-hankeessa tutkitaan ruuantuotannon sivuvirtojen hyödyntämistä erilaisten raaka-aineiden valmistuksessa. Esimerkiksi sokerintuotannon kylkiäisenä voi syntyä biomuovia.

Kehitteillä on myös puupohjaisia ratkaisuja, joissa hyödynnetään puusta saatavia raaka-aineita kuten nanoselluloosaa ja ligniiniä. Lisäksi tutkitaan erilaisia älykkäitä pakkausratkaisuja.

Tampereen yliopiston BioÄly-hanke on kolmen tiedekunnan sekä viiden eri laboratorion ja tutkimusryhmän yhteisponnistus, jossa kehitetään erilaisia älykkäitä ratkaisuja bio- ja kiertotalouden tukemiseksi.

Hankkeen koordinaattorin Johanna Lahden mukaan uusilla materiaaleilla pitäisi olla samanlainen suorituskyky kuin perinteisillä materiaaleilla. Pakkausten tärkein tehtävä kun on suojata sisältöään esimerkiksi pilaantumiselta ja toisaalta valmistaa, ettei sisältö tihku pakkauksesta ulos.

– Varsinkin elintarvikepakkaukset ovat haastavia, kun vaaditaan suojaa muun muassa rasvaa, vesihöyryä ja happea vastaan. Materiaaleja halutaan käyttää tehokkaammin, mikä tarkoittaa esimerkiksi ohuempia kerroksia. Tämä vaatii entistä enemmän toimivuutta materiaaleilta.

Oikea materiaali oikeaan kohteeseen

Uudet biomateriaalit eivät vielä lähiaikoina ole täysin korvaamassa öljypohjaisia muoveja, sillä perinteisillä muoveilla on ominaisuuksia, joiden korvaaminen vaihtoehtoisilla materiaaleilla on haastavaa. Öljypohjainen muovi on edelleen ylivertainen esimerkiksi elintarvikepakkauksissa.

Biomateriaaleista on haasteellista kehittää tuotetta, jolla olisi vastaavat läpäisyominaisuudet ja joka säilyttäisi ruuan yhtä hyvin kuin öljypohjainen muovi. Lahden mukaan muovin korvaaminen kokonaan ei välttämättä olekaan tarpeellista.

– Tärkeintä on valita oikea materiaali oikeaan käyttökohteeseen ja suunnitella tuotteen kierrätysmahdollisuudet ja –vaihtoehdot jo siinä vaiheessa, kun pakkausta suunnitellaan ja materiaaleja valitaan.

Johanna Lahti
BioÄly-hankkeen koordinaattorin Johanna Lahden työhön kuuluu muun muassa koeajoja päällystys- ja laminointilinjastolla. Hervannan kampuksella sijaitsevalla linjastolla valmistetaan muun muassa biopohjaisia päällysteitä. Linjastolla myös yritykset voivat koeajaa omia materiaalejaan. Hervannassa onkin vieraillut yrityksiä aina Yhdysvalloista ja Japanista saakka.Kuva: Jonne Renvall, Tampereen yliopisto

Kauran kuoresta paperia paperikoneella

HerääPahvi-hankkeessa näyttää tässä vaiheessa lupaavalta. Takana on kuitenkin monia jännittävä hetkiä, ennen kuin Viitaharju projektiryhmänsä kanssa pystyi toimittamaan tamperelaiselle Peltolan Pussille materiaalia, joista pussit on tarkoitus tehdä. Keväällä 2019 projektilaiset matkasivat Tervakosken paperitehtaalle paperia tekemään.

Lopputuotteessa on jauhettua kauran kuorta 15–50 prosenttia, loput on perinteistä puusta tehtyä sellua.

Viitaharju on nyt jo tyytyväinen kehitettyyn paperiin.

– Paperi on oikein hyvännäköistä. Riskitekijöitä toki on, kun kyseessä on ihan uusi materiaali. Paperin pitää kestää käytössä, esimerkiksi leipäpussista leipä ei saa pudota läpi. Tämän vuoksi mittasimme paperista lujuusominaisuuksia.

Pusseihin on tarkoitus pakata vaikkapa kaurakeksejä tai pieni patonki.

– Kovin isoa pussia ei pystytä ainakaan tällä hetkellä vielä valmistamaan, koska käytettävissä on ollut paperitehtaassa melko kapearaitainen kone.

Kun pussinvalmistus saadaan tuotantovaiheeseen, tarkoituksena on lähestyä leipomoita. Viljateollisuudessa on Viitaharjun mukaan jo kova intressi hyödyntää sivuvirtoja. Leipomot ovat jo osoittaneet kiinnostuksensa, joten hankkeessa uskotaan, että tuotteella on kysyntää.

– Myllyt haluavat myös viljalle entistä paremman jalostusarvon.

granulaattirakeita
Sekä bio- että muiden muovipäällysteiden tuottaminen alkaa granulaattirakeista. Ne sulatetaan korkeassa lämpötilassa, minkä jälkeen kuumaa massaa ajetaan muovikalvoksi tai -päällysteeksi ja jäähdytetään.Kuva: Jonne Renvall, Tampereen yliopisto
Valmista biomuovia
Biopohjaisia kalvoja voidaan käyttää erilaisissa pakkauksissa ja biopohjaisella muovilla voidaan pinnoittaa esimerkiksi kertakäyttöisiä kahvikuppeja. Näin pahviset kupit saadaan tiiviiksi, eikä kahvi tule mukista läpi. Silti muki on biohajoava.Kuva: Jonne Renvall, Tampereen yliopisto

Viestivä leipäpussi

TAMKin HerääPahvi!-hankkeessa tuote- ja palvelukehityksen kaikkiin vaiheisiin otetaan mukaan myös muotoilu, viestintä, media, brändäys ja tarinankerronta. Niiden avulla parannetaan tuotteiden kaupallistamisen mahdollisuuksia.

– Koska valmiita tuotteita ei vielä ole, olemme keskittyneet ydinviestin hakemiseen – mistä hankkeessa on kyse ja mistä pitäisi viestiä. Mitkä ovat tarinan aihioita, joita voisi jatkossa kehitellä, kertoo TAMKin Media and Arts -koulutuksen lehtori Tomi Leino.

Leino vetää hankkeessa mukana olevia media-alan opiskelijoiden työryhmiä. Opiskelijat ovat tehneet lyhyitä animaatioita ja mainoksia, joita löytyy jo HerääPahvi!-hankkeen omalta YouTube-kanavalta. Mukana on ollut jo noin 30-40 opiskelijaa eri kursseilla.

– Sen jälkeen, kun saamme ensimmäisen tuotteen, eli kaurapussin valmiiksi, alkaa brändääminen ja kaupallistamisen ja markkinoinnin miettiminen. Samalla jatkamme myös viestintää ja dokumentoimme prosessia, Leino kertoo.

HerääPahvi!-hanke on erityisen kiinnostava myös opetuksen kannalta. Kierrättäminen ja ekologisuus ovat tässä päivässä tärkeitä, ja opiskelijat kokevat aihealueen läheisenä, Leino sanoo.

Tarina rakentuu matkan varrella

Leipäpussin uudenlainen muoto viestii kuluttajalle myös arvoja. Pakkausta voi Tomi Leinon mukaan ajatella mediana tai välineenä, eräänlaisena yhden sortin jakelukanavana.

– Usein miellämme pakkauksen vaan pakkaukseksi, emmekä miellä mitä kaikkea muotoiltu pinta voi pitää sisällään. Voi miettiä avautuuko sieltä esimerkiksi tarinoita. Kuluttaja kenties miettii myös, miksi valitsisi juuri tämä pakkauksen muiden pakkauksien joukosta. Arvokysymyksiä voi herätellä tekstin ja kuvien muodossa.

Tarinallistaminen voi tarkoittaa myös metatarinan löytämistä matkan varrelta, kun eri osa-alueita työstetään.

– Metatarinalla tarkoitetaan tässä laajempaa kuvaa, mihin kaikki kiertyy, mikä on tarinan ydin.

Kun projektin tuotteet ovat valmiita, Leino toivoo, että syntyy yhteinen näkemys, mikä tämänkaltaisten tuotteiden yhteinen tarina voisi olla.

Metatarina voi syntyä itsestäänkin, kun kuluttajat ja muut sidosryhmät saavat tuotteen käsiinsä. Tarina rakentuu ikään kuin markkinoilla. Kaupallistamisprosessissa tämä on hyvä huomioida ja pyrkiä jatkuvaan vuorovaikutukseen eri ryhmien kanssa. Näin muun muassa tuotebrändäys on tehokasta ja osuu toivotulla tavalla haluttuihin kohderyhmiin, Leino kertoo.

Asiakkaita ja yhteistyökumppaneiden toiveita ja tarpeita kuunnellaan herkällä korvalla, he ovat tärkeässä roolissa.

TAMKin HerääPahvi!-hankkeessa tuote- ja palvelukehityksen kaikkiin vaiheisiin otetaan mukaan myös viestintä ja brändäys. Opiskelijat ovat tehneet muun muassa lyhyitä animoituja tietoiskuja,

Kuluttaja tekee valinnat

Kuluttaja tekee lopulta päätökset siitä, millaisessa pakkauksensa ostoksensa haluaa, valitseeko muovia, vai ottaako pakkauksen, joka on valmistettu kuitupohjaisesta, uusiutuvasta ja kierrätettävästä raaka-aineesta.

– Vaikutusta on myös sillä, että löydetään raaka-aineita läheltä. Viljan sivutuotteita syntyy paperitehtaittenkin lähellä, joten kuljetuskustannukset ovat pienemmät, Päivi Viitaharju toteaa.

Paljonko kuluttajat ovat sitten valmiita maksamaan uusiutuvista raaka-aineista tehdyistä pakkauksista? Tätäkin on tutkittu.

– Esimerkiksi nämä nyt kokeilussa olevat kauran kuorta hyödyntävät paperipussit eivät ole kalliimpia kuin nykyiset leipäpussit, koska raaka-aine on halvempaa. Haasteita kuitenkin on, koska materiaali on karkeampaa. Materiaalien käsittelyä pitää vielä tutkia enemmän, Viitaharju sanoo.

Kun pystytään osoittamaan, että tuotantoprosessi toimii, Viitaharju toivoo, että toimijoita saadaan innostettua mukaan niin, että valmistusta voidaan ryhtyä tekemään laajemmassa mittakaavassa.

Lokakuussa 2020 päättyvä hanke on hyvässä mallissa. Leipäpussi on yksi kehittämistuote, mutta hankkeessa on tarkoitus kokeilla myös muita tuotteita.

– Maailmalta löytyy jo muun muassa samppanjapakkauksia, joissa on käytetty viinirypäleitä. Ruohoa hyödyntäen tehty paperi voitti hiljattain pakkausmateriaalikilpailun. Esimerkkejä on maailmalla muutamia, mutta viljoista tehtyjä pakkauksia emme ole löytäneet. Äskettäin EU antoi myös päätöksen muovipillien kieltämisestä.

Viitaharju on toiveikas tulevaisuuden suhteen.

– Olemme saaneet erittäin positiivista kaikua. Ihmiset ovat innostuneet, viimeksi kun kävimme Peltolan Pussilla, siellä ihasteltiin kovasti hienoa materiaalia.

Hankkeilla kehitetään kiertotaloutta

  • HerääPahvi!-hanke on Tampereen ammattikorkeakoulun, Luonnonvarakeskuksen (Luke) ja Design Forum Finlandin yhteishanke, joka yhdistää luovien alojen osaamista bio- ja kiertotalouteen ja niiden uusimpiin innovaatioihin.
  • Hanke on jatkoa Hiilinielu Design Studio -hankkeelle.
  • Hankkeelle on saatu rahoitusta Euroopan sosiaalirahastosta (ESR).
  • Hanke päättyy vuonna 2020. Tampereen ammattikorkeakoulu on hankkeen päätoteuttaja.
  • BioÄly – Biopohjaiset Älykkäät Ratkaisut Yhteistyöalusta kiertotalouden alueellisena vahvistajana -hankkeen tavoitteena on luoda yrityslähtöisesti kiertotalouden biopohjaisia älykkäitä tuote- ja palvelukonsepteja ja pilotoida niitä yhdessä yritysten kanssa.
  • Yhteistyöalusta rakentuu älykkäiden biopohjaisten ratkaisujen ympärille, jotka lisäävät yhteistyöverkostossa olevien toimijoiden yhteistoimintaa. Tutkimus ja kehitysalueella tavoitellaan monitieteistä otetta, jolla on mahdollista tarjota ratkaisuja bio- ja kiertotalouteen liittyviin haasteisiin.
  • Hankkeen avulla luodaan edellytyksiä pitkäaikaisen, kasvavan ja vetovoimaisen ekosysteemin rakentumiselle.
  • Hanke päättyy vuonna 2021.