Forfattere: Erik Svanes, Østfoldforskning og Berit Karoline Martinsen, Nofima og Andreas Brekke OR.17.11 Navn ISBN: 978-82-7520-648-8 ISBN: 82-7520-648-0 Navn Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket frukt- og grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Rapportnr.: OR.17.11 ISBN nr.: 978-82-7520-648-8 Rapporttype: ISBN nr.: 82-7520-648-0 Oppdragsrapport ISSN nr.: 0803-6659 Rapporttittel: Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket frukt- og grøntprodukter (Økofrukt) Sluttrapport Forfattere: Erik Svanes, Østfoldforskning og Berit Karoline Martinsen, Nofima Mat. Prosjektnummer: 1009 Prosjekttittel: Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket frukt- og grøntprodukter (Økofrukt). Oppdragsgivere: Oppdragsgivers referanse: Forskningsrådet 182744/I10 Emneord: Tilgjengelighet: Antall sider inkl. bilag: Åpen 114 Økologisk Frukt Grønnsaker Emballasje Miljø Kvalitet Godkjent: Dato: 04.01.2012 Erik Svanes Prosjektleder Andreas Brekke Forskningsleder Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport © Østfoldforskning 2011 2 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Innholdsfortegnelse Sammendrag............................................................................................................................................................ 3 1 Innledning 2 Bakgrunn 3 Metodikk 3.1 LCA 3.1.1 Produktsystemets funksjoner (funksjonell enhet) 3.1.2 Systemgrenser 3.1.3 Allokering 3.2 Beregning av N2O-utslipp fra jorden 3.3 Kvalitetsanalyser. 3.3.1 Respirasjonsmålinger 3.3.2 Lagringstester 3.3.3 Lysmålinger 3.3.4 Måling av oksygengjennomgang (OTR). 3.4 4 Økologiske frukt og grønnsaker 4.1 Generelt om økologiske produkter. 4.2 Frukt og grønnsaker 4.3 Miljø og økologiske produkter 4.4 Kvalitet og holdbarhet av økologisk frukt og grønt. 5 Problemstillinger 6 Resultater fra analyser og tester i prosjektet. 6.1 Analyser av påstander om økologisk frukt og grønt 6.2 Valg av testprodukter. 6.3 Svinnanalyser 6.3 Rulleringsundersøkelser 6.4 Undersøkelser av fysiske forhold i verdikjeden 6.4.1Temperatur 6.4.2 Lys 6.5 Respirasjonsmålinger 6.6 Lagringsforsøk 6.8 Miljøanalyser 6.8.1 Innledning 6.8.2 Økologisk potet 6.3.1 Økologisk løk 6.3.2 Økologisk kålrot 6.3.3 Økologiske epler 6.3.4 Økologiske salater 6.3.5 Økologisk hjertesalat 6.3.6 Økologisk Rucola © Østfoldforskning 2011 3 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 6.3.7 Effekt av svinn 6.3.8 Økologisk Rucola med andre emballasjeløsninger 6.3.9 Konvensjonell og økologisk isbergsalat 6.3.10 Funksjonell enhet 7 Diskusjon 7.1 Diskusjon – generelle undersøkelser. 7.1.1 Svinn. 7.1.2 Rulleringsundersøkelse 7.1.3 Undersøkelse av fysiske forhold i verdikjeden. 7.1.4 Undersøkelser av kvalitet 7.1.5 Miljøanalyser 8 Konklusjoner 9 Forskningsbehov 10 Referanser Vedlegg 1 Eksempel på bruk av næringsinnhold som funksjonell enhet. Vedlegg 2. Diettbasert funksjonell enhet. Vedlegg 3. Rulleringsresultater Vedlegg 4. Beregning av lystgassutslipp Vedlegg 5. Resultater fra respirasjons. Vedlegg 6. Resultater fra lagringsforsøk. Vedlegg 7. Resultater fra livsløpsvurderinger (LCA). Vedlegg 8. Grønnsaker Vedlegg 9. Eksempel på belysning av poteter. Vedlegg 10. Frukt Vedlegg 11. OTR av testede emballasjefilmer. © Østfoldforskning 2011 4 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Sammendrag Bakgrunnen for dette prosjektet er at omsetningen av økologiske frukt og grønnsaker er lav til tross for myndighetenes målsetning om å øke andelen økologisk mat-forbruk og produksjon i Norge, forbrukernes positive holdninger og ønsker om å kjøpe mer økologisk og butikkjedenes ønske om å selge mer økologisk. Prosjektet var eid av Coop Norge Handel AS (heretter Coop Norge). Prosjektpartnere var produsentforeningen Nordgrønt og den Norske Emballasjeforening. Forskningen ble utført av Østfoldforskning og Nofima Mat i perioden 1.5.2007 til 31.12.2009. Av totalrammen ble 30 % finansiert av Norges Forskningsråd ved Matprogrammet, de resterende 70 % av Nordgrønt og Coop Norge. Målet om økt omsetning av økologisk frukt og grønnsaker skulle oppnås ved å bedre produktenes kvalitet og holdbarhet og deres miljø- og ressurseffektivitet. Fokus ble lagt på verdikjeden mellom primær produksjon og forbruker, med særlig vekt på emballasje og fysiske forhold i verdikjeden. En gruppe case-produkter ble valgt ut fra høyt volum, norsk produksjon og kjente kvalitetsproblemer: potet, kålrot, løk, epler, gulrot og 3 typer salat. Respirasjon av produktene ble målt ved forskjellige gassammensetning og temperatur. Ut fra resultatene fra disse målingene og kjennskap til egenskaper til emballasjematerialer ble en rekke emballasjeløsninger testet. Svinn og rulleringsanalyser ble også utført. Videre ble lys- og temperaturforhold i verdikjeden testet og livsløpsvurderinger (LCA) av produktene gjennomført. Resultatene viste at økologiske produkter hadde kvalitetsproblemer som manifesterte seg i høyt svinn som i de fleste tilfeller var høyere enn for tilsvarende konvensjonelle produkter. For flere av produktene (salater, gulrot, epler) var den anvendte emballasjeløsning ikke optimal for bevaring av produktkvalitet og dessuten også suboptimal miljømessig (salater, epler). For poteter viste lav temperatur å ha en langt bedre beskyttende effekt mot grønnfarging enn valg av emballasjemateriale. I løpet av prosjektet ble forbedrede rutiner for vasking og pakking av kålrot utviklet som forhåpentligvis ville redusere svinnet av dette produktet. Prosjektet indikerte også forekomster av brudd i kjølekjeden flere steder i verdikjeden og at lysforholdene ikke alltid var optimale for produktene. De viktigste bidragsytere til produktenes miljøbelastning var produksjon av emballasje, svinn i butikk og lave avlinger. Lav andel hovedprodukt i forhold til biprodukter var også et miljømessig viktig problem. I de fleste tilfeller ga primærproduksjon opphav til en relativ lav andel av produktets totale miljøbelastning. De viktigste resultatene av prosjektet var: nye emballasjeløsninger for salater og gulrot nye metodikk for vasking og pakking av kålrot innsikt i betydningen av rullering for butikksvinn ny metodikk for utvikling av emballasje med basis i respirasjonsmålinger og lagringsforsøk kunnskap om at økologiske og konvensjonelle produkter har forskjellige egenskaper og at dermed emballasje som fungerer for konvensjonelle produkter ikke alltid er optimal for økologiske produkter kunnskap om at visse produkter må emballeres forskjellig visse deler av året innsikt om at det ved emballasjedesign bør tas hensyn til ikke-ideelle lys- og temperaturforhold i verdikjeden © Østfoldforskning 2011 5 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport innsikt i hvor miljømessige ”hot-spots” i verdikjeden er og om hvilke tiltak som vil være mest effektive, særlig økning av avling, reduksjon av svinn og reduksjon av emballasjemengde. kunnskap om mulige metodevalg for livsløpsanalyser av økologiske produkter Lærdommen fra dette prosjektet kan være nyttig ikke bare for økologiske frukt- og grønnsaksprodukter, men også for konvensjonelle produkter. © Østfoldforskning 2011 6 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 1 Innledning Denne rapporten er sluttrapport for forskningsprosjektet ”UTVIKLING AV NYE MILJØ – OG KOSTNADSEFFEKTIVE LØSNINGER FOR EMBALLERING OG DISTRIBUSJON AV ØKOLOGISK DYRKET FRUKT- OG GRØNTPRODUKTER (ØKOFRUKT)”. Prosjektet var et brukerstyrt innovasjonsprosjekt finansiert av Norges Forskningsråd (30 %, via Matprogrammets fondsmidler) og prosjektpartnerne Coop Norge og Nordgrønt (70 %). Forskningen ble utført av Østfoldforskning og Nofima Mat. Varesikringssjef i Coop Norge, Marit Bjerkås, var administrativt ansvarlig for prosjektet. Miljøsjef i Coop Norge, Knut Lutnæs var prosjektleder. Forskningsinnsatsen ble koordinert av Ole Jørgen Hanssen i Østfoldforskning. Totalrammen for prosjektet var 7 375 000 kr. Prosjektet ble gjennomført i tidsrommet 1. mai 2007 til 31. desember 2009. Hovedmålene for prosjektet var: - Bidra til økt omsetning av økologisk frukt og grønt i Coops butikker spesielt og i norsk dagligvarehandel generelt - Sikre at emballering, lagring og distribusjon av økologisk frukt og grønt har høy verdikjede-effektivitet og dermed sikre en god produktkvalitet og optimal miljø- og ressursprofil for produktene Følgende delmål ble stipulert: - Framskaffe ny kunnskap om hvilke faktorer som er kritiske for å bevare kvalitet og sikre tilstrekkelig holdbarhet av økologisk frukt og grønnsaker. - Analysere og dokumentere hvilke fysiske forhold som i dagens situasjon råder under lagring og distribusjon, og som vil ha betydning for hvor godt emballasjen fungerer og produktet blir beskyttet - Analysere og dokumentere total verdikjede-effektivitet i forhold til emballering og distribusjon - Utvikle og ta i bruk nye emballasje- og distribusjonsløsninger med høy verdikjede-effektivitet for Coop i Norden. - Formidle generelle resultater til emballasje- og frukt- og grønnsakssektorene i Norge. © Østfoldforskning 2011 7 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 2 Bakgrunn En viktig drivkraft for dette prosjektet har vært Regjeringen målsetning om at 15 % av produksjon og 15 % av forbruket av mat i Norge skulle være økologisk innen utgangen av 2015. Flere undersøkelser har vist at forbrukerne er positive til økologiske produkter og ønsker å øke sitt forbruk (Opinion). I tillegg har flere butikkkjeder, særlig Coop, hatt en målsetning om å øke salget av slike produkter og gjennomført en rekke tiltak for å nå denne målsetningen. Allikevel har andelen økologiske produkter av total omsetning vært svært lav, 1,19 % pr 1.7.2008 og andelen av totalt dyrket areal også lav, ca 3,9 %. For grønnsaker var andelen 1,65 % mens for gruppen frukt, bær og nøtter lå andelen på 0,91 % i første halvår 2008. Tallene er fra Statens Landbruksforvaltning (SLF, 2008). Omsetningsandelen lå høyere for Coop. I Coop Mega-kjeden lå snittet på hhv 3,6 og 2,5 % for grønnsaker/frukt, mens i Coop Prix- og Coop Obs-butikkene lå andelen noe lavere (Prosjektet 80i08). En rekke undersøkelser har forsøkt å identifisere barrierene for økt omsetning av økologiske produkter. QLIF, (QLIF 2008a) et stort Europeisk forskningsprosjekt fant at tilgjengelighet, produktspekter og pris (eller pris/nytte-forhold) var viktigste faktorer. Andre studier indikerer at kvalitetsproblemer har virket hemmende for salget av økologiske produkter. Opinionsundersøkelser i Norge indikerer også andre forklaringsmekanismer. Forbrukerne er ikke overbevist om at økologiske produkter gir verken helse- eller miljøgevinster (Opinion) i forhold til konvensjonelle produkter. Ifølge flere kilder er innholdet av visse næringsstoffer, særlig antioksidanter, høyere i økologiske produkter. Professor Gerd Holmboe-Ottesen ((Aftenposten 2010) hevdet at det kan dokumenteres at økologiske produkter inneholder flere plantestoffer som er dokumentert å ha helsemessige gunstige effekter på dyr og mennesker i forhold til tilsvarende konvensjonelle produkter, bl.a. vitamin C, antioksidanter og kreftforebyggende stoffer som farcarinol (i gulrot), dog er innholdet av Vitamin A lavere. Selv om det er sannsynlig at en overgang fra konvensjonelle til økologiske matvarer gir en positiv helseeffekt har ingen studier kunnet bevise slike helsegevinster. Dog er det gjort en studie på rotter som viser at rotter som ble foret med økologisk mat hadde mindre fettvev, mer antioksidanter og vitamin E og et mer aktivt liv. Mer forskning på området er nødvendig for å kunne komme med noen sikre konklusjoner. Forskningen bør ta høyde for at innholdet av gunstige innholdsstoffer ikke bare er avhengig av dyrkingsmåte men også i høyeste grad av kultivar, lengde på vekstsesong, gjødslingsstrategi, m.v. (QLIF) Sammenlignende studier av miljøeffektene i verdikjeden har ikke gitt grunnlag for å påstå at økologiske matvarer er miljømessig bedre enn konvensjonelle. Dette gjelder også frukt og grønnsaker. En stor studie fra Storbritannia (Williams et al 2006) viste at for noen miljøeffekter og noen produkter er økologisk bedre, for andre er konvensjonelle bedre. Økologisk produksjon gir som oftest lavere miljøbelastning pr arealenhet, men pr produsert enhet er bildet ikke så gunstig, fordi økologisk produksjon gir lavere utbytte enn konvensjonell. For planter er avlingen utslagsgivende, for dyr er gjerne lavere tetthet av dyr viktigst. For visse miljøpåvirkningskategorier er det riktigere å se på effekt pr arealenhet (f eks biodiversitet) mens for de fleste miljøeffekter er det mer fornuftig å bruke produsert mengde som målestokk. Flere kilder har påstått at økologiske driftsformer gir en bedre jordstruktur og bedre jordfertilitet enn konvensjonelt jordbruk. Det finnes ingen store studier som kan bekrefte dette men Pimentel et al (2005) viste at ”økologisk jord” hadde en © Østfoldforskning 2011 8 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport vesentlig høyere innhold av karbon og en mindre grad av kompaktering (mer hulrom, derav større evne til å holde på vann) enn ”konvensjonell jord” brukt til samme formål (hhv dyrehold og produksjon av belgvekster). Avlingene var lavere for økologisk drift enn for konvensjonell drift, men i tørre år var forholdet motsatt. Flere studier er altså gjort av både miljøeffekter og andre effekter av økologisk produksjon, men den videre verdikjede fram til forbruker har vært lite undersøkt. Årsaken kan være at det har blitt antatt at økologiske og konvensjonelle produkter har like egenskaper. En annen årsak kan være at i mange tilfeller prosesseres, lagres, pakkes og transporteres økologiske produkter likt som konvensjonelle. Emballeringen, lagring og transport av økologiske produkter er spesielt utfordrende i Norge på grunn av lav befolkningstetthet, store transportavstander og lav omsetning. Utfordringen er enda større for frukt og grønnsaker enn mange andre matprodukter på grunn av at disse produktene er lite holdbare i seg selv. Det fantes under oppstart av prosjektet noen studier om verdikjeden etter dyrking for frukt og grønnsaker men det meste var gjort på konvensjonelle varer (Kader 1992, Ryall and Lipton 1983). Syslow (2000) gir råd om håndtering av økologiske produkter etter høsting, men denne rapporten inneholder ikke datagrunnlaget for disse rådene. En viktig ambisjon i dette prosjektet var å finne ut overføringsverdien for kunnskap fra studier av konvensjonelle produkter til økologiske produkter. Er egenskapene like for økologiske og konvensjonelle produkter? Hvordan responderer økologiske produkter på fysiske forhold (særlig temperatur og emballasje) og hvilke effekter kan observeres følge av disse forhold? En rekke studier har undersøkt miljøeffekten av økologisk kontra konvensjonell produksjon. Trydemann Knudsen fant i sin litteraturstudie at for 4 av 10 kjøttprodukter hadde økologisk produksjon lavere utslipp. For andre varer var andelen av studier som ga lavere utslipp for økologiske varer slik: Melk (2 av 4), frukt og grønnsaker (3 av 5), korn og andre plantesorter (9 av 11, de 2 siste viste like utslipp). Det skal ikke legges for mye vekt på andelen studier som viser en viss konklusjon, men litteraturstudiet viser at det ikke kan sies entydig at en driftsform gir lavere utslipp enn en annen. En annen tilnærmingsmåte er å modellere konvensjonelle og økologiske driftsformer ut fra en empirisk basis. Bos et al modellerte en rekke produksjonssystemer ut fra inngående empirisk kunnskap og fant at for melkeproduksjon hadde økologisk produksjon lavere utslipp pr produktenhet, men for planteproduksjon var forholdet motsatt. En viktig forklaring på vanskeligheten med å komme fram til en entydig konklusjon er den store variasjonen mellom økologiske driftsformer. Trydemann Knudsen fant et signifikant lavere klimagassutslipp pr ton produsert vare for økologisk produsert appelsinjuice (Brasil) og soyabønner (Kina) i forhold til konvensjonell produksjon, dog i begge tilfelle var småskala produksjon undersøkt. Småskala økologisk produksjon ga også vesentlig lavere klimagassutslipp pr tonn vare enn storskala økologisk produksjon. Kustermann and Hulsbergen (2009), gjorde en studie av 33 tyske økologiske og konvensjonelle gårder. De fant at energibruk pr hektar var 2,75 ganger lavere enn for konvensjonell, men den høye variasjonen mellom Økologiske gårder ga en overlapp mellom de ”dårligste” økologiske med de ”beste” konvensjonelle. Det er altså stor variasjoner i klimagassutslipp og energibruk mellom økologiske gårder, både pr arealenhet og pr produktenhet. Dette prosjektet skulle undersøke produktene i hele livsløpet fra dyrking til produktet spises, men hovedvekten skulle ligge på mellomfasene, dvs emballering, lagring og distribusjon. Selve dyrkingen har vært mye studert tidligere. Flere studier viser at miljøbelastningen i forbrukerleddet kan være betydelig. En engelsk © Østfoldforskning 2011 9 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport studie (WRAP) viser at engelske husholdninger kastet 28 % av maten som ble kjøpt inn. 18 % var spisbart, resten var potetskrell og annet ikke spisbart avfall. Frukt og grønnsaker (heretter F&G) er en av matkategoriene som har særlig høyt spisbart svinn, 45 % for salater, 19,1 % for grønnsaker og 26,3 % for frukt. Dette representerer ikke bare høye kostnader og tap av biologiske ressurser men også utslipp og ressursforbruk forbundet med de industrielle prosessene som er nødvendig for å kunne produsere, prosessere, lagre og transportere produktene. Andre studier ((Thrane et al (2006), Thrane et al (2009) og Ziegler et al (2003)) viser at effekten av oppbevaring og tilberedning av mat, av svinn og av transport til/fra butikk kan være signifikante bidragsytere til produktenes miljøbelastning. Hovedmålsetningen for prosjektet har vært å studere ressurs- og miljøeffektiviteten til økologisk F&G og finne hvor i verdikjeden det største forbedringspotensialet var. Ut fra kunnskap om svinn var det klart at kvalitet og holdbarhet var viktige parametre. Litteraturen inneholder studier som er blitt gjort på å optimalisere emballasje for vanlig F&G, men lite er publisert omkring emballering av økologiske produkter. © Østfoldforskning 2011 10 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 3 Metodikk 3.1 LCA En livsløpsvurdering (LCA) er definert som en systematisk kartlegging og vurdering av miljø- og ressurspåvirkninger gjennom hele livsløpet til et produkt/produktsystem. En livsløpsvurdering tar utgangspunkt i et produktsystem, og vurderer miljø- og ressursmessige forhold ved dette systemet gjennom hele produktets livsløp, fra "vugge til grav", eller helst "vugge til vugge". Analysene gjennomføres i henhold til standardisert metodikk (ISO 14040 – 14044). Tre sentrale poenger ved en livsløpsvurdering er: man ser på hele det tekniske systemet som skal til for å frembringe, bruke og avhende produktet (systemanalyse) og ikke bare på produktet som sådan man ser på hele materialsyklusen langs produktets verdikjede og ikke bare på en enkel operasjon eller bearbeidingsprosess for et produkt (f.eks. råstoffraffinering). man ser på alle relevante miljø- og helsepåvirkninger for hele systemet og ikke bare på en enkelt miljøfaktor (f.eks. utslipp av løsemidler eller støv). Dette gir en mer helhetlig tilnærming til helse-, miljø- og ressursproblemene enn det vi ofte har vært vitne til tidligere, der enkeltfaktorer eller enkeltstående prosesser har vært fokusert. Sentrale spørsmål som en livsløpsvurdering kan gi svar på er: Hvilke er de viktigste miljøproblemer for et system? Hvor i livsløpet oppstår de viktigste miljøproblemene? Hva er det største potensial for produktforbedring av et system ut i fra en miljøeffektiv synsvinkel? Hvordan er de totale miljøbelastninger knyttet til eget produkt sammenlignet med et konkurrerende produkt? Ut fra funn i tidligere studier var det grunn til å tro at livsløpsvurderinger ville være en egnet metodikk til å fange opp mange av påvirkningene som frukt og grønnsaker gir opphav til fra vugge til grav. Imidlertid er denne metoden i liten grad egnet til å kvantifisere enkelte andre påvirkninger, f.eks. påvirkning på biologisk mangfold. Enkelte påvirkninger er mer knyttet til spesifikke lokale forhold. Dette gjelder f.eks. direkte toksisk påvirkning fra bekjempningsmidler på mennesker, dyr, planter og andre organismer. Slike påvirkninger er dermed ikke forsøkt kvantifisert. 3.1.1 Produktsystemets funksjoner (funksjonell enhet) Den funksjonelle enhet er den enhet som angir et produkts ytelse i forhold til en bestemt brukers krav. Den funksjonelle enheten vil fastlegge materialstrømmen av råvarer og produkter oppstrøms og nedstrøms for bruksfasen. Materialflytanalysen viser hvilke strømmer som er store og viktige, og hvilke som vektmessig er av mindre betydning når det gjelder innsamling av data for produksjon av råvarene. © Østfoldforskning 2011 11 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Funksjonell enhet var for alle produkter 1 kg produkt solgt til forbruker. Dette betyr at alle ledd i verdikjeden fram t.o.m. butikk var inkludert, men alle ledd etter butikk ikke var med. Dette inkluderer transport hjem-butikk-hjem, oppbevaring hjemme, svinn og tilberedning. Flere studier har vist at disse leddene i verdikjeden kan utgjøre en svært stor del av den totale miljøbelastningen. Imidlertid er det vanskelig å kvantitativt anslå miljøbelastningen i disse leddene. Hva som skjer med produktene etter butikk er imidlertid veldig avhengig av forbrukerne og i mindre grad av produktenes egenskaper. Dette er en viktig grunn til at verdikjeden etter butikk er ekskludert fra systemet her. 3.1.2 Systemgrenser Livsløpsanalyser er en standardisert metodikk, men standardene foreskriver ikke hvordan systemgrensene skal settes. Imidlertid skal systemgrensene settes iht målet med, og omfanget til undersøkelsen. I dette tilfellet var målet å undersøke så store deler av verdikjeden som mulig for å fastslå hvor de største kvalitetstap og de største miljøbelastningene lå, for å kunne sett inn mest mulig effektive forbedringstiltak. I denne undersøkelsen tillot ressursene at hele verdikjeden fram til og med butikk ble inkludert. Flere undersøkelser har vist at forbrukerleddet gir store miljøbelastninger, men undersøkelser av forbrukernes handlinger er svært kostnadskrevende på grunn av det store antallet forbrukere og stor variasjon i atferden. Systemet omfattet alle ledd i verdikjeden fra primærproduksjon til salg til forbruker i butikk. 3.1.3 Allokering Det finnes i de undersøkte verdikjedene flere prosesser hvor miljøbelastningen må fordeles på flere produkter. Det gjelder f eks prosessering hvor miljøbelastningen måtte fordeles på flere produkter (1. sortering, 2. sortering, etc). Det gjelder også i transport og i butikk. 3.2 Beregning av N2O-utslipp fra jorden Utslipp av N2O direkte eller indirekte fra jord ble i utgangspunktet beregnet med IPCC metodikk, Tier 1 metode. Dette ble gjort fordi det i Norge ikke er gjort en soneinndeling iht jordtyper og klima og målinger av utslippene i disse kategoriene som er nødvendig for å få til en Tier 2-analyse. Imidlertid gjorde Bioforsk en analyse ut fra publiserte data fra andre undersøkelser og konkrete data fra to av produksjonsstedene som muliggjorde en mer detaljert beregning av N2O-utslipp. Det ene produksjonsstedet brukte vekstskifte og kompostert husdyrgjødsel, det andre brukte pelletert gjødsel fra fjørfeproduksjon. Slik gjødsling er uvanlig på global basis, og er ikke tatt høyde for i IPCC sine retningslinjer. 3.3 Kvalitetsanalyser. Kvalitetsanalyser er i dette tilfellet betegnelse på forskjellige tester som målte iboende egenskaper til produkter og emballasjematerialer, lagringsbestandighet, og fysiske forhold i verdikjeden. © Østfoldforskning 2011 12 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 3.3.1 Respirasjonsmålinger Nofima Mat (Matforsk) har bygget opp et respirometer basert på en micro-GC der respirasjonen ved 5 forskjellige gassblandinger (+ luft) kan testes samtidig under kontrollerte temperaturbetingelser. Prøvene fylles i prøveglass i et skap der temperaturen kan reguleres. Glassene ”flushes” med ønsket gassblanding (O2, CO2 og N2) eller luft til neste dag, og fylles så med prøve. Gasstilførselen stenges av, og ved å måle mengdene av CO2 og O2 over noen timer kan en beregne produktets respirasjon ved den enkelte gassblanding. 3.3.2 Lagringstester Lagringstestene foregikk ved at pakkede frukt og grønt-produkter ble lagret under kontrollerte fysiske betingelser (temperatur, lys) i en viss tidsperiode. Kvaliteten til produktene ble vurdert ved sensoriske analyser (syn, tekstur og lukt) og dokumentert ved fotografier. Videre ble gassammensetningen (CO2 og O2konsentrasjonen) inne i pakningene målt ved hjelp av CheckMate gassmåler. 3.3.3 Lysmålinger Lysintensitet og spektralfordeling av lyset ble målt med enkle, håndholdte instrumenter. 3.3.4 Måling av oksygengjennomgang (OTR). Oksygengjennomgangen (OTR) ble målt ved AOIR-metoden (Ambient Oxygen Ingress Rate). Målingene ble utført ved at lukkede pakninger av filmene ble fylt med 100 % nitrogengass, og oksygengjennomgangen ble målt over tid gjennom påmonterte ventiler ved hjelp av CheckMate gassmåler. Målingene gir ml O2/pakning/døgn. 3.4 Som en del av prosjektet ble en rekke påstander diskutert som mulige årsaker til at salget av økologiske produkter fremdeles er lavt selv om både myndigheter, butikkjeder og forbrukere er positive til slike produkter. Påstandene er gjengitt i tabell 1, men ikke i prioritert rekkefølge. Det er ikke enighet i prosjektgruppa om at påstandene er sanne eller usanne, men det var enighet om at det var vært å diskutere dem. © Østfoldforskning 2011 13 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Påstand De viktigste barrierer for økt salg av økologiske produkter er: 1. Lav tilgjengelighet. 2. Begrenset utvalg. 3. Høy pris. De viktigste barrierer er tilgjengelighet, synlighet og bevissthet. Svinn er høyere for økologisk F&G enn konvensjonell. I prosessering er andelen bortsortert vare høyere for økologisk. Økologisk F&G har lavere avling enn konvensjonelle Økologiske varer fraktes større avstander enn konvensjonelle Økologiske varer er mindre miljøbelastende enn konvensjonelle. Kjøling i verdikjeden er dårligere enn spesifikasjonene. Økologiske varer har lengre oppholdstid i butikk enn konvensjonelle. Økologiske produkter håndteres mer enn konvensjonelle i butikk. Økologisk svinn har samme årsaker som konvensjonelt svinn Økologisk F&G har langt høyere pris enn konvensjonelle varer, i snitt 50-100 % mer. Tilgjengelighet av økologisk F&G er lav i forhold tilkonvensjonelle varer. Forbrukere har samme forventninger med hensyn til utseende og holdbarhet for økologisk som for konvensjonell F&G Varene har redusert kvalitet i butikk i forhold til konvensjonelle varer Varene har redusert holdbarhet i butikk i forhold til konvensjonelle varer. Økologiske produkter promoteres i mindre grad enn konvensjonelle Butikk personell er negative til økologiske produkter eller mangler kunnskap Svinn hos forbruker er høyere for økologisk enn konvensjonell F&G Produktene er for dårlig emballert Økologisk F&G har høyere respirasjon enn konvensjonelle varer. © Østfoldforskning 2011 14 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 4 Økologiske frukt og grønnsaker 4.1 Generelt om økologiske produkter. Økologisk produksjon er ikke et entydig begrep og ordbruken er helle ikke konsekvent. I engelsktalende land brukes ”Organic”-organisk, i mange fransktalende land ”biologique”-biologisk. Alle begrepene er på en måte misvisende. All matproduksjon er organisk og biologisk. Økologi er læren om sammenhengen mellom alle organismene som lever i naturen og deres abiotiske omgivelser. Ordet ”økologisk” kan derfor tolkes på mange forskjellige måter, men grunntanken er at økologiske produksjonssystemer skal gi minst mulig forstyrrelse av naturlige økosystemer og utnytte jordens ressurser mest mulig effektivt. Den mest nærliggende tilnærmingsmåten for å slå fast hva som er økologisk er å se hva som ligger i regelverket. Reglene for økologisk produksjon er nedfelt i et EU-direktiv og er nedfelt i norsk lov i Økologiforskriften (FOR2005-10-04 nr 1103: Forskrift om økologisk produksjon og merking av økologiske landbruksprodukter og næringsmidler). Den norske forskriften inneholder nasjonale tilleggsbestemmelser. For at et produkt skal kunne bære Ø-merket i Norge må det sertifiseres iht. disse reglene. EU-direktivet og den norske forskriften beskriver et sett med minimumsregler. Disse reglene gir imidlertid ikke noe godt bilde av målsetningene til, og tankegangen bak økologisk produksjon. Forskriften gir begrensninger på visse inputs til produksjonen, særlig er forbudene mot kunstgjødsel og kjemiske plantevernmidler viktige. Forskriften regulerer imidlertid ikke forbruk av elektrisitet og drivstoffer, som kan være viktige bidragsytere til miljøbelastning. IFOAM, den internasjonale paraplyorganisasjonen har som et viktig tillegg til dette regelverket formulert følgende hovedprinsipper: Økologiprinsippet: Økologisk landbruk skal bygge på levende økologiske systemer og kretsløp, arbeide med dem, etterligne dem og hjelpe å bevare dem. Helseprinsippet: Økologisk landbruk skal opprettholde og fremme helsa til jord og planter, dyr og mennesker og jordkloden som en udelelig helhet. Rettferdighetsprinsippet: Økologisk landbruk skal bygge på relasjoner som sikrer rettferdighet når det gjelder vårt felles miljø og muligheter for livsutfoldelse. Varsomhetsprinsippet: Økologisk landbruk skal drives på en ansvarlig og varsom måte for å ta vare på miljøet og beskytte helse og velvære for nåværende og framtidige generasjoner. Prinsippene er publisert på IFOAMs hjemmeside (IFOAM). Økologisk produksjon er ikke et entydig begrep, men betyr overholdelse av et sett med minimumsregler. Hva er så karakteristisk ved økologiske landbruksprodukter? Bruk av naturgjødsel betyr at mengden lett tilgjengelig N er mindre enn i konvensjonelt jordbruk. Det betyr at veksten går saktere enn i konvensjonell produksjon. Bladarealet pr daa blir mindre ved tilsvarende tid og dermed blir utbyttet fra fotosyntesen mindre. Derfor utnyttes de mest produktive vekstperioden dårligere. Dette betyr at avlingene pr vekstenhet blir lavere og selve produktene blir ofte mindre. I økologisk produksjon er bruken av pesticider svært begrenset. Dette betyr at økologiske produkter i større grad enn konvensjonelle gjennomgår angrep fra skadedyr, sopp og andre © Østfoldforskning 2011 15 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport organsimer. Dette kan ha flere konsekvenser. I dette prosjektet så vi f.eks. at størrelsen av potetene begrenses av tørråte. Når tørråten satte inn, stoppet veksten av produktene opp. Andre forskjeller er større innslag av ”kosmetiske feil”, f eks flekker. En annen viktig forskjell mellom økologisk og konvensjonell produksjon er at økoprodukter har høyere innhold av antioksidanter, hvilket kan ses som et utslag av produktenes forsvarsmekanisme mot sykdomsangrep. Økologiske produkter synes også å ha en større spredning i størrelse og utseende enn konvensjonelle produkter. Dette kan ses som et utslag av en rekke årsaker, særlig høyere forekomst av plantesykdommer, men også det faktum at det er vanskeligere å spre naturgjødsel jevnt ut enn å spre ut handelsgjødsel er viktig. 4.2 Frukt og grønnsaker Frukt og grønnsaker er fellesbetegnelse for en lang rekke spiselige produkter fra planter. Frukt er en vitenskapelig definert kategori, men den vitenskapelige avgrensningen er ikke alltid sammenfallende med hva allmennheten oppfatter som frukt. Foreksempel regnes avokado som frukt i vitenskapen. Grønnsaker er derimot ikke en entydig kategori, verken i vitenskapelig forstand eller i dagligdags tale. Det er f.eks. uenighet om poteter, sopp og mais er grønnsaker. Vedlegg 1 inneholder en liste over grønnsaker. Forskjellige deler av planten brukes, f.eks. rot, blader, frø, frukt, løk, blomsterknopp, blomsterstilk. Grønnsaker er rike på nyttige karbohydrater som et gir tilskudd av viktig energi til kroppen, samtidig som de tilfører nyttige kostfiber, mineraler og vitaminer. Forskjellige deler av planten brukes: Kapsler, nøtter, bær, steinfrukt og såkalte "falske" frukter. På grunn av klimaet er det mange F&G som ikke kan dyrkes på friland i Norge. Noen av disse dyrkes i drivhus. Allikevel importeres mer enn 50 % av F&G som konsumeres i Norge. De fire mest omsatte økologiske F&G-produkter var innenfor segmentet frukt, bær og nøtter: appelsin og banan og innen segmentet grønnsaker: gulrot og tomat. Rotgrønnsaker og poteter er blant de mest forbrukte grønnsakene, gulrot den aller mest omsatte økologiske grønnsak (SLF 2008). I tillegg til disse har salatvarianter og andre salatgrønnsaker (tomater, agurker) blitt veldig populære (SLF 2008). Med hensyn til frukt har sorter som lar seg dyrke i Norge, særlig epler, men også pærer, plommer, og jordbær vært populære(SLF 2008). 4.3 Miljø og økologiske produkter Mange studier er gjort av miljøpåvirkning knyttet til frukt og grønnsaker. Ikke alle studiene er kvantitative og heller ikke alle er normaliserte til mengde produkt. Det finnes flere metodikker for kvantifiserte studier på produktnivå. Livssyklusanalyser (LCA) er en viktig metodikk, men også andre metoder brukes, som f.eks. ”Økologisk fotavtrykk” (se referanse i liste) som gir et mål på hvor stort landområde og ”vannområde” som går med i livsløpet til en vare og ”øko-effektivitet” (se referanse i liste) som beskriver miljøbelastning pr monetær enhet. I de siste årene framstår imidlertid LCA som den ledende metodikk på området som bl.a. brukes av alle de tre fremste globale standardene for klimaspor av produkter: ISO 14067 (utkast), GHG Protocol Products Standard (utkast) og PAS 2050 (under revisjon). Det er først i de siste 10 årene at LCA metodikken har vært brukt i noe særlig omfang for matprodukter. I Norge er lite gjort. Hille et al (2009) oppsummerer at det er gjort svært få studier av klimagassutslipp fra produksjon av enkeltmatvarer i Norge og at studiene som er gjort i andre land bruker forskjellig metodikk slik at resultatene ikke er sammenlignbare. Ingen av disse studiene er av økologiske varer. Det er således en stor mangel på kunnskap om miljøpåvirkning © Østfoldforskning 2011 16 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport av norskproduserte økologiske frukt og grønnsaker, men det er mange som har meninger om temaet. Imidlertid er en rekke LCA-studier av frukt og grønnsaker gjort under andre klima- og markedsforhold enn de som råder i Norge, også av økologiske produkter. Hille et al (2009) gir en liste over resultater for klimagassutslipp for F&G fra studier i en rekke land. En del av disse studiene er gjort i våre naboland Sverige og Danmark, og kan tenkes å ha en bra overføringsverdi til norske forhold. Mange av disse studiene er sammenlignende studier hvor hensikten har vært å se på økologiske og konvensjonelle varianter av samme vareslag. Økologiske produkter har i nesten alle tilfeller lavere primært energibruk og klimabelastning enn konvensjonelt dyrkede produkter pr arealenhet, men på grunn av lavere avling er resultatet pr kg produkt høstet ofte ikke bedre. Avlingene er som regel dårligere (ca 80 % av konvensjonelle i følge Niggli et al (2008), hvilket betyr at arealutnyttelsen altså dårligere for økologiske produkter. Påstander om at økologisk produksjon bedre ivaretar jordens struktur og produktivitet (Swensen (2010)) enn konvensjonell produksjon er foreløpig ikke godt nok dokumentert. Williams et al (2006) og Florèn et al (2005) finner at økologiske produkter i visse tilfeller er bedre, men i andre tilfeller er lik eller dårligere miljømessig enn konvensjonelle, mens QLIF-prosjektet (QLIF 2008c) konkluderer at økologiske produkter jevnt over er miljømessig bedre enn konvensjonelle. Slike studier avgrenses som regel til dyrkingsfasen ut fra den underforståtte eller uttalte forutsetning at konvensjonelle og økologiske produkter har lik miljøbelastning i resten av verdikjeden. Det finnes ikke noe belegg for en slik påstand i vitenskapelig litteratur. Det eksisterer altså et kunnskapshull forhold tilmiljøbelastningen av økologiske produkter fra dyrking til sluttbruk. I den følgende tabell er en rekke resultater fra studier av økologiske grønnsaker og frukt gitt. For sammenligningsformål er data for konvensjonelle varianter gitt. Imidlertid er i mange tilfeller sammenlignbarheten mellom resultater fra forskjellige studier dårlig eller ikke kjent. Forhold som kan avvike er f.eks. systemgrenser, allokering og forskjellige elektrisitetsprofiler. Tabell 2. Klimapåvirkning og energiforbruk av frukt og grønnsaker, utvalgte studier. Forfattere Niels Halberg, Randi Dalgaard og Morten D. Rasmussen: Miljøvurdering af konventionel og økologisk avl af grøntsager. Livscyklusvurdering af produktion i væksthuse og på friland: Tomater, agurker, løg, gulerødder. B. Mattson og E. Wallen: Environmental Life Cycle © Østfoldforskning 2011 Kilde Resultater Tomater, konvensjonell og økologisk, drivhuseffekt: Økologisk: 4,92 kg CO2-ekv/kg produsert. Konvensjonell: 3,45 kg CO2-ekv/kg produsert. Agurker, drivhuseffekt: Konvensjonell: 4,37 kg CO2-ekv/kg produsert. Gulrøtter, konvensjonell og økologisk, drivhuseffekt (tall i parentes angir at produktet lagres i halm): Økologisk, høyt utbytte: 0,155 kg CO2-ekv/kg produsert (lagret i kjølelager). Økologisk, lavt utbytte: 0,234 kg CO2-ekv/kg produsert (lagret i halm). Konvensjonell: 0,122 kg CO2-ekv/kg produsert (lagret i kjølelager). Løk, drivhuseffekt: 0,382 kg CO2-ekv/kg produsert Økologisk potet: Klima: Ca. 0,21 kg CO2-ekv/kg produkt levert til forbruker 17 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Assessment (LCA) of Organic Potatoes Maten och Miljön. Livscykelanalys av 7 livsmedel. Williams et al (2006) Thomas Angervall, Britta Florén, Friederike Ziegler: Vilken bukett broccoli väljer du? L. Mila` i Canals (2006) © Østfoldforskning 2011 Energi: 3,1 MJ/kg skrellede poteter. Konvensjonell potet, klimaeffekt: 0,19 kg CO2-ekv/kg fram til butikk. 0,145 butikk, transport hjem, tillaging. Konvensjonell isbergsalat, klimaeffekt: 0,41 CO2-ekv/kg fram til butikk. 0,096 butikk, transport hjem, tillaging. Potet, klimaeffekt: Økologisk: 0,199 kg CO2-ekv/kg høstet. Konvensjonell: 0,215 kg CO2-ekv/kg høstet. Potet, forbruk primær energi: Økologisk: 1,28 MJ/kg høstet. Konvensjonell: 1,26 MJ/kg høstet. Potet, arealbruk: Økologisk: 22 kvm/kg høstet. Konvensjonell: 58 kvm /kg høstet. Tomat, klimaeffekt: Økologisk: 0,0175 (0,0122) kg CO2-ekv/kg høstet. Konvensjonell: 0,0094 kg CO2-ekv/kg høstet. Tomat, energiforbruk: Økologisk: 229 (159) MJ/kg høstet. Konvensjonell:122 MJ/kg høstet. Tomat, arealbruk: Økologisk: 0,029 kvm/kg høstet. Konvensjonell: 0,059 (0,039) kvm /kg høstet. Resultat i parentes gir resultat for økologisk hvis produktspekteret hadde vært lik som for konvensjonell produksjon). SIK rapport for Konvensjonell brokkoli, klimaeffekt: Konsumentforeningen, 1,37 kg CO2-ekv/kg frosne buketter transportert til november 2006. Sverige. Konvensjonelle epler, dyrket i New Zeeland: 0,04-0,1 kg CO2-ekv/kg eple levert fra gård. 18 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 1. Klimaeffekt av frukt og grønnsaker, sammenstilling av resultater fra tabell 1. Figuren og tabellen viser en høy klimabelastning for arter som trenger mye varme som tomater og brokkoli. Salat gir også høy belastning, antagelig pga lav tetthet, noe som slår uheldig ut når funksjonell enhet er massebasert. Rotfrukter er tilpasset vårt nordlige klima og gir høye avlinger. Løk må tørkes maskinelt etter høsting. Tørkesteget gjør at løk får en noe høyere belastning enn øvrige rotfrukter. Diagrammet viser lav belastning for epler dyrket på New Zeeland, noe som skyldes de svært høye avlingene som oppnås der. Et annen interessant trekk ved resultatene er den høye variasjon av resultater innen samme art. Dette skyldes ikke bare dyrkingsmåte men også andre faktorer som gir seg utslag i forskjellige avlingsnivåer. 4.4 Kvalitet og holdbarhet av økologisk frukt og grønt. En rekke studier av kvalitetsaspekter av økologiske F&G er gjort. Undersøkelsene har først og fremst vært fokusert på næringsinnhold. QLIF-prosjektet (QLIF (2008b)), et av de største forskningsprosjekter som har sammenlignet konvensjonelle og økologiske produkter, konkluderer med at økologiske og konvensjonelle har forskjellig innhold av visse næringsstoffer. Forskjellene trer klarest fram innen gruppen stoffer som kalles antioksidanter. Forskerne kan imidlertid ikke trekke noen sikker konklusjon at økologiske produkter er sunnere selv om de har høyere antioksidantinnhold. © Østfoldforskning 2011 19 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport En rekke undersøkelser er gjort omkring egenskapene til F&G, både før og etter høsting (Kader (1992), Ryall and Lipton (1983). UC Davies i USA har en av de fremste forskergruppene innen egenskaper til produktene etter høsting (”post-harvest”). Ut fra deres og andre forskeres undersøkelser er anbefalinger for optimale forhold i verdikjeden utarbeidet, f.eks. for temperatur og gass-sammensetning. Det er ikke imidlertid ikke publisert spesifikke undersøkelser av egenskapene til økologiske frukt og grønnsaker. Forskningen innen dette området har for det meste vært på ”pre-harvest”-området, altså selve dyrkingen. Fokus har ligget på bekjempelse av skadedyr, optimale gjødslingsstategier og utvikling av sorter som bedre egner seg til denne type produksjon. Emballasjen som brukes til økologisk F&G er ofte forskjellig fra emballasjen til konvensjonelle varianter, men det synes ikke å være systematiske vitenskapelige undersøkelser som ligger til grunn for emballasjevalget. Viktigere faktorer er behov for å skille varene fra konvensjonelle sorter og forbrukernes preferanser for fornybare og komposterbare emballasjematerialer. Ut fra vitenskapelige studier var det altså i starten av prosjektet ikke vitenskapelig belegg for å differensiere mellom økologiske og konvensjonelle F&G i emballasjeutvikling og øvrig tilrettelegging fra gård til forbruker. © Østfoldforskning 2011 20 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 5 Problemstillinger Ut fra det overordnede målet med prosjektet ble en rekke problemstillinger oppstilt i løpet av prosjektet. Problemstillingene er nevnt i tabellen under. © Østfoldforskning 2011 21 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 6 Resultater fra analyser og tester i prosjektet. Dette kapitlet beskriver resultatene fra testene som ble gjort i prosjektet. 6.1 Analyser av påstander om økologisk frukt og grønt Tabell 3. Påstander om økologiske produkter. Påstand Belegg i dette prosjektet De viktigste barrierer for økt salg av økologiske produkter er: 1. Lav tilgjengelighet. 2. Begrenset utvalg. 3. Høy pris. De viktigste barrierer er tilgjengelighet, synlighet og bevissthet. Svinn er høyere for økologisk F&G enn konvensjonell. I prosessering er andelen bortsortert vare høyere for økologisk. Økologisk F&G har lavere avling enn konvensjonelle Økologiske varer fraktes større avstander enn konvensjonelle Økologiske varer er mindre miljøbelastende enn konvensjonelle. Ikke studert. Belegg i øvrige prosjekt. QLIF-prosjektet Ikke studert. OIKOS-prosjekt 80 i 08. Kjøling i verdikjeden er dårligere enn spesifikasjonene. Produksjon: Ingen belegg. Fra produksjon til butikk: Indikasjon på store fluktuasjoner. I butikk: For høy temperatur i kjøledisk. Mye tyder på det men ingen sammenheng er påvist. Ikke studert. Henger antagelig sammen med oppholdstiden. Ikke studert i dette prosjektet. Økologiske varer har lengre oppholdstid i butikk enn konvensjonelle. Økologiske produkter håndteres mer enn konvensjonelle i butikk. Økologisk svinn har samme årsaker som konvensjonelt svinn Økologisk F&G har langt høyere pris enn konvensjonelle varer, i snitt 50-100 % mer. Tilgjengelighet av økologisk F&G er lav i forhold tilkonvensjonelle varer. Forbrukere har samme forventninger med hensyn til utseende og holdbarhet for økologisk som for konvensjonell F&G © Østfoldforskning 2011 Ja, svinnet er høyere i butikk og hos dyrker for de fleste produktene. Stemmer for eple og poteter. Ja. Nei. Deltagerne sier at det antagelig ikke stemmer. Nei. Kun en sammenligning er gjort. Ja. Mange kilder. QLIF, Williams, Halberg, SIK: Ikke mulig å si noe generelt ut fra tilgjengelige studier. Nei Ja. Ikke studert i dette prosjektet. OIKOS-prosjektet 80 i 08. Ikke studert i detalj. Aktører i verdikjeden opplyser at forbrukerne forventer samme kvalitet og 22 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Varene har redusert kvalitet i butikk i forhold til konvensjonelle varer Varene har redusert holdbarhet i butikk i forhold til konvensjonelle varer. Økologiske produkter promoteres i mindre grad enn konvensjonelle Butikk personell er negative til økologiske produkter eller mangler kunnskap Svinn hos forbruker er høyere for økologisk enn konvensjonell F&G Produktene er for dårlig emballert Økologisk F&G har høyere respirasjon enn konvensjonelle varer. holdbarhet men tolererer mer ”kosmetiske feil” (flekker, ukurant størrelse). Høyere svinn indikerer lavere kvalitet. Høyere svinn viser lavere holdbarhet eller lengre oppholdstid. Ikke studert i dette prosjektet, Coop sier at påstanden ikke er sann. Ikke studert i dette prosjektet. Ikke studert i dette prosjektet. Våre undersøkelser indikerer at noen produkter er for dårlig emballert.. Gjelder for noen varer. 6.2 Valg av testprodukter. Økologisk frukt og grønnsaker har vokst til å bli et stort produktspekter. Fra tidligere å ha vært solgt mest i spesialforretninger skjer nå en stor del av omsetningen i vanlige dagligvareforretninger. 3 av 4 av de store norske butikkjedene har slike produkter i sitt sortiment. Økologiske frukt- og grønnsaksprodukter utgjør imidlertid et stort antall produkter, med forskjellige egenskaper og bruksområder. De er produsert i mange forskjellige land og med forskjellige dyrkingsteknikker. Dette betyr at det er vanskelig å si noe generelt om denne produktgruppen. Prosjektets omfang umuliggjorde overgripende studier av økologisk F&G generelt. Det ble derfor besluttet å fokusere studiene på 4 caseprodukter for å kunne gå i dybden med undersøkelsene. Årsaken til at disse produktene ble valgt ut var at produktene skulle ha et identifisert forbedringspotensiale som hadde sammenheng med emballasjen. Det var også et poeng at det skulle være høyvolum-produkter for å kunne oppnå viktige miljø- og kvalitetsforbedringer og få et tilstrekkelig statistisk underlag for å kunne trekke signifikante konklusjoner. Produkter skulle også ha en vesentlig andel norsk produksjon ut fra tanken om en høyest mulig relevans for norske forhold og at muligheten til å studere verdikjedene på nært hold ville være større hvis de var i Norge. Følgende produkter ble valgt ut: Poteter (vanlige lagringspoteter) Kålrot Salater (spesifikt Rucola og hjertesalat) Epler Etter at prosjektet hadde startet ble følgende tilleggsprodukter inkludert: © Østfoldforskning 2011 23 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Løk Isbergsalat Gulrøtter Årsaken til at løk og gulrot ble valgt er at kålrot er et produkt med fallende omsetning, og at løk er en viktig økologisk rotfrukt i Norge. Gulrot ble valgt ut fra at det er volummessig viktig produkt som i en periode var beheftet med kvalitetsproblemer som varierte over sesongen. Isbergsalat ble valgt ut fordi det er et produkt som er mer lik øvrige grønnsaksprodukter enn Rucola og hjertesalat. Isbergsalat har større tetthet og er mer holdbare enn de nevnte spesialsalatene. Dessuten fantes data om produksjonsforhold for både økologisk og konvensjonell produksjon hos samme produsent. 6.3 Svinnanalyser Omfang av svinn i butikker ble kartlagt. Undersøkelsen omfattet 4 større butikker på sentrale Østlandet hvorav 3 i mellomstore byer og 1 i tettsted. Svinnet ble beregnet som % relativt svinn. % relativt svinn= (salgsverdi av registrert svinn)*100/(salgsverdi av registrert svinn + salgsverdi av solgte varer) Svinnet ble registrert ved direkte skanning av pakningene. For løsvekt varer skjedde registreringen ved at produktene ble veid eller vekten anslått og deretter punsjet inn manuelt. Omsatt vare ble registrert i kassen og sendt Tabell 4. Svinn epler (% av innkjøpt vare). Pakning Konvensjonell Art Løsvekt 2008-09 3,5 2007-2008 3,3 Pakket 6-pakning Rød cripps 1,0 Pakket 6-pakning Rød gala 3,1 5,1 Diverse Rød 5,0 5,5 Økologisk Tabell 5. Svinn salater (% av innkjøpt vare). Hjertesalat Rucola Trippel Isberg Pioner 2008-09 2007-2008 Økologisk 13,6 15,30 Konvensjonell 10,1 12,2 Økologisk 37,6 30,4 Konvensjonell 17,7 8,8 Økologisk 24,3 14,2 Konvensjonell 13,3 15,6 Økologisk 12,6 12,4 Konvensjonell 14,5 6,9 Økologisk 35,4 36,1 Tabell 6. Svinn potet (% av innkjøpt vare). © Østfoldforskning 2011 24 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 2008-09 2007-08 Konvensjonell Løsvekt Pakket Øko Pakket 6,1 1,8 5 kg 3,3 5,6 2 kg 4,1 2,5 kg 7,3 9,1 2008-09 2007-08 2,8 2,6 1,7 2,5 6,3 8,6 2008-09 2007-08 1,6 0,9 Tabell 7. Svinn kålrot (% av innkjøpt vare). Konvensjonell Løsvekt Vokset/ filmet Pakket Økologisk Pakket Tabell 8. Svinn løk (% av innkjøpt vare).. Løsvekt Konvensjonell Økologisk Pakket 2-pakk 3,6 5,6 Pakket 400 g 5,9 6,5 2008-09 2007-08 Pose 1 kg 1,4 0,2 Beger 4,3 1,8 Bunt 12,6 3,1 Tabell 9. Svinn gulrot (% av innkjøpt vare). Pakket Konvensjonell Økologisk Pakket X-tra diverse 3,0 400 g 4,9 3 Tabell 10. Svinn av diverse produkter (% av innkjøpt vare). 2008-09 Produkt Økologisk 2007-08 Konvensjonell Økologisk Konvensjonell Blomkål 12,6 6,2 14,8 7,5 Brokkoli 12,9 5,5 11,5 4,5 Appelsin 22,4 2,6 8,2 2 8,0 6,3 10,8 2,5 Banan Generelt hadde salater høyest svinn, rotgrønnsaker lavest mens fruktsvinnet lå mellom disse. Økologiske varianter hadde i de fleste tilfeller høyere svinn enn konvensjonelle. Det ble ikke funnet noen klar tendens for svinnet av løsvektvarer i forhold til pakkede varer. For epler var svinnet høyest for økologiske produkter. For konvensjonelle produkter var svinnet høyere for løsvekt enn pakkede produkter. Salater hadde et høyt svinn, i snitt større 10 %. Rucola og Pionèr lå høyest © Østfoldforskning 2011 25 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport med over 30 %, isberg og hjertesalat lavest med 11-12 %. Det økologiske svinnet lå høyere enn det konvensjonelle, med unntak av hjertesalat. Variasjonene mellom undersøkelsene var betydelige bl.a. var svinnet av konvensjonell isberg og Rucola fordoblet fra første til andre undersøkelse. Potetsvinnet fulgte samme mønster som for epler: Økologisk > konvensjonell løsvekt > konvensjonell pakket. Det samme gjaldt kålrot, men for kålrot var økosvinnet betydelig høyere enn for konvensjonelt. Løsvekt konvensjonell løk ga det laveste svinnet, økologisk høyest. Gulrot i bunt ga et mye høyere svinn enn de øvrige variantene. Økologisk posepakket og konvensjonelt begerpakket ga omtrent likt svinn men konvensjonelt posepakket ga det laveste svinnet. Økologisk blomkål, brokkoli og appelsin hadde alle høyt svinn, og mye større enn de konvensjonelle varianter. Resultatet for økologisk pakket banan ga noe høyere resultat enn tilsvarende konvensjonelt pakket. Resultatene viser i noen tilfeller en stor variasjon i resultater mellom de to undersøkelsene. Det kan ikke ses noen klare tendenser mellom undersøkelsene. 6.3 Rulleringsundersøkelser Resultatene er gitt i vedlegg 3. Rulleringstallene viser hvor mange produkter som var igjen fra første tidspunkt til siste tidspunkt. Tallet for ”uke 1-2” viser antall produkter fra første måletidspunkt som var igjen i hyllen ved andre måletidspunkt. ”Uke 2-3” viser tilsvarende tall fra andre til tredje tidspunkt, mens tallet under ”uke 1-3” representerer antallet varer som lå i butikk og ikke ble solgt i hele perioden. Tallene må ses i forhold til antallet solgte produkter. Generelt indikerer høye tall i alle tre kategorier en dårlig rullering, men tallet for ”uke 1-3” må sies å gi den sterkeste indikasjonen på dårlig rullering Det finnes store sprik i tallene for de 8 butikkene. Noen butikker har mange produkter som ligger igjen etter fra uke til uke, mens andre har få slike produkter. Resultatene fra rulleringsundersøkelsen og svinnundersøkelser for de samme produktene er vist i tabell 10. Tabellen viser en klar sammenheng mellom dårlig rullering og høyt svinn. Svinnet er høyt når rulleringen er dårlig. Tabell 11. Sammendrag av resultater fra rullerings- og svinnundersøkelse. Butikk Rullering Butikk 1 Dårlig rullering, nye varer ble lagt på toppen av gamle i utstilling/ disk Bra rullering, stort utvalg av økologiske fruktog grønnsaker Dårlig rullering, mye varer på lager og i disk/ butikkhylle Bra rullering, egen utstilling for økologiske frukt- og grønnsaker Bra rullering, stort utvalg av økologiske fruktog grønnsaker Butikk 2 Butikk 3 Butikk 4 Butikk 5 © Østfoldforskning 2011 Gjennomsnitt av relativt svinn av de studerte produktene 22,0 4,5 27,3 Tilnærmet lik 0,0 2,1 26 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Butikk 6 Butikk 7 Butikk 8 For lite varer til å kunne si noe om rullering For lite varer til å kunne si noe om rullering Bra rullering, stort utvalg av økologiske fruktog grønnsaker 4,2 1,0 6,5 6.4 Undersøkelser av fysiske forhold i verdikjeden 6.4.1Temperatur Temperaturundersøkelser ble gjennomført i transport fra produsent til grossistlager, på grossistlager og under transport til butikk. Undersøkelser ble også gjennomført i butikk. Temperatur fra produsent til butikk. Figur 2. Temperatur fra produsent til grossistlager. Produktene ble høstet ved 12-14 ⁰C. Målingen (figur 2) viser at temperaturen var under 5 ⁰C under transport til lageret og under lagringen. Imidlertid økte temperaturen til nær 10 ⁰C i en periode på over en time i forbindelse med lossing av bilen. Andre målinger viser at temperaturøkningen er avhengig av plassering på pallen. En måler nederste plass viste svært liten økning. To målere fulgte produktene helt fram til butikk. Den ene måleren viste en stabil lav temperatur, ca 3 C med unntak av en svak økning (+2 grader, 90 minutter) ved lossing på grossistlager. Den andre måleren (figur 3) viste en forhøyet temperatur (ca 7,5 ⁰C) ved mellomlagring i butikk. I kjøledisken var derimot temperaturen til tider for lav, temperaturer under null ble målt. Det er dermed fare for frostskader på produktene. © Østfoldforskning 2011 27 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 3. Temperatur i verdikjeden fra produsent til butikk. Temperatur i butikk. Temperaturen ble målt i en kjøledisk i to butikker i en firedagers periode. 4 temperaturfølere ble plassert i hver kjøledisk. Analysen avdekket betydelige forskjeller i temperatur mellom forskjellige steder i diskene. Temperaturgjennomsnittene lå mellom 5 og 11 ⁰C. Temperaturen varierte gjennom døgnet. Den lå i snitt 3 grader høyere på dagtid. Temperaturen var ikke lavere nede i disken og heller ikke ut mot kantene som forventet ut fra at kald luft er tyngre enn varm luft og at områder nær kantene vil være mindre eksponert for oppvarming. Målingene viser en klar tendens til at temperaturen under lette produkter som salat var høyere og mer ustabil enn under tyngre produkter som gulrot og brokkoli. 6.4.2 Lys Lysforholdene over potetdisker ble målt i tre forskjellige butikker. Resultatene er summert under. Store variasjoner i både lysintensitet og type lyskilde, og dermed spektral fordeling, ble observert. I tabellen under er resultatene for lysintensitet vist. Målingene ble gjort som en innledning til forsøket med lagring av potet og grønnfarging. Målingene viser at det er stor forskjell i lysintensitet over potetdisker og at lyskildene varierer mye fra sted til sted. Det høyeste resultatet ble observert i en disk hvor dyre, importerte Ratte-poteter ble lagret. Den laveste verdien ble observert i samme butikk, for løsvekt poteter. Dette indikerer en bevissthet om lysfølsomheten til poteter men indikerer også en oppfatning av at farget emballasje i stor grad beskytter mot grønnfarging av poteter. Ett eksempel på belysning er gitt i vedlegg 6. Tabell 12. Måling av lysforhold på forskjellige steder hvor poteter lagres i 3 tilfeldig valgte butikker. © Østfoldforskning 2011 28 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Butikk Butikk 1 Butikk1 Butikk 1 Butikk 1 Butikk 1 Butikk 2 Butikk 2 Butikk 2 Butikk 2 Butikk 3 Butikk 3 Butikk 3 Butikk 3 Butikk 3 MÅLESTED Mandel Kers Pink Pimpernell Pimpernell Beate (selvplukk) Ratte Mandel Beate (selvplukk) Asterix Asterix Beate (selvplukk) Beate (på gulv) Beate (selvplukk - på gulv) Økologiske Emballasje 2 kg, Plastpose (perforert PP) 2 kg, Plastpose (perforert PP) 2 kg, Plastpose (perforert PP) 5 kg papirpose Uemballerte Skålpakket, plast 2 kg, Plastpose (perforert PP) Uemballerte 5 kg papirpose 2 kg, Plastpose (perforert PP) Uemballerte 2 kg, Plastpose (perforert PP) Uemballerte 2 kg papirpose LUX 2460 1910 1810 1510 1280 5560 2130 210 1080 2110 1520 1130 1100 1710 LYSKILDE Philips Master TLD 36W/827 Extra Warm White Philips Master TLD 36W/827 Extra Warm White Philips Master TLD 36W/827 Extra Warm White Osram 830 Warm White Lumilux Plus Eco Osram 830 Warm White Lumilux Plus Eco Halogen spots Halogen spots Halogen spots (indirekte) Halogen spots Kraftige, korte fluorescerende ”sparepærer” Kraftige, korte fluorescerende ”sparepærer” Kraftige, korte fluorescerende ”sparepærer” Kraftige, korte fluorescerende ”sparepærer” Osram Lumilux Plus Warm White FQ 54W/830 OH 6.5 Respirasjonsmålinger Ferske, ikke-konserverte vegetabilier utfører biokjemiske prosesser som er karakteristiske for alt som lever. En av de viktigste av disse prosessene er åndingsmetabolismen. Denne prosessen innebærer å binde O2 fra luften med organiske molekyler i selve planten (vanligvis sukker) for dannelse av ulike mellomprodukter og til slutt dannelse av CO2 og vann og energi. Generelt sett er respirasjonshastigheten omvendt proporsjonalt med holdbarheten (høy respirasjon gir kort holdbarhet). For å forlenge holdbarheten kan en dermed prøve å redusere respirasjonen. En rekke studier har konkludert med at temperatur og fuktighet er de viktigste faktorene for å forlenge holdbarheten til frukt og grønnsaker etter høsting, se Cantwell and Reid, 1993; Gross et al., 2002; International Institute of Refrigeration, 1993 and 1995; Kader, 2002a; Nell and Reid, 2000; Thompson et al., 1998). Suslow (2000)) mente at de viktigste faktorene som påvirker respirasjon av, og dermed holdbarhet til, produktene etter høsting var temperatur, atmosfære (det vil si emballeringen) og mekanisk bearbeiding (stress). I dette prosjektet ble respirasjonen målt for poteter, kålrot, gulrot og en rekke salatprodukter. Salater: Den første runden målinger ble gjennomført på Rucola salat (konvensjonell) og hjertesalat (konvensjonell og økologisk). Respirasjonen ble målt ved 10 og 22 ⁰C. Forskjellige sammensetninger av atmosfæren ble testet ved hver temperatur, blant disse vanlig luft. Temperaturen ble valgt ut fra indikasjoner om at kjølekjedene ikke holder de ønskede 3-4 ⁰C fra produsent til salgstidspunkt. Resultatene er vist i vedlegg 5, figur 18-20. Forsøkene bekrefter kjente funn: respirasjonen øker mye med økende temperatur og er sterkt avhengig av gass-sammensetning. Respirasjonen minsker når CO2konsentrasjonen øker men bare inntil et visst nivå. For eksempel gir 9 % CO2 høyere respirasjon enn 0,5 % for økologisk hjertesalat. Respirasjonen minsker med minskende O2-konsentrasjon. Produktene respirerer forskjellig. Hjertesalat har gjennomgående lavere respirasjon enn Rucola. Økologisk hjertesalat respirerer mer enn konvensjonell ved 10 ⁰C, ved 22 ⁰C er tendensen motsatt. Måling av salatblanding etter oppgradering av utstyr. Utstyret ble i løpet av 2008 oppgradert slik at det ble lettere å kontrollere sammensetning av gassblanding i forsøkene. En salatblanding ble deretter testet, se resultater under. Resultatene er gitt i figur 21 og 22, vedlegg 5. Testen viser en klar tendens til at en økende CO2-konsentrasjon og minskende O2-konsentrasjon gir minsket © Østfoldforskning 2011 29 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport respirasjon og dermed potensielt bedre holdbarhet. Når CO2-konsentrasjonen blir svært høy avtar eller t.o.m. reverseres denne effekten Poteter Målinger ble gjort på Ostara økologiske og Laila konvensjonelle poteter ved tre forskjellige temperaturer (3, 10 og 22 ⁰C) og 6 gassblandinger på hver temperatur. Resultatene er vist i figur 23, vedlegg 5. Forsøket viser at respirasjonen er mye lavere enn for salatene. Respirasjonsmålinger ved 22 ⁰C antas å gi et mer realistisk bilde enn målinger gjort ved lavere temperaturer fordi potet vanligvis oppbevares ved romtemperatur i norske butikker. De konvensjonelle potetene respirerte til dels betydelig mer enn de økologiske. I dette forsøket ga vanlig luft lavest respirasjon. CO2-nivåene er ekstremt høye. Slike nivåer kan ”stresse” produktene som kan føre til en økning i respirasjonen (Thomas Eie, pers. komm.). CO2-konsentrasjonen ble forsøkt regulert til nivåer som er mer realistiske i forhold til hva som skjer i emballasjen til produktene, men dette lyktes ikke fullt ut på grunn av problemer med apparaturen. Poteter. Sava økologisk og konvensjonelt. Respirasjon ble målt på samme art potet dyrket på forskjellige måter, for å utelukke effekten av forskjellige arter. Målingene ble gjort ved 4 C, se figur 24, vedlegg 5. Resultatene viser at respirasjonen er noe høyere for den økologiske varianten, men i flere målinger var forskjellen neglisjerbar. Kålrot Respirasjonen til økologisk og konvensjonell kålrot ble målt ved tre forskjellige temperaturer. På grunn av plassbegrensinger kunne kun relativt små produkter brukes i forsøket. Da gjennomsnittstørrelsen er lavere for økologisk kålrot enn for konvensjonell var de konvensjonelle produktene i forsøket mer ”atypiske” enn de økologiske. Resultatene ved 3 oC er gjengitt i figur 25, vedlegg 5. Som forventet ut fra publiserte studier er respirasjonen lav i forhold til salater, men ligger på samme nivå som poteter. Variasjonen i respirasjon som følge av endringer i sammensetning av gassblanding var også lav. Respirasjonen var større for økologiske enn for konvensjonelle produkter. Imidlertid var CO2-konsentrasjonene i mange av målingene ekstremt høy, noe som vil stresse plantene. Resultatene er dermed beheftet med en viss usikkerhet. Gulrot Det ble målt respirasjon på økologisk og konvensjonelt dyrker gulrot ved 4 og 12 °C og ved to forskjellige atmosfærer (gassblandinger), - den ene med 2 % CO2 og 10 % O2, og den andre med 5 % CO2 og 10 % O2. Økt mengde C O2 og redusert mengde O2 i forhold til luft gir lavere respirasjon. 5 % CO2 ga lavere respirasjon enn 2 % C O2, og økt temperatur gir som i andre forsøk høyere respirasjon. Det var stor forskjell på økologisk og konvensjonell gulrot i dette forsøket. Den konvensjonelle var mye mindre, hadde mer jord på seg og hadde tilløp til råteskader. Råteskader øker respirasjonen, og størrelsen / overflaten på gulrota har også betydning for respirasjonen, da mye overflate (små gulrøtter) per vektenhet gir større respirasjon enn lite overflate. Sannsynligvis var det forskjellige sorter av økologisk og konvensjonell gulrot, og det er derfor vanskelig å sammenligne prøvene. Manglende forståelse for viktigheten av riktig prøveuttak er et problem ved sammenlignende forsøk generelt. © Østfoldforskning 2011 30 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 6.6 Lagringsforsøk Lagringsforsøkene ble gjennomført for å undersøke holdbarheten til produktene under gitte temperaturbetingelse og i forskjellige emballasjeløsninger. Sava potet. Lagringsbestandighet for økologisk og konvensjonell Sava potet ble undersøkt under forskjellige lys- og temperaturforhold og i forskjellige emballasjer. Hensikten var å sjekke disse faktorenes betydning for grønnfarging av produktene. Potetene ble pakket enkeltvis i Polimoon 80526 HDPE skåler (280 ml) med klar, perforert overbane (Biaxer 65 XX HFP AF: 65 PETP/TIE/PE/TIE/EVOH/TIE/PE, OTR 5 ml/m2•24h•atm ved 23 °C/50 % RH). Potetene ble deretter lagret lyst (Aura 36 W 830 lysstoffrør) og mørkt ved 4 og 15 °C opp til 14 dager. De belyste potetene ble dekket til med: • klar plastfilm • klar plastfilm + grønn potetpose (COOP Laila) • klar plastfilm + brun papirpose Lysintensiteten produktene i de forskjellige emballasjeløsningene ble utsatt for ble målt. Resultatene er vist i figur 26, vedlegg 6. Atmosfæren i pakningene ble i svært liten grad modifisert i forhold til luft. Dette er illustrert i figur 27, vedlegg 6. Vekttapet var relativt lavt (figur 28, vedlegg 6). Følgende observasjoner ble gjort: Ubetydelig grønnfarging ved 4 °C, selv ikke ved langvarig belysning Betydelig grønnfarging ved 15 °C allerede etter 4 dagers belysning Liten/ingen forskjell på papirpose og plastpose Mest grønne poteter i pakninger uten lysbeskyttelse (klar plast) Forsøket ga imidlertid ikke svar på om grønnfargen skyldes dannelse av giftige solaniner. Økologiske epler Røde epler (Aroma) ble lagringstestet i orginalpakningene i 4, 10 og 18 ⁰C i 31 dager. En sensorisk vurdering og registrering av vekt ble gjort. Kvaliteten ble også dokumentert ved fotografier. Epler lagres ofte i romtemperatur i butikker. Derfor var målepunktet ved 18 ⁰C viktig. De andre punktene forteller om forbedring av holdbarhet kan oppnås ved kjøling. Vekttapet ved 10 og 18 ⁰C etter 31 dager var betydelig, hhv. 6,5 og 9,7 %, mens det ved 4 ⁰C var moderat: 2 % Allerede etter 14 dager var vekttapet hhv. 5/7,1 % (1,5 % ved 4 ⁰C). Sensorisk kvalitet ble bedømt som følger. • Lagringstemp 4 °C – Frisk og fin i skallet – Samme konsistens (sprø) på skall og fruktkjøtt ved gjennomskjæring – Frisk smak. Sprø og fin konsistens på fruktkjøttet © Østfoldforskning 2011 31 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport • • Lagringstemp 10 °C – Skallets overflate matt – Skallet virker tykt ved gjennomskjæring – Litt lite smak. OK konsistens på fruktkjøttet Lagringstemp 18 °C – Skallets overflate kjennes ut som skallet på en fersken – Skallet virker seigt ved gjennomskjæring – Virker overmoden. Lite / tam smak Salater- innledende forsøk Forsøket omfattet Rucola, hjertesalat og trippelsalat alle i både konvensjonell og økologisk versjon fra samme produsent. Salatene var pakket i PET eller PP beger med Plasticaen SAP’Fresh Rucolla Polyolefin-basert film (Flow-pack). Resultatene er gitt i figur 29-34, vedlegg 6. Analysene viser at emballasjen ikke gir modifisering av atmosfæren. Sensorisk evaluering av produktene viser at trippelsalat var mest holdbart, etterfulgt av hjertesalat og med Rucola-salat som minst holdbare produkt. Den økologiske Rucola-salaten er mindre holdbar enn den konvensjonelle. Allerede etter fire dager er kvaliteten av den økologiske varianten betraktelig nedsatt. For hjertesalat er derimot holdbarheten størst for den økologiske varianten. Hjertesalaten holder ca 14 dager oppbevaring før kvaliteten er for dårlig for salg. En vesentlig usikkerhet ved forsøkene er sveisesømmen. Sømmen er i mange tilfelle dårlig, noe som kan ha betydning for kvaliteten og holdbarheten. For trippelsalat er den konvensjonelle varianten ved 10 oC minst holdbar, mens de andre prøvene var omtrent like holdbare (økologisk ved 4 og 10 oC, konvensjonell ved 4 oC). Flere av produktene hadde en dårlig sveisesøm. Økologisk Rucola – serie 2, forsøk med 3 forskjellige pakkefilmer som var testet for oksygengjennomgang Økologisk Rucola ble pakket i et beger og flowpack-film løsning. PET- og PP- beger ble brukt som i dagens løsning. Oksygengjennomgangen (OTR) for 7 filmer ble målt ved AOIR-metoden (Ambient Oxygen Ingress Rate). Ut fra disse målingene ble 3 emballasjefilmer valgt for testing i lagringsforsøk. – – – Film 1; BOPP, OTR 111, poser 0,5x0.5 = 0,25 m2 Film 2; OTR 100, poser 0,425x0,35 m = 0,147 m2 Film 3; OTR 30 og OPA 15, poser 0,40x0,35 m= 0,140 m2. Disse filmene ble valgt fordi film nr 2 hadde temmelig lik OTR som BOPP-filmen, men den hadde ikke mikroperforering. Film nr. 3 hadde OTR som lå nær det som ble målt for den engelske ”Babyleaf-posen” Prøvemengde var 60 g i hver pakke, 5 pakker ved hver temperatur. Lagringstemperaturer var +4 og +10 °C og luftfuktighet 50 % RH. Resultatene, gjengitt i figur 35, viser at film 1 gir ubetydelig modifikasjon av atmosfæren mens film 2 og 3 gir betydelige modifikasjoner. Film 2 og 3 gir stor reduksjon i oksygen-innholdet i pakningene. Etter 8 dager er O2kons < 1 % for film 2. Dette tyder på at det med stor sannsynlighet oppstår anaerobe forhold i pakningene i løpet av denne dagen eller kort tid etter. Tendensen til anaerobe forhold er mye større ved høy enn lav © Østfoldforskning 2011 32 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport temperatur. Prøvene pakket med film nr 2 hadde redusert kvalitet etter 5 dager mens prøvene pakket med film 3 var av god kvalitet. Etter 8 dager var bildet annerledes. Gjenværende prøver pakket i film 2 var av bedre kvalitet enn de i film 3. På grunn av stor variasjon mellom parallelle prøver og lite antall prøver var det vanskelig å trekke sikre konklusjoner av forsøket. Imidlertid indikerer forsøket at film 1 ikke er egnet mens film 2 er bedre egnet enn film 3 for innpakking av Rucola. Økologisk Rucola, serie 3, pakking med 3 mikroperforerte pakkefilmer Ut fra forsøkene i serie 2 ble 3 nye filmer valgt ut som skulle være tettere enn film 1, men mer åpen enn film 2 og 3. Filmene er beskrevet i tabell 12. Tabell 13. Beskrivelser av pakkefilmer brukt i forsøket. Film nr Tykkelse µm Microperforert OTR 1 25 Ja, ”store” hull 566 2 25 Ja 234 3 30 Ja, D = 70 µm 40 mm avstand 118 Resultater for vekttap er gitt i tabell 13. Vekttapet kan være betydelig, særlig for film 1, men ved lave temperaturer er vekttapet forholdsvis moderat og likt for alle tre filmene. Film 1, Konv Film 1, Øko Film 2, konv Film 2, Øko Film 3, Konv Film 3, Øko Tap i %, 4 °C 0,54 0,59 0,62 0,41 0,52 0,58 Tap i %, 10 °C 1,49 1,32 0,83 0,98 0,47 1,20 For alle tre filmene ga emballasjen modifikasjon av atmosfæren. Figur 36-37, vedlegg 6, viser resultatene for film 1 og 3. Økningen i CO2-konsentrasjon var en følge av respirasjon og filmens egenskaper. Forskjeller i CO2konsentrasjon med samme film skyldtes antagelig forskjeller i respirasjon, jo høyere CO2-konsentrasjon jo høyere respirasjon. I de fleste tilfellene var økningen i CO2 noe større for økologiske varianter men forskjellen mellom økologisk og konvensjonell var liten. Økt temperatur ga høyere konsentrasjon. © Østfoldforskning 2011 33 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Film nr 3 ga størst økning i CO2-konsentrasjon og konsentrasjonen holdt seg høy lenger enn de to andre filmene. Filmen ga ikke anaerobe forhold på tross av en lav OTR, se resultater i serie 2. Konklusjonene av testen var som følger: • Ved bruk av perforerte filmer økte CO2 de første dagene, minsket deretter. Siden stilte det seg inn en likevekt der det gikk like mye CO2 ut som det kom O2 inn i pakningene. For å få økt CO2 i pakkene, måtte filmer uten perforering brukes • Mengden CO2 i pakken med perforerte filmer kunne reguleres til en viss grad ved å variere størrelse og antall hull • Rucola hadde dårligst holdbarhet med den mest åpne filmen • Sensorisk kvalitet; Utseende og lukt var OK for alle prøver ved lagring i 4 °C. Økologisk Rucola lagret i 10 dager ved 10 °C var ikke akseptabel. Der ble det en del råttent. Økologisk Rucola, serie 4, pakking med en rekke forskjellige pakkefilmer. Rucola ble pakket i en rekke forskjellige emballasjeløsninger og – materialer. Tabell 15. Emballasjefilmer testet i forsøksserie 4 på økologisk Rucola. Leverandør 1 Flowpack Poser Toppforsegling PP std 20 20 1-PP PLA/PA/OPP. 30 µm perforering. 20 20 2-PLA HDP (OPP/PE). 40 µm perforering. 20 3 HDP Leverandør 2 BOPP 7000 (25 µm) 20 20 4. BOPP BOPP 5000 (25 µm) 20 20 5 BOPP PLA 20 µ, ikke perforering 20 20 6 PLA 20 PLA 30 µ 20 20 7 PLA 30 BOPP 30 µ, laserperforert 20 20 20 20 Leverandør 3 20 8 BOPP Leverandør 4 PST/C-2. PP, 30 µm med OTR 5000. 9 Pakking i Flowpack ble utført hos produsenten, mens pakking i poser og i beger med overbane ble utført hos © Østfoldforskning 2011 34 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Nofima Mat AS. Prøvene ble lagret ved 4 og 10 ⁰C. Mange av prøvene ved 4 ⁰C gikk tapt pga dårlig temperaturstyring på anlegget. De manglende prøvene ble erstattet med prøver som hadde vært lagret ved 10 ⁰C, og siden 4 ⁰C. Disse prøvene er i det følgende betegnet ” 104 ⁰C”. Filmen 2-PLA (figur 38, vedlegg 6) ga vektøkning selv ved lav temperatur (5,4 % ved 4 ⁰C, 6,4 % ved 104 C, 8 % ved 10 ⁰C). Lagring ved 10 ⁰C ga helt anaerobe forhold. Lagring ved 4 ⁰C ga stor modifikasjon av atmosfæren, 3 % O2 og 16,5 % CO2. Sensorisk kvalitet ved lagring ved 10 ⁰C var lav. Det var mye fuktighet i pakningene og produktet luktet vondt. Kvaliteten ved 104 ⁰C var lav (gule partier, brune flekker, en del fuktighet, ). Kvaliteten var akseptabel (noen gule flekker) ved 4 ⁰C. Filmen 3-HDP (figur 39, vedlegg 6) ga små vekttap (ca 1 %). Kvaliteten var OK ved 10 4 ⁰C, men ved 10 ⁰C var en del av produktet råttent. Diagrammet viser at oppbevaring ved 10 C hele tiden ga større modifikasjon av atmosfæren i pakningene. Film 4, BOPP er mye brukt til å emballere Rucola. Filmen ble testet i poser og i flowpack film med beger. For poser ble følgende resultater oppnådd: Figur 47, vedlegg 6, viser en liten endring av atmosfæren ved 104 oC, moderat endring ved 10 oC. Vekttapet var negativt: 5,9 % ved 104 C, 5,2 % ved 10 C. I begge tilfeller ble resultatene kvalitetsmessig dårlig. For posepakker ble produktene både ved 10 og 104 ⁰C dårlige under lagring. Ved 10 ⁰C var produktet gult og råttent og luktet virkelig ille. Ved 10 4 ⁰C var produktet slapt og svært fuktig, mye brun- og gul-farget og luktet vondt. For beger og flowpack –løsningene ble følgende resultater oppnådd: Vektøkningen var mye lavere (0,5 % for 104 ⁰C, 0,9 % for 10 ⁰C). Prøvene lagret ved 10 4 ⁰C var visne, fuktige, hadde en del brune felter og luktet råttent. Prøvene lagret ved 10 ⁰C var visne, fuktige og stygge. Modifikasjonen av atmosfæren i pakningene (Figur 48, vedlegg 6)) var moderat ved 10 C, liten ved 10 4 ⁰C. Film 5, en annen BOPP-film ga like dårlig lagringsbestandighet som film 4. Filmen gir liten modifikasjon av atmosfæren (figur 49, vedlegg 6). Vektøkningen var 5 % ved 10 C, 5,7 % ved 104 C og 6,3 % ved 4 ⁰C. Produktene lagret ved 10 ⁰C var gul og råtne og luktet svært ille, ved 10 4 ⁰C fuktig, slappe, en del misfarget (gult og brunt) og luktet vondt. Heller ikke prøvene lagret hele tiden ved 4 ⁰C var kvalitetsmessig gode. De var fuktige, litt gule og luktet litt råttent. Filmen 6-PLA (figur 40, vedlegg 6) brukt i poser ga stort vekttap: 8 og 17,3 % ved hhv 4 og 10 ⁰C. Produktet ble raskt vissent, det virker som om pakningen tørker ut produktene. Ved 10 ⁰C ble en del svarte partier observert, ved 4 ⁰C var det ingen fargeendringer, men i begge tilfeller var produktet tørt og ”slapt”. Den samme filmen brukt i beger med flowpack (figur 43, vedlegg 6) ga et svært lavt vekttap ved 10 4 ⁰C (0,6 %), men et stort vekttap ved 10 ⁰C (15,7 %). Kvaliteten ved 10 C var svært dårlig, helt vissent og tørt produkt, dårlig lukt. Noe fuktighet i bunn av pakningene. Kvaliteten ved 10 4 ⁰C var bedre men ikke akseptabel. Produktet var tørt og litt slapt, luktet vondt og hadde noen brune flekker. Ved 10 ⁰C var oksygenet brukt opp etter bare 4 dager, ved 10 4 ⁰C ble atmosfæren modifisert i kun liten grad. Filmen 7-PLA 30 (Figur 41, vedlegg 6) brukt i poser ga lignende resultater som for 6-PLA. Vekttapet var 11,7 %, 15,6 % og 21,2 % ved hhv 4, 104 og10 ⁰C. Mye visne og tørre prøver. Prøve ved 4 C var grønn, men tørr. Prøven ved 10 4 ⁰C var gul og brun, luktet vondt og var vissen. Prøven ved 10 ⁰C var visse og brun. Atmosfæren ble sterkt modifisert i alle tilfeller, mest ved 10 ⁰C, minst ved 10 4 ⁰C. © Østfoldforskning 2011 35 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Filmen 8-BOPP (figur 42, vedlegg 6) brukt i poser ga vektøkning ved alle temperaturer: 5,1 % ved 10 C, 5 % ved 10 4 ⁰C og 5,3 % ved 4 ⁰C. Kvaliteten var dårlig i alle tilfeller. Ved 4 ⁰C var det noe fuktighet i pakningene, litt gult og svart på bladene og dårlig lukt. Ved 104 ⁰C var det enda mer fuktighet i pakningene, litt gult og brunt på bladene og en jordlukt. Ved 10 ⁰C var produktet brun, fuktig og råttent. Modifikasjonen av atmosfæren var mindre enn for de fleste andre emballasjeløsningene. Prøvene ved 4 ⁰C hadde et O2-nivå like under 15 %, 10 4 ⁰C like over 10 %, mens 10 ⁰C ga et nivå noe under 5 %. Den samme filmen brukt i flowpackfilm sammen med beger ga et svært dårlig resultat. Kun prøver ved 10 C var bevart. Vekttapet var lavt, kun 0,9 %. En middels stor modifikasjon av atmosfæren i pakningene ble observert (figur 43, vedlegg 6) men kvaliteten var svært lav: gult og råttent produkt. Filmen ga heller ikke et godt kvalitetsmessig resultat brukt som overbane. Vekttapet ble lavt: 0,7 % ved 10 4 ⁰C og 0,3 % ved 10 ⁰C. Ved 10 ⁰C var oksygenet brukt opp etter 6 døgn (figur 44, vedlegg 6) og kvaliteten ble deretter: vissen og brun og lukten var vond. Ved 10 4 ⁰C ble denne situasjonen unngått. O2- nivået var lavt men ikke helt nede på null. Produktet var skapt, men grønt. Imidlertid ble mye vann observert i pakningen. Film nr 9 er en laserperforert PP film med 30 µm og OTR på 5000. Brukt i poser ga den negativt vekttap for alle prøvene, dvs at vekten økte: 5,5 % ved 4 C, 8,6 % ved 104 C og 8,5 % ved 10 ⁰C. Kvaliteten for prøvene lagret ved 4 ⁰C var bra selv om atmosfæren ble lite modifisert i forhold til i de andre pakningene (figur 45, vedlegg 6). O2-nivået lå på ca 16 %, CO2 på 5 %. Produktene var grønn og luktet som de skulle. Ved 10 ⁰C ble atmosfæren i stor grad modifisert og selv om produktet var noe fuktig luktet det ”riktig”, om enn svakt. Ved 104 ⁰C ble det dårligste resultatet oppnådd. Pakningene inneholdt vann og produktet var litt gult med noen brune flekker. Resultatet ble svært forskjellig når filmen ble brukt i flowpack-film med beger. Figur 46, vedlegg 6, viser at atmosfæren ble modifisert i omtrent samme grad men kvalitetsmessig ble resultatet svært dårlig. Både ved lagring i 10 ⁰C og 104 ⁰C ble mye vann observert i pakningene. Ved 10 ⁰C var produktet vått, stygt og råttent, ved 104 ⁰C var produktet gult, fuktig og hadde lav kvalitet. Vekttapet var lavt: kun 0,3 % ved 10 4 C og 1,3 % ved 10 C. Gulrot, - pakkeforsøk med forskjellige pakkefilmer Tabell 16. Oversikt over emballasjetyper i pakkeforsøket med gulrot. Nr Navn Respirationsrate Anti- Folie (døgn x m2 x Str. Folie Type dugg tykkelse atm) hull 1 C700 g Enkelt lag Nei 35my 42000 100um 19-20 huller 2 C250 g Enkelt lag Nei 30my 31000 100um 9-10 huller 3 CF250g Laminat 25/15 Ja 40my 38000 80um 12-14 huller 4 F750g Enkelt lag Ja 35my 42000 80um 19-20 huller © Østfoldforskning 2011 Ca. antall hull per pose 36 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Pakkene med gulrot ble lagret ved 1, 4, 8, 12 og 18 °C i 9 dager. Det ble målt CO2 og O2 i 10 pakninger av hver emballasjetype ved hver temperatur etter 1, 4, 6 og 8 dager, og det ble foretatt en sensorisk vurdering (smak, lukt, konsistens og utseende) etter 6 og 9 dager. Ved dag nr. 6 ble det foretatt en tetthetstest av pakningene, fordi vi hadde mistanke om at en del pakninger hadde lekkasje i sveisesømmen. Det viste seg å stemme for alle emballasjetypene bortsett fra F750 gram. Sveisesømmen var veldig skrukkete der det var lekkasjer, og dette medfører at det bare er på pakningene med F750 gram vi har reelle gassmålinger. Resultater fra lagringen med disse pakningene er satt inn i diagram for å vise betydningen av lagringstemperaturen. Kommentarer ved laging etter 6 dager • • • Generelt: Skrukkete sveis, og dermed lekkasje, på alle pakninger bortsett fra 750 gram pakninger. Det er derfor bare på 750 gram pakninger hvor vi gassmålingene er reelle. Lagring ved 1 °C: – C700 og C250 gram var sprø med lite smak – F250 gram; litt myke, men ok smak – F750 gram; litt myke, men god smak Lagring ved 18 °C: – C700 gram; Sprø. Tam smak – C250 gram; Sprø. Noe ettersmak av parafin – CF250 gram; Litt myke. Noe besk smak – F750 gram; Myke. Bitter ettersmak. Gammellukt i posen Konklusjoner på pakkeforsøk med gulrot • Lagring ved lav temperatur (< 8 °) gir brukbart resultat i inntil 9 dager for emballasje nr.1 og 2 (C), bortsett fra noe bitter ettersmak på de fleste prøvene. Den bitre smaken skyldes nødvendigvis ikke emballasjen, men kan skyldes for tøff behandling før pakking. • For emballasje nr. 3 og 4 (F og CF) viser resultatene at holdbarheten er tilfredsstillende i inntil 6 dagers lagring ved lav temperatur. • Lagring ved temperaturer høyere enn 8 °C kan ikke anbefales. Selv om utseende er bra, vil ikke smaken være god. • Emballasje nr.1 og 2 gir sprøhet til produktet i lengre tid enn nr.3 og 4 • Det at sveisesømmen ikke var tett, har sannsynligvis virket positivt på produktet. Det betyr at emballasjen egentlig er for tett for gulrot, og at en med fordel kan bruke en mer åpen emballasje. 6.7 Tiltak for mikrobiologisk holdbarhet av kålrot Bakgrunn for dette forsøket var at en produsent av økologisk kålrot hadde problemer med misfarging/svart groing av snittflaten ved lagring av vasket og snittet kålrot. Groingen oppstod 5-14 dager etter plastpakking av kålrot i krympeplast. Hensikten var å undersøke mulige tiltak for forlenget holdbarhet av kålrot. © Østfoldforskning 2011 37 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Produsenten vasket røttene i trommel med skifte av vann ca en gang per døgn. Etter vasking ble topp og bunn av røttene skjært bort, og de ble lagt til ”tørking” inntil de ble pakket i plast neste dag. Røttene var ikke tørre ”nok” ved pakking, og det ble i mange tilfeller dannet kondens på innsiden av plasten. Forsøksopplegg: 16 kålrøtter (nummerert 1-16) ble fordelt på 4 lagringstemperaturer i klimaskap med 90 % fuktighet. • 1 – 4: ligger ved 0 °C • 5 – 8: ligger ved 4 °C • 9 – 12: ligger ved 8 °C • 13 – 16: ligger ved 12 °C Åtte dager etter pakking ble det tatt ut prøver til mikrobiologisk analyse. 2x2 cm område på kålrota ble skjært ut, til stomacher og utplating. Det ble valgt ut 2 røtter fra hver lagringstemp. Tok prøver fra én ”stygg” (misfarget) og én ”ikke stygg” snittflate fra hver temp. Antall bakterier ble telt etter inkubering av PCA-skåler ved 15 grader 72h. Totaltall bakterier på kålrot ca 8 dager etter pakking 1,00E+08 1,00E+07 antall bakterier 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 PCA 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 1 3 5 6 9 12 14 15 Kålrotnummer Figur 4. Totaltall bakterier på kålrot, lagret ved 0, 4, 8 og 12 grader. Resultatene av bakterieanalyse er vist i figur 4. Oppsummering og konklusjon på dette forsøket: • Bakterietall på over 106 bakterier/ 4 cm2 anses som høyt. © Østfoldforskning 2011 38 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport • Det var ingen sammenheng mellom ”stygge” snittflater og høyt bakterietall. • Det var ingen sammenheng mellom lagringstemperatur og bakterietall. • NB: Oppbevaringen av kålrøttene før lagringsforsøket ble satt i gang var ikke gunstig. Røttene ble liggende i romtemp. minst 3 dager før lagringsforsøket kom i gang. Romtemperatur antas å gi svært gunstige vekstforhold for vekst av bakterier og andre mikroorganismer. En fuktig snittflate og høy temperatur gir bakteriene god tilgang på næring og gode vekstforhold. Dette har trolig bidratt til høyt nivå av bakterier på røttene før lagringsforsøket ble startet. Vi har dermed ikke sett tydelig effekt av lagringstemp. Høy fuktighet kan bidra til økt vekst: Det ble observert en del fuktighet i pakningene under lagring. Fuktige omgivelser kan fremme bakterievekst. Det ble observert at snittflaten etter prøvetaking for mikrobiologiske analyser ser ganske fin ut sml. med opprinnelig snittflate. Kan tenkes at skjæring av kålrot rett etter vasking (før tørking) kan bidra negativt til mikrobiologisk kvalitet. Forslag til forbedret prosedyre: Det ble foreslått å vaske kålrota, og deretter la den tørke til neste dag før snitting og pakking, i stedet for vasking, kutting, tørking og deretter pakking. Dette ble gjennomført av produsentene, og han ble veldig fornøyd med resultatet. 6.8 Miljøanalyser 6.8.1 Innledning For å få et mål for produktenes miljø- og resurseffektivitet ble livssyklusanalyser (LCA) av en rekke produkter gjennomført. Analysene omfattet så store deler av livssyklusen til produktene som mulig. Hovedfokus for analysen var distribusjon av produktene fra produsent til butikk men også dyrkingsfasen ble inkludert. LCA ble gjort av følgende produkter: - Økologiske poteter - Økologisk kålrot - Økologisk løk - Økologiske epler - Økologisk Rucola-salat - Økologisk hjertesalat - Økologisk og konvensjonell isbergsalat - En rekke emballasjeløsninger for Økologisk Rucola. 6.8.2 Økologisk potet Økologisk potet i denne analysen er dyrket på en gård uten husdyr men som bruker husdyrgjødsel. Gjødsla påføres hvert år og pløyes ned rett etter påføring. Poteten sorteres i pakkeri til konsumpotet, råvare til potetsprit og potetmel, og som avfall. Miljøbelastning fra produksjon, lagring og prosessering ble fordelt ut fra økonomisk allokering til hovedprodukt og biprodukter. © Østfoldforskning 2011 39 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Tabell 17. Miljøpåvirkninger pr kg potet. Klimapåvirkning Ozonnedbrytning Fotokjemisk nedbrytning Forsuring Eutrofiering Energiforbruk Ikke fornybar energiforbruk kg CO2- ekv kg CFC-11 ekv kg C2H4-ekv kg SO2 ekv kg PO4--- ekv MJ MJ 0,23 1,6E-08 1,1E-04 0,0007 0,0029 4,5 3,7 Tabell 16 viser resultatene for de viktigste miljøpåvirkningskategoriene for potet. For å få et inntrykk av hvor stor bidraget er på de forskjellige påvirkningskategoriene var ble vektede analyser gjennomført. Resultatet er gjengitt i figur 5. Figur 5. Vektet LCA av økologisk potet. Vektingsmetode er Eco-indicator 99 (H) LCA Food V2.02 / Europe EI 99 H/H. Fra denne analysen framstår ”land use”, ”fossil fuels” og ”respiratory inorganics” som de viktigste påvirkningskategoriene. Det stemmer overens med andre rapporter som kommenterer at høy arealbruk på grunn av lave avlinger og forbruk av fossile brensler som følge av traktorkjøring er viktige utfordringer for økologisk jordbruk. Dette er forhold som ikke reguleres av forskriftene for økologisk jordbruk. Med andre vektingsmetodikker ble imidlertid resultatene annerledes. Med IMPACT 2002 var radioaktive utslipp, akvatisk økotoksisitet og terrestrisk økotoksisitet viktigst. Dette henger sammen med produksjon av elektrisitet. Fordi landene i Nord-El-samarbeidet har et så tett sammenvevd nett regnes elektrisitetsforbruket i Norge som et gjennomsnitt av disse landenes elektrisitetsproduksjon, inkludert kjernekraftverk i Sverige og kullkraftverk i Danmark. Dessuten produseres flere innsatsfaktorer (diesel, gjødsel, emballasjematerialer) med bruk av elektrisitet og fossile brensler, som gir høye utslag på disse indikatorene. Ifølge EDIP/UMIP-metoden var humantoksisitet svært dominerende mens EPS 2000-metoden ga forbruk av begrensede ressurser som © Østfoldforskning 2011 40 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport viktigste miljø/helse-konsekvens. EPS 2000 gir høy vekt til mer langsiktige virkninger som uttømming av begrensede ressurser. Livssyklusanalyser kan også brukes for å angi kvantitativ spredning av miljøbelastning i verdikjeden. Figurene 6 og 7 viser hvordan klimabelastningen for økologisk potet fordeler seg i verdikjeden. Dyrkningsfasen utgjør den viktigste enkeltfaktoren i klimaregnskapet men utgjør totalt sett mindre enn halvparten av belastningen. Emballering, lagring og transport er også viktige bidragsytere til klimabelastningen. Effekten av lagring øker jo lenger produktene er lagret. Dvs at miljøbelastningen er lavest rett etter høsting og øker mot våren og sommeren etterpå. Lagringseffekten er basert på gjennomsnittlig lagringstid for poteter. Det miljømessig viktigste elementet av emballasjen var forbrukerpakningen, som var en papirpose som emballerte 2,5 kg poteter. Distribusjonspakningen (flerbruks ”IFCO” plastkasse) var også en viktig bidragsyter mens transportpakningen (Europalle og krympefilm) hadde en lav påvirkning. Transportene ga et betydelig bidrag til total påvirkning. Effekten av lagring i butikk og på grossistlager lot seg ikke beregne spesifikt for dette produktet. Beregningen ble basert på gjennomsnittsberegninger. En stor del av den lagrede produktmengden ble sortert ut til bruk som råvare i sprit- og potetmelproduksjon. Prisen av denne delen var langt lavere enn det som gikk til konsumpotet. Dermed ble den største delen av miljøbelastningen allokert til konsumpotet. Det betyr at det ville gitt en betraktelig reduksjon i miljøbelastningen hvis en større andel av avlingen hadde vært konsumpotet. Det er særlig liten størrelse som førte til utsortering, ikke lav kvalitet. Et viktig forbedringstiltak ville altså være å øke størrelsen på produktene eller utnytte små poteter til et formål som ga en høyere pris. Størrelsen på produktene var i stor grad bestemt av naturgitte forhold som vekstsesongen, men det var tørråten som satte en stopper på veksten heller enn avslutning av vekstsesongen. Dermed kunne et godt tiltak være å utvikle kultivarer med en større resistens mot tørråte. © Østfoldforskning 2011 41 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 6. Fordeling av GWP (utslipp av klimagasser) i verdikjeden for økologisk potet. Den aggregerte framstillingen i figur 7 viser at produksjon og prosessering utgjør under halvparten av den totale miljøbelastningen av økologisk potet. Emballasje, transporter og lagring utgjør hver 15-19 % av totale belastningen. Det viser med all mulig tydelighet viktigheten at verdikjeden etter prosessering er miljømessig viktig. © Østfoldforskning 2011 42 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 7. Aggregert fordeling av GWP (klimagassutslipp) i verdikjeden til økologisk potet. For primært energiforbruk (figur 8) er bildet annerledes enn for klimaeffekt. Produksjon utgjør < 10 % av totalforbruket. Grossist og butikk er viktigst (ca 40 %), ut fra elektrisitetsforbruket i disse fasene. Transporter er nest viktigst (20 %) mens transport og prosessering utgjør ca 16 % hver. Figur 8. Fordeling av primært energiforbruk i verdikjeden for økologisk potet. Eutrofieringseffekten (figur 52, vedlegg 7) domineres totalt av produksjonsfasen, som forventet. Årsaken til eutrofiering er utslipp av næringssalter (P- og N-salter) til vann. Næringssaltene kommer fra gjødselen. Ikke all næringen blir tatt opp av plantene. Noe av overskuddet av næringsstoffer løser seg i vann og blir transportert til bekker, elver, innsjøer og til slutt havet. Forsurende utslipp (figur 53, vedlegg 7) fra verdikjeden til økologisk potet er svært små. Utslippene stammer fra SO2 og NOx fra produksjon av elektrisitet fra kull og direkte utslipp av NOx fra transporter. Emballasje og transport utgjør de største bidragene. 6.3.1 Økologisk løk Løk dyrkes på en gård som drives etter økologiske og biodynamiske prinsipper. Gården har husdyr og komposterer gjødselen som deretter brukes som næring til grønnsaksproduksjonen. Hvert 5 år påføres gjødsel, rett før grønnsaks- eller potetdyrking. Vekstskifte er 5-årig: bygg med adlegg, kløvereng, kløvereng, rug, (gjødsling), grønnsaker/potet. Kløverengen høstes 2 ganger pr år og gis som for til dyrene. Restene pløyes ned i jorden etter at sesongen er over. © Østfoldforskning 2011 43 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Løken høstes, tørkes på gården og sendes deretter til eksternt pakkeri. Resultatene fra miljøanalysen er gjengitt i figur 54, vedlegg 7. Total klimapåvirkning er omtrent lik som for potet, på tross av at løken har et ekstra prosesseringstrinn, tørking. Noe av forklaringen ligger i høyere avling for løk. Dessuten var lystgassutslippene svært lave, se analyse av kålrot. En annen årsak til lavere miljøbelastning er at f-pak var svært lett. Den besto av tynne nylon-nett. 6.3.2 Økologisk kålrot Kålrot (Brassica napus rapifera) er en rotfrukt som har mye til felles med potet. Resultatene for kålrot viste mange likhetstrekk med potet men også vesentlige avvik. Figur 55 og 56 (begge i vedlegg 7) viser fordelingen av klimabelastning i verdikjeden. Belastningen ved dyrking er relativt sett langt lavere enn for potet i forhold til total klimabelastning. Avviket skyldes for en stor del lavere utslipp av lystgass ved produksjonen. Kålroten gjødsles med kompostert husdyrgjødsel og grønngjødning, mens poteten gjødsles med fersk husdyrgjødsel og uten grønngjødning. Lystgassutslippene er beregnet av Bioforsk, se vedlegg 4. Av analysen framgår tydelig at traktorkjøring er største bidragsyter til klimabelastning ved dyrking. Dette er et typisk trekk ved økologisk jordbruk, mengde mekanisk arbeid er høyere enn for konvensjonell produksjon. Utslippene senere i verdikjeden er høyere for kålrot enn for potet og løk. Dette skyldes at kålrot som oftest holdes nedkjølt, bl.a. i butikk, mens potet og løk ofte oppbevares ved romtemperatur. Kålrot emballeres med en tynn plastfilm. Emballasjen er svært lett i forhold til det emballerte produktet og består av polyetylen (LDPE), en plasttype som er forbundet med en forholdsvis lav miljøbelastning. 6.3.3 Økologiske epler Data fra dyrking av epler ble hentet fra en gård som dyrker flere forskjellige produkter, deriblant økologiske epler. Eplene ble hovedsakelig solgt til konsum eller brukt i saftproduksjon. Noe dyr ble holdt på gården men næringen til epleproduksjon ble kjøpt inn i form av pelletert hønsegjødsel, vinasse m.m. Epler av type Aroma ble analysert. Økonomisk allokering ble brukt i fordeling av miljøbelastningen fra dyrkingen til eple til konsum og eple til saftproduksjon. Saftproduksjon foregår hos samme produsent, derfor forelå ingen salgspris av epler til produksjonen. I stedet ble verdsetting ut fra interne kalkyler brukt. Klimabelastningen i verdikjeden er vist i figur 9. Miljøbelastningen i produksjonen var mye høyere enn rotgrønnsakene og potetene. Dette skyldes i hovedsak svært lave avlinger. En annen vesentlig bidragsyter til miljøbelastningen var f-pak. Forbrukerpakningene besto av ”clamshell” plastpakninger av PET med en relativ høy vekt per emballert produktenhet. Transportbelastningen ble beregnet å være relativt lav på grunn av nærhet til grossistlager. Eplene kjøles ikke i butikk, derfor er miljøbelastningen i butikk forholdsvis lav. © Østfoldforskning 2011 44 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 9. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden til økologiske epler. 6.3.4 Økologiske salater Data om produksjon av salater ble hentet fra en gård hvor spesialsalater ble dyrket, både konvensjonell og økologisk produksjon. Gården hadde ikke dyr, og næring til produksjon av økologiske salater var importert pelletert hønsegjødsel. En del av produktene ble pakket direkte på jordet, det meste ble imidlertid pakket i gårdens eget pakkeri. Gården hadde et kjølt ferdigvarelager. Miljøbelastningen til salatene domineres av virkningen av f-pak, særlig produksjon av råvarene til emballasjen. Dette skyldes høy vekt av emballasje i forhold til vekt av emballert produkt. På grunn av lav tetthet av produktene er også transportbelastningen høy ved transport til grossistlager. Belastningen ved transport til butikk er imidlertid lav fordi ved slik transport er produktene blandet med andre produkter og transporten er vektbegrenset. Dermed er det ingen grunn til å volumallokere belastningen ved denne transporten. I butikkene er det derimot riktig å volumallokere belastningene, men på grunn av høy omsetningshastighet er allikevel belastningen relativt sett lav. 6.3.5 Økologisk hjertesalat Hjertesalat (Latin: Lactuca sativa var. Langifolia) hadde en høy miljøbelastning i forhold til andre grønnsaker. Mye av årsaken til dette er antagelig produktets lave tetthet. Den funksjonelle enheten 1 kg utgjorde en stor mengde produkt, både i volum og i forhold til vanlig forbruk i norske husholdninger. Resultatene er gjengitt i figur 10 og 11 i form av fordeling av utslipp av klimagasser i verdikjeden. Produktet ble i dette tilfellet pakket i plastbrett (PET) og film (PP eller PET). Emballasjen utgjorde ca. 45 % av total © Østfoldforskning 2011 45 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport klimapåvirkning. Transportemballasje og paller ga en forholdsvis lav belastning. Årsaken til dette var at masseallokering ble brukt i stedet for volumallokering for belastningen knyttet til disse emballasjekomponentene, se diskusjon. Transport til grossist ca 14 %. Selve produksjonen hadde en forholdsvis lav belastning, selv om avlingene var lave, på grunn av høyt svinn. Dekkfilm ble brukt mot ugress og for å øke temperaturen i jorda. Belastningen fra traktorkjøring var relativt lav. Utslipp av lystgass fra jorda ble beregnet av Bioforsk. Påvirkningen fra disse utslippene hadde relativt lav belastning i totalbildet. Hjertesalat var et av få produkter hvor svinnet i butikk var lavere for økologiske produkter enn for konvensjonelle. Figur 10. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for økologisk hjertesalat. © Østfoldforskning 2011 46 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 11. Aggregert fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for økologisk hjertesalat. 6.3.6 Økologisk Rucola Rucola (latin: Eruca Sativa) er egentlig en kålvekst men brukes og omtales som regel som en salat. Den har et høyt forhold mellom volum og vekt. Dette var en av årsakene til den høye miljøbelastningen til emballasjen. Klimabelastningen til produktene er vist i figur 12 og 13. Emballasjen besto av PET-beger og PP film. Den totale miljøbelastning til Rucola er svært høy, noe som skyldes lave avlinger, emballasjen og høyt transportarbeid. Pakningene inneholdt kun 50 g produkt, og besto av beger og film. Dermed ble mengde emballasje pr produkt høyt. Det er mulig at den lave enhetsstørrelsen og den omfattende emballasjen førte til et lavere svinn enn en enklere emballasje og en større produktmengde pr pakning. Miljøbelastningen fra distribusjonspakning (IFCOkasse) og paller ga et beskjedent bidrag til totalbelastningen, se kapitel om hjertesalat og diskusjon. En annen vesentlig årsak til det høye totaltallet var det høye svinnet i butikk, ca 30 %. Økologisk Rucola hadde vesentlig høyere svinn en konvensjonell. Før såing ble jorden dampet for å drepe ugressfrø. Selv denne tilsynelatende svært energikrevende behandlingen ga et relativt sett lavt bidrag til total klimabelastning. © Østfoldforskning 2011 47 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 12. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for økologisk Rucola. Figur 13. Aggregert fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for økologisk Rucola.. © Østfoldforskning 2011 48 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 6.3.7 Effekt av svinn Svinn oppstår i hele verdikjeden, fra produksjon til forbruker. I perioden fra høsting til salg i butikk var butikksvinnet mest dominerende. Det var i dette prosjektet vanskelig å slå fast årsakene til svinnet. LCAmetoden var derfor bygd opp slik at miljøbelastningen ved å produsere, pakke, lagre og transportere produktet ble belastet innenfor hver av disse kategoriene. En alternativ måte å synliggjøre svinnet er å plassere miljøbelastningen på en bestemt livsfase. I figur 14 er de forskjellige måtene å fordele miljøbelastning knyttet til butikksvinn illustrert. De blå søylene illustrerer effekten av å fordele hele miljøbelastningen ved å produsere, pakke, lagre og transportere Rucola om går tapt til butikk. De røde søylene angir effekten av å fordele effekten jevnt over hele verdikjeden. Figur 14. Fordeling av klimapåvirkning av Rucola, med butikksvinn fordelt på forskjellige måter. 6.3.8 Økologisk Rucola med andre emballasjeløsninger Kap 5.6 viser resultatene fra lagringsforsøk av Rucola med forskjellige emballasjeløsninger. Flere av disse løsningene var varianter av den originale pakningen hvor et annet materiale ble benyttet i flowpack-filmen. Materialvalget for denne filmen kunne være av stor betydning for produktets kvalitet og holdbarhet men i seg selv hadde materialet i filmen liten betydning for produktets totale miljøbelastning, når svinnet ikke var tatt hensyn til. Den vektmessig viktigste delen av emballasjen i den originale Rucola-pakningen var begeret. Figur 15 viser betydningen av å bruke polypropylen (PP)i forhold tilpolyetylen tereftalat (PET) som materiale i begrene. © Østfoldforskning 2011 49 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 15. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for Rucola, effekt av valg av emballasjemateriale. Livsløpsanalyser av Rucola med andre emballasjeløsninger ble utført. De fleste emballasjeløsningene som ble utprøvd var av samme type som den originale, bortsett fra at en annen film ble brukt. Disse emballasjeløsningene hadde nær identisk miljøbelastning som den originale løsningen. To løsninger hadde en annen design. Beger med toppfilm Kun pose. Bruk av beger med toppfilm gir kun en marginal reduksjon i miljøbelastning for produktet, fra 3,15 til 3,02 kg CO2-ekv/kg Rucola kjøpt av forbruker. Dette utgjør en 4 % reduksjon i total miljøbelastning og 6,5 % av primæremballasjens miljøpåvirkning. En slik løsning ble testet ut ved lagringsforsøk. Imidlertid var begrene ikke realistisk for hvordan et produkt ville sett ut på markedet. Vekten på begeret var bl.a. veldig høy. Dermed kunne ikke miljøeffekten av en overgang til denne type emballasje testes ut med tilstrekkelig presisjon. Figur 50 viser effekten av en mer fundamental endring i emballasjen, her er beger og flowpack-film byttet ut med bare en pose, i PP-plast. Den posepakkede filmen gir en stor reduksjon i miljøbelastningen. Produktets totale klimabelastning ble redusert med ca 63 %. Imidlertid var ikke svinnprosenten for de alternative løsningene kjent. Hvis svinnet avviker fra nivået til den originale løsningen kunne konklusjonen blitt annerledes. © Østfoldforskning 2011 50 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 16. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden for Rucola, effekt av bruk av flowpack med beger, i forhold til bare posepakk. 6.3.9 Konvensjonell og økologisk isbergsalat På grunn av det svært begrensede datagrunnlag i prosjektet ble ikke sammenligninger av økologiske og konvensjonelle varianter av samme produkt gjort. Når antall produksjonssteder var så lavt som i dette tilfellet var det en stor risiko for at tilfeldige variasjoner skulle gi større utslag enn reelle forskjeller i miljøbelastning ved de forskjellige driftstypene. En analyse ble allikevel utført, av isbergsalat dyrket på en og samme gård. Resultatene viser at forskjellen i miljøbelastning er relativt liten, illustrert ved klimagassutslipp i figur 51. Avlingen i økologisk produksjon var vesentlig lavere men lavere N2O-utslipp og lavere utslipp i produksjonen forbundet med økologisk gjødsel førte til at økologisk produksjon hadde en noe lavere klimagassutslipp. Imidlertid er tallene for dieselforbruk såpass usikre at konklusjonen må bli at miljøbelastningen fra de to produksjonene blir like. Totalbelastningen av isbergsalat er mange ganger lavere enn de andre salatvariantene. Årsaken er for en stor del at isbergsalat er et ”tettere” produkt, dvs har en lavere volum/vekt-forhold enn de andre salatene som ble analysert. Eutrofiering har vist seg i mange studier å være et problem for økologisk produksjon, fordi næringsstoffene ikke er så godt fiksert i økologiske gjødseltyper som i konvensjonelle. Det har ikke vært mulig å anslå avrenningen av næringssalter forbundet med de to produktene. Dermed kunne ikke forskjellen i eutrofieringsbelastning mellom de to dyrkingsmåtene beregnes. © Østfoldforskning 2011 51 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport På denne gården dyrkes en rekke salatvarianter på forskjellige steder på området og det er antagelig et komplisert samspill mellom dyrkingsfeltene. Figur 17. Fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden. Sammenligning konvensjonell og økologisk isbergsalat. 6.3.10 Funksjonell enhet Funksjonell enhet er svært viktig i LCA, fordi det er nevneren som alle resultater skal deles på for å nå sluttresultatet. Denne studien, og en rekke andre studier har pekt på problemer med den funksjonelle enhet. For maling er ikke kg funksjonen, ei heller mengde som skal til for å dekke en viss flate. En funksjonell enhet med en sterkere kobling til funksjon ville i malingeksemplet være den mengde maling som er nødvendig for å holde en viss overflate beskyttet (og pen) i et visst antall år. Vekt er strengt tatt ikke en funksjon ved mat, men brukes av mangel på noe annet og fordi vekt er en mye brukt enhet for å kvantifisere mengde produkt i verdikjeden. Muligheten for nye funksjonelle enheter ble undersøkt i prosjektet. Masse er den vanligste enhet som brukes for matprodukter bl.a. fordi data er lett tilgjengelig, og fordi mat stort sett selges på vektbasis. En annen viktig årsak er at funksjonen til mat er komplisert. Det viktigste problemet er multifunksjonaliteten til mat, og spesielt for frukt og grønt. Tilførsel av næring er den viktigste funksjonen, men nytelse og sosialt samvær er også viktig. Produktene inneholder en lang rekke vitaminer og mineraler, andre næringsstoffer, energi og kostfiber. Dermed er det ikke er lett å velge et element (næringsstoff, kostfiber, protein, energi) som fellesnevner. Et annet problem er mangel på data. Generiske data om næringssammensetning finnes for de fleste produkter men svært få spesifikke data. © Østfoldforskning 2011 52 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Det ble i forsøket gjort et forsøk på å utvikle en funksjonell enhet som kunne representere funksjon via næringsinnhold. To forskjellige hovedtilnærminger ble fulgt: 1. Næringsbasert enhet: Mengden av produktet som skal til for å dekke anbefalt dagsbehov av alle næringsstoffene som produktet inneholder. 2. Diettbasert enhet: % -andel av miljøbelastning som en matvare utgjør av et gjennomsnittlig kosthold. Kunne en av disse funksjonene velges ut som basis for en funksjonell enhet? I vedlegg 1 vises resultatet av et forsøk på å skape en næringsbasert funksjonell enhet. Forhold mellom anbefalt daglig inntak og faktisk næringsinnhold for hvert næringsstoff ble beregnet og addert til en totalsum. Tallet kan tolkes som det antallet enheter (i dette tilfellet 100 g) produkt som må spises for å få i seg den anbefale daglige dosen. Et lavt tall skulle dermed indikere et næringsrikt produkt. Tallet skulle deretter brukes som nevner i beregning av funksjonell enhet. På grunn av at tallene adderes er ikke totalsummen et uttrykk for hvor mye som må spises for å få i seg den daglige anbefalte mengden av et produkt men snarere et teoretisk tall som korrelerer med næringsinnholdet. Problemet med en slik enhet er at alle stoffer teller likt og at det er ”ugunstig” for et produkt å ha små mengder av et næringsstoff framfor ikke å ha noe av stoffet i det hele tatt. Ved sammenligninger mellom produkter av forskjellige arter kommer svakhetene særlig fram. Analysene ga et fem ganger lavere for eple enn for gulrot, dvs at eple kommer 5 ganger dårligere ut. I sammenligningen i vedlegg 1 fikk norskproduserte epler en 35 % høyere verdi enn utenlandske, altså de norske kom dårligere ut. I begge tilfeller var det innhold av Vitamin A som utgjorde nesten hele forskjellen. Spiser vi disse produktene kun for å få Vitamin A? Svaret synes å være nei. De lot seg ikke gjøre å konstruere en diettbasert funksjonell enhet fordi det ikke er mulig å synliggjøre effekten av et produkt. Forsøket er gjengitt i vedlegg 2. Derimot kan enheten brukes til å sammenligne forskjellige dietter med lignende, og tilstrekkelig næringsinnhold. © Østfoldforskning 2011 53 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 7 Diskusjon Prosjektet har gitt mye ny kunnskap om økologisk frukt og grønt og forholdene i norske verdikjeder til produktene. Prosjektet har også resultert i ny metodikk. Prosjektet har dessuten påvist en lang rekke forskjeller mellom økologisk og konvensjonell frukt og grønnsaker. Pga. disse undersøkelsene kan vi konkludere at økologiske frukt og grønnsaker ikke nødvendigvis skal emballeres, lagres og distribueres likt som konvensjonelle varianter. 7.1 Diskusjon – generelle undersøkelser. 7.1.1 Svinn. Svinn er en god indikator på problemer med kvalitet og holdbarhet. Svinn representerer også et tap av miljøog ressurseffektivitet, og har dermed relevans på miljøområdet. Aktørene i verdikjeden opplyser at svinnet foregår i alle ledd, fra produksjon til forbruker. En rekke studier har vist at svinnet er høyest i begynnelsen og slutten av verdikjedene, dvs i produksjon, butikk og hos forbruker. I dette prosjektet ble svinnet registrert hos produsent og i butikk. Svinnundersøkelser ble gjennomført i fire butikker på Østlandet i flere perioder. Av disse var to helårsstudier: 1. mai 2007 til 30. april 2008 og tilsvarende 1. mai 2008 til 30. april 2009. Undersøkelsen 2007/2008 antas å være mindre representativ da Coop-butikkene i deler av perioden gjennomførte en stor kampanje med sterkt nedsatte priser på økologisk frukt og grønnsaker. I tillegg til case-produktene ble en rekke andre F&G-sorter inkludert. Årsaken var et ønske om å få et bredere bilde av svinnproblemet i Coops butikker. Butikkene ga ikke opplysninger om årsaken til svinnet. I samtaler ga de frukt- og grøntansvarlige uttrykk for at det generelt var det visuelle inntrykket og i noen grad det taktile (berøringsinntrykk, f eks hvor bløt produktet var) som ga grunnlag for utsortering som svinn. De ansatte ga uttrykk for at svinnet av økologiske varer er mer periodisk enn av konvensjonelle, dvs at mye kastes av gangen. Årsaken kan være at økologiske varer er pakket og at dermed dårlig lukt og til dels stygt utseende kan skjules av pakningen. Hensikten med undersøkelsen var å identifisere kvalitets- og holdbarhetsproblemer i verdikjeden og sammenligne løsninger for emballering, lagring og distribusjon av produktene, særlig emballasjeløsninger. Undersøkelsen peker på betydelige problemer med kvalitet og holdbarhet av frukt og grønnsaker i butikkene. Generelt har økologiske produkter et høyere svinn en konvensjonelle, men ikke i alle tilfeller. Økologisk hjertesalat kom f eks noe bedre ut enn konvensjonell. De ansatte kunne ikke gi noen forklaring på dette, men antydet at de økologiske produktene generelt ble liggende lenger i butikk enn de konvensjonelle, og at produktene ofte hadde lav holdbarhet når de kom i butikken. F eks opplyste mange at økologisk Rucola i mange tilfeller kun ”overlevde” ca 4 dager i butikk. Mange studier har vist at bruk av emballasje reduserer produktsvinn. Disse undersøkelsene kom generelt til den samme konklusjonen, men ikke for alle produkter. Løk var et unntak. Forklaringen på dette kan være at © Østfoldforskning 2011 54 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport plastnettene som løk oppbevares i gir liten beskyttelse mot skader ved svinn. Våre undersøkelser viser også at det er et forhold som reduserer den svinnreduserende effekten av emballasjen: når et av produktene i en pakning ble dårlig ble hele pakningen kassert, selv om de øvrige produktene hadde god kvalitet. Et annet viktig forhold som påvirket svinnet var omsetning. Hvis omsetningen var høy og dermed oppholdstiden i butikk tilsvarende lav, ville det dempe svinnet ifølge butikkpersonalet, produsenter og andre. Løsvekt epler kan tjene som illustrasjon. Røde epler har mye høyere omsetning og lavere svinn enn gule og grønne epler i løsvekt. De utvalgte butikkene ble valgt ut fordi de hadde caseproduktene i sitt økologiske sortiment og de lå i tettsteder og byer. De utvalgte butikkene hadde generelt stor omsetning og fikk varer tilsendt nesten hver dag. Butikkene lå nær grossistlageret i Coop og representerer således en gunstig situasjon i forhold til butikker som ligger geografisk lenger vekk fra produksjonsområdet og med lav øko-omsetning. Det er vanskelig å bedømme om disse butikkene var/er representative for all omsetning av økologisk frukt og grønt i Coop systemet. En av butikkene hadde en svært høy omsetning av økologiske varer generelt, en annen hadde stor oppmerksomhet om reduksjon av F&G-svinn, de øvrige hadde ingen karakteristika som skulle virke spesielt positiv eller negativt for økologisk omsetning og/eller svinn. 7.1.2 Rulleringsundersøkelse Undersøkelsen indikerte at rulleringen varierte mye fra butikk til butikk i den aktuelle perioden. I noen butikker var man flinke til å legge de nyeste produktene nederst og bakerst slik at ikke enkelte produkter ble liggende for lenge. Undersøkelsene viste en klar sammenheng mellom rullering og svinn i forsøksperioden. Svinnet økte generelt når rulleringen var dårlig. Konklusjonene ble generelt understøttet av observasjoner i butikk. Undersøkelsen er beskrevet i en separat rapport. 7.1.3 Undersøkelse av fysiske forhold i verdikjeden. Ut fra tidligere studier var det klart at temperatur og lysforhold var kritiske faktorene for bevaring av kvalitet av F&G i verdikjeden. Spesielt har betydningen av en ubrutt kjølekjede blitt trukket fram. Temperaturen som salatprodukter opplever fra kjølelager hos produsent til kjøledisk i butikk ble målt i dette prosjektet. Målingene indikerer at brudd i verdikjeden forekommer. Omlastinger syntes å være kritiske tidspunkter, f eks på grossistlager. De øvre lagene av pallene var mer eksponert enn de nedre. Mellomlagring i butikk før varen havnet på hyllene viste seg også å kunne gi forhøyet temperatur. Temperaturen i kjølediskene i butikk varierte mye fra sted til sted. Målingene viste ikke noen systematisk variasjon som kunne gi svar på årsaken til variasjonene. Omfanget av målingene var for lite til å kunne trekke noen sikre konklusjoner om brudd i kjølekjeder. Målingene indikerer imidlertid hvilke ledd i verdikjeden som er mest eksponert for brudd i kjølekjeden. Målingene viste også at det ikke bare er ved antatt kritiske punkt som ved omlastninger eller opphold på transittlager at bruddene kan foregå, men også i antatt godt kontrollerte miljøer, som kjøledisker i butikk. Målingene av lysforhold i butikkene viste at verken utstyr eller bruk av dette var standardisert. Belysningen i butikkene var svært forskjellig. Denne undersøkelsen gikk ikke inn på årsakene til dette. Resultatene viste at © Østfoldforskning 2011 55 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport lysintensiteten for poteter varierte fra 200 til 5600 lux. Lysintensiteten for uemballerte poteter var lavere (2001500 Lux) enn for emballerte (1100-5600 Lux). Omfanget av målingene var lavt. Kun 3 butikker ble testet og testen ble ikke gjentatt. Dermed er det ikke mulig å trekke noen sikre konklusjoner, men i likhet med temperaturmålingene, kan det sies å gi noen sterke indikasjoner på visse forhold. Det kunne virke som om belysningsløsningene var designet ut fra en bevissthet om poteters følsomhet for lys, men med en sterk tro på emballasjens beskyttende virkning mot grønnfarging som følge av belysning. Undersøkelsene av potetenes lysfølsomhet ved forskjellige temperaturer og emballasjefilmer viser at lav temperatur gir en mye bedre beskyttelse mot lys enn emballasje. De viser også at klare emballasjefilmer uansett er et dårlig materiale for potetemballasje. 7.1.4 Undersøkelser av kvalitet Respirasjon: Respirasjon ble valgt ut som indikator for kvalitet og holdbarhet. Resultatene viste at dette var en indikator som korrelerte bra med holdbarhet. Resultatene bekreftet konklusjonene i flere vitenskapelige studier. Produkter med lav holdbarhet hadde høyere respirasjon enn produkter med høy holdbarhet. Lagringsbestandige rotfrukter om gulrot, potet og kålrot respirerte f eks langt mindre enn salatene. Respirasjonen til produktene økte med økning i temperaturen. Variasjonen i respirasjon ved forskjellige temperaturer var svært stor. Det indikerer at produktene har en stor temperatursensitivitet. Ut fra resultatene kan det se ut som om det ville være gunstig å kjøle produkter som tradisjonelt ikke kjøles i norske butikker, for eksempel epler og poteter. Dette prosjektet indikerte at økologiske produkter hadde en høyere respirasjon enn konvensjonelle, se diskusjon under. Flere produsenter og andre aktører i verdikjeden oppga at lang oppholdstid i butikk var en vesentlig medvirkende årsak til høyt svinn i butikk. Det indikerer derfor at det kan være enda større grunn til å plassere økologiske produkter i kjøledisk enn det er å plassere de konvensjonelle i slike disker. Resultatene indikerer også at egenskapene til økologiske og konvensjonelle dyrkede varianter av samme produkt i mange tilfeller har forskjellig respirasjon. Effekten kan til dels skyldes at forskjellige sorter (kultivarer) av samme art brukes til økologisk og konvensjonell produksjon. I undersøkelsen av Sava potet ble imidlertid samme kultivar brukt for både økologisk og konvensjonell produksjon. Forskjellen mellom økologisk og konvensjonell variant besto. I dette tilfellet hadde den økologiske varianten høyere respirasjon. Årsaken kan være at produktene høstes i forskjellige ”livsfaser”. Næringen som brukes til økologiske produkter har mindre fritt nitrogen enn kunstgjødselen som brukes til konvensjonelle produkter. De konvensjonelle produktene får dermed et ”forsprang” på de økologiske. Dette forspranget tas ikke igjen i løpet av sesongen. Dermed er de økologiske produktene av mindre størrelse og kanskje i større grad i en vekstfase når innhøstingen skjer (potetprodusent Rognlien, pers meddelelse). Forskjellen i egenskaper for økologiske og konvensjonelle produkter kan være et viktig poeng i utviklingen av emballasje og tilrettelegging av fysiske forhold i verdikjeden. Hvis en emballasje fungerer bra for et konvensjonelt produkt er det ikke sikkert at det samme er tilfellet for et økologisk produkt. Tilsvarende er det ikke sikkert at forskjellige kultivarer skal pakkes likt selv om de er dyrket med samme teknologi, for eksempel økologisk. © Østfoldforskning 2011 56 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Det ble i løpet av prosjektperioden observert at en emballasje som fungerte bra i store deler av året for et gitt produkt, fungerte dårlige i visse perioder. For eksempel ga posene som ble brukt som gulrotemballasje et dårlig resultat for nyhøstede produkter, dvs de første 2-3 uker etter høsting. Det er dermed sannsynlig at respirasjonen også varierer over året, for ett og samme produkt. Dette kan være et viktig poeng for emballasjeutviklere. Et annet viktig poeng i respirasjonsundersøkelsene var å teste påvirkningen av gass-sammensetningen på respirasjonshastigheten. Mange av de testede atmosfærene som ble testet var ikke realistiske, bl.a. var CO2konsentrasjonen svært høy i mange tilfeller. Generelt viser undersøkelsene at respirasjonen var lavere ved bruk av enkelte gass-sammensetningene enn i luft. Det viser at en modifisert atmosfære kan gi en bedring av holdbarheten, en observasjon som er i tråd med observasjoner fra andre forsøk. Bruk av modifisert atmosfære er vanlig i forbrukerpakninger av andre matvarer, for eksempel kjøtt og fisk. Det forekommer sjeldent for F&Gprodukter. Imidlertid brukes ofte modifisert atmosfære ved langtidslagring av sensitive produkter, f eks epler. I kombinasjon med lav temperatur gir slik lagring en svært lang holdbarhetstid for mange produkter. Forsøkene i denne studien viser tydelig at ønsket modifisering av atmosfæren kan oppnås uten å tilsette en viss gassblanding i pakningene, men bare ved en riktig design av emballasjen. Modifikasjon av atmosfæren kan også oppnås ved bruk av vanlig luft med bruk av bestemte emballasjematerialer i gitt konfigurasjon. Grunntanken er at emballasjen gir såpass lav utskifting av gasser med luften på utsiden at en modifikasjon oppstår. Dette kan skje ved at CO2 opphopes i pakningen mens O2-innholdet minsker. En viktig parameter for denne modifikasjonen er OTR (=”oxygene transmission rate”). OTR bestemmer hastigheten med hvilken O2 migrerer fra pakningen og ut i omgivelsene, og omvendt. Det er særlig perforeringen som viste seg å være viktig, ikke bare antall huller og størrelse på disse, men også geometrien i plasseringen av hullene. Apparaturen for å måle respirasjonen ble utviklet til dette prosjektet. I starten av forsøkene fungerte apparaturen sub-optimalt. Bl.a. var det umulig å bestemme konsentrasjonen av gass i forsøksglassene. I mange tilfeller var konsentrasjonen av CO2 så høy at produktene ble stresset og dermed oppførte seg på uforutsigbare måter (Thomas Eie, pers komm). Lagringsforsøk Lagringsforsøkene var viktigste metode i denne studien for å måle effekten av emballasje, lys og temperatur på produktenes holdbarhet og kvalitet. Epler: De økologiske eplene ble oppbevart i en hardplast ”clamshell”-emballasje. Eplene ligger i hvert sitt hulrom slik at det ikke oppsto kontakt mellom produktene. Emballasjen er også svært stiv. Det er dermed sannsynligvis en emballasje som beskytter godt mot mekanisk påvirkning. Emballasjen er svært åpen. Dermed er sannsynligheten for modifikasjon av atmosfæren i pakningene lav. Lagringsforsøket viser at en slik åpen pakning har sine ulemper. De gir et stort vekttap på grunn av avdamping av vann fra frukten. Vekttapet er betydelig større ved 10 og 18 ⁰C enn ved 4 ⁰C. Etter 14 dager ved 10 ⁰C har produktet tapt seg på smak. Sensorisk kvalitet ved lagring i 22 ⁰C er svært lav. Forsøket viser at det er viktig å oppbevare epler pakket i slik emballasje kaldt eller sørge for at det blir solgt relativt kort tid etter pakking. © Østfoldforskning 2011 57 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Det synes som om at det i utviklingen av denne emballasjen hadde blitt lagt for stor vekt på beskyttelse mot støt i forhold til tap av vann og sensorisk kvalitet. Poteter: Det er ikke bare temperatur og emballasje som er viktig for holdbarheten. Også lys kan være viktig. Er lyseksponeringen for høy vil f eks poteter farges grønne. Den samme effekten kan ses på andre rotgrønnsaker som for eksempel gulrot, men i langt lavere grad. I et forsøk ble lagringsbestandigheten av potet undersøkt ved forskjellige temperatur- og lysforhold, og beskyttet av forskjellige emballasjematerialer. Resultatene var overraskende. De viste at lav temperatur er en langt mer effektiv beskyttelse enn emballasje mot grønnfarging av poteter som følge av høy lyseksponering. Det viste seg at farget plast gir omtrent like god beskyttelse som papir, men begge gir bedre beskyttelse enn klar plast. Det er ikke klart om grønnfargen korrelerer med dannelse av giftig solanin. Det er imidlertid klart at grønne poteter blir sortert ut som svinn i butikker. Det antas at også forbruker anser grønne poteter som ikke spiselige. Salater: Salatene, og særlig Rucola-salat ble testet i mange forskjellige forsøk ved forskjellige temperaturer, og framfor alt, med forskjellige emballasjeløsninger. De innledende forsøkene (forsøksrunde nr 1) med hjertesalat pakket i den originale emballasjen, viser at emballasje ikke gir modifikasjon av atmosfæren. Emballasje syntes å være for åpen til at en slik modifikasjon skulle kunne skje. Undersøkelsene av de lagrede pakningene viser at produktene har kort holdbarhet. Etter 11 dager er de fleste hjertesalatprøvene ikke lenger i salgbar tilstand. Interessant nok er økologisk hjertesalat mer holdbar enn konvensjonell variant, mens for Rucola er holdbarheten langt dårlig for den økologiske varianten. Rucola har, som forventet ut fra respirasjonsforsøk, langt lavere holdbarhet enn hjertesalat. Allerede etter 4 dager hadde økologisk Rucola merkbart nedsatt kvalitet. Manglende respirasjon, og dermed holdbarhetsproblemene for salatene kan til dels skyldes utette sveisesømmer. Imidlertid kan ikke dette forklare hele effekten. I forsøksrunde 2 ble effekten av bruk av forskjellige emballasjefilmer til Rucola undersøkt. Begeret var det samme som i originalemballasjen. De 3 testede filmene ble antatt å være betydelig tettere enn orginalfilmen. Forsøkene viser at film nr var for åpen, ingen modifikasjon av atmosfæren ble oppnådd. Film nr 2 var derimot for tett. Filmen var så tett at det antagelig til slutt ble anaerobe forhold i pakningene, dvs at oksygenet ble brukt opp. Tendensen til anaerobe forhold var mye større ved høyere temperatur, som forventet ut fra tidligere undersøkelser. Film nr 3 ga en mindre modifikasjonseffekt enn film 2. Etter 5 dager syntes det som om film 3 var det beste alternativet, men etter 8 dager var kvaliteten av prøvene pakket med film 2 best. Det syntes imidlertid klart at film 1 fungerte dårligst. I forsøksrunde 3 ble 3 nye emballasjefilmer testet. Filmene skulle være mer åpne enn film 2 og 3 fra runde nr 2, men tettere enn film nr 1 fra samme forsøk. Alle filmene var mikroperforerte. Både økologiske og konvensjonelle produkter ble testet, ved 4 og 10 ⁰C. Vekttapet for produktene lå i området 0,4 – 1,5 %, høyest for film 1 og høyest ved høyere temperatur. © Østfoldforskning 2011 58 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Alle filmene ga modifikasjon av atmosfæren, men ikke i noe forsøk gikk modifikasjonen så langt at anaerobe forhold oppsto. Resultatene viser at den økologiske varianten respirerte mer enn den konvensjonelle. Mikroperforeringen ga en økning i CO2-konsentrasjonen de første dagene, deretter en reduksjon og til slutt stabiliserte sammensetningen seg. Dette kan skyldes flere forhold, f.eks. at respirasjonen avtok med økende CO2-konsentrasjonen (eller minskende O2-konsentrasjon) mens gassutvekslingen over plastfilmen var konstant. Film nr 3 ga best holdbarhet til produktet. Forsøket indikerer at ikke bare antall og størrelse på hullene var viktig men også geometrien. Dvs at mønster og plassering av hullene kunne være viktig. Forsøkene vise også at selv om emballasjen fungerte bedre enn originalemballasjen var fremdeles effekten av temperatur viktigst. Selv i denne emballasjen var oppbevaring ved 10 ⁰C ødeleggende for kvaliteten. I forsøksrunde 3 ble særlig effekten av perforeringen (størrelse, antall, geometri) undersøkt. I forsøksrunde 4 ble derimot effekten av forskjellige materialer i pakkefilmen, og forskjellige utforminger av emballasjen studert. PLA (poly lactic acid = polymerisert melkesyre) tørket ut produktene og fungerte således dårlig som emballasje uavhengig av andre forhold som for eksempel modifikasjon av atmosfæren. Forsøkene viste at utformingen av emballasjen hadde betydning for holdbarheten til produktene. En emballasjefilm ga ikke samme resultat når den var brukt i flowpack, som toppfilm eller i poser. Film nr 8 fungerte bedre som toppfilm enn som flowpackfilm. Prøvene pakket i flowpack var alle dårlige, mens prøvene pakket i beger med toppfilm var av bedre kvalitet. Film nr 9 viste samme mønster. I poser fungerte denne filmen mye bedre enn i flowpack. Film nr 4 ga liten modifisering av atmosfæren og dårlig lagringsresultat, både som flowpackfilm og i poser. Film nr 5, en annen PP-film ga samme resultat. Film nr 3, HDP ga de mest lovende resultater. Filmen ga stor modifikasjon av atmosfæren i pakningene, og vekttapet var lavt. Prøvene ved 10 4 ⁰C ga akseptabel kvalitet, prøvene ved 4 ⁰C gikk dessverre tapt. Resultatene indikerer at begrene fungerer som en ekstra barriere mellom produktet og luften utenfor. Begerløsningene synes også å fungere som oppsamlingssted for fuktighet. Det var dessuten en mye større tendens til råtne produkter når de ble pakket i begre. Forsøkene viste at poseløsningen var best, begerløsningen med flowpack dårligst. Sveisesømmen var et kritisk punkt for holdbarheten til produktene. Forsøkene viste at PLA fungerte dårlig som emballasjemateriale. PP og BOPP fungerte bedre men mye tyder på at HDP var det beste materialet. Makroperforering var en bra løsning, men både mikro- og laserperforering kunne fungere. Ikke bare størrelsen på hullene og mengde hull hadde betydning men også plasseringen av hullene. 7.1.5 Miljøanalyser Det forelå ved innledningen av prosjektet få publiserte LCA-studier av frukt og grønnsaker dyrket i Norden. For økologiske produkter var tallet enda lavere. I tillegg var metodikken for slike analyser ennå ikke moden. Det foregår pr dags dato flere prosjekter for å utvikle en LCA-metodikk som kan gi et bedre bilde av miljøpåvirkningene fra økologisk jordbruk, f eks The Roundtable on Organic Agriculture and Climate Change = RTOACC. På følgende områder synes metodikken å være umoden: © Østfoldforskning 2011 59 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport effekt av vekstskifte, dvs allokering av miljøbelastning mellom forskjellige avlinger effekt av grønngjødning tap eller lagring av karbon i jorden, ikke inkludert effekten av arealbruksendringer bruk av kompostert gjødsel, dvs utslipp under komposteringen og påfølgende utslipp fra jord ved dyrking. Et av delmålene til prosjektet var å sammenligne økologisk med konvensjonell dyrking av samme produkt, og norskproduserte produkter med produkter dyrket i andre land. En sammenlignende analyse ble gjennomført men det statistiske grunnlaget var i dette prosjektet for dårlig for å trekke holdbare konklusjoner om konvensjonelt i forhold til økologisk dyrket produkt. På grunn av datamangel ble heller ikke sammenligning mellom norske og utenlandsk produserte varer gjennomført. 7.1.5.1 Miljøpåvirkninger Sammenligning av miljøpåvirkninger: De siste årene har klimapåvirkning vært ansett som det viktigste miljøproblemet i verden. Det er dermed interessant, og påfallende at alle vektingsmodellene utpekte at for produktet økologisk potet var det i alle tilfeller andre miljøpåvirkninger som ble rangert høyest. Resurssbruk, toksisk virkning på mennesker og toksisk virkning på organsimer i naturen ble rangert høyest, klimapåvirkning kom langt ned på listen. En av årsakene til dette er at det ennå er svært uklart størrelsen av slutteffekter klimaendringene har eller vil ha. Slike effekter kan være forhøyet dødelighet for dyr, planter og mennesker samt en lang rekke ikke-dødelige effekter. Heller ikke de andre skadekategoriene energibruk, eutrofiering, forsuring, fotokjemisk oksidasjon og nedbrytning av ozonlaget rangerer høyt ved bruk av disse vektingsmetodene. Imidlertid peker vektingsresultatene på at bruk av begrensede ressurser, særlig olje, naturgass og kull kan bli et stort problem for landbruket i framtiden. Global oppvarming: Effekten på global oppvarming i de undersøkte verdikjedene skyldtes i all hovedsak utslipp av drivhusgassene CO2 og N2O (lystgass). En annen viktig gruppe drivhusgasser er gasser som brukes som kuldemedier i kjøleanlegg, hvorav R22 er den mest potente gassen med et drivhuspotensial på 1810 ganger høyere enn CO2. I dette prosjektet var ikke informasjon om utslipp av kuldemedier fra kjøleanlegg tilgjengelige. N2O er forbundet med biologiske prosesser i jorda og er sterkt forbundet med tilførsel av nitrogen. CO2 ble sluppet ut fra de industrielle prosessene som var nødvendige for å produsere mat. Dette inkluderer produksjon av innsatsvarer (og av råvarene til disse) som diesel, elektrisitet, gjødsel, jordbruksplast og emballasje. Det inkluderer også utslipp fra forbrenning av diesel i transport og jordbearbeiding. Eutrofiering: Eutrofieringseffekten skyldes utslipp av næringssalter til vann. Dette er et stort og voksende problem mange steder i verden. Produksjonen dominerer totalt. Økologisk jordbruk gir ofte større utslipp av næringssalter enn konvensjonelt jordbruk, pr kg produkt. Dette skyldes at næringsstoffer vaskes lettere ut av naturgjødsel enn kunstgjødsel. I økologisk landbruk spres gjødselen ofte bare en gang pr vekstskifte, dvs at store mengder © Østfoldforskning 2011 60 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport spres hvert (f eks) 5 år. Produsentene er klar over problemet og gjør mange tiltak for å redusere det. Bl.a. brukes kompostert gjødsel og i noen tilfeller pløyes gjødselen ned rett etter spredning. I dette prosjektet ble slike tiltak gjennomført på 2 av de 3 studerte gårdene. På den tredje gården ble gjødselpellets brukt, hvor næringssaltene antas å være godt bundet. Det var innen prosjektets økonomiske rammer ikke mulig å beregne effekten av disse tiltakene. Databasetall fra LCA Foods DK ble brukt i beregningene. Derfor er eutrofieringen trolig noe overestimert i beregningene. Forsuring: Forsuringseffekten i verdikjedene til økologiske frukt og grønnsaker kommer i stor grad fra utslipp av NOx og SO2 fra forbrenning av fossile brensler i transport og energiproduksjon. Emballasje, transport og grossist/butikk bidrar ide fleste tilfeller mest. Tiltak som reduserer energiforbruket og klimabelastningen vil antagelig i stor grad også redusere forsuringsbelastningen. 7.1.5.2 Produktene Poteter Resultatene for økologisk potet viser at produksjonen er den viktigste enkeltfaktor for klimabelastning av produktet. Resultatene viser også at lagring av produkt, emballasje samt den videre verdikjede fram t.o.m. butikk har stor betydning. En stor del av produksjonen gikk til potetmel og potetsprit på grunn av for liten størrelse. I analysen ble økonomisk allokering brukt. Det betyr at alle belastninger i verdikjeden t.o.m. pakking ble fordelt på basis av vekt og økonomisk verdi. Poteter som gikk til sprit- eller melproduksjon oppnådde en langt lavere pris, noe som medførte at den relative belastningen på matpoteten ble høy. Ved bruk av masseallokering ville miljøbelastningen blitt jevnt fordelt over hele mengden poteter som ble utnyttet, dvs. at belastningen til matpotetene ville vært mye lavere. Årsaken til at økonomisk allokering ble brukt var at denne allokeringsmetoden i større grad reflekterer de økonomiske prioriteringene til aktørene. Dessuten er den i dette tilfellet kompatibelt med sterke ønsker om å øke verdens produksjon av mat. En høy andel matpoteter er lønnsomt for produsentene, gir et godt bidrag til verdens matproduksjon og gir også en lav miljøbelastning i denne analysen. Dermed peker økonomiske, sosiale og miljømessige forhold samme retning. Potetens vekst ble hemmet av sykdom. Dette var et problem som minsket avlingene og økte mengden små poteter. En måte å minske sykdomsproblemet på og dermed minske miljøbelastningen er å utvikle nye sorter som bedre tåler økologiske dyrkingsmetoder. Når det gjelder energiforbruket er produksjonsfasen en relativt beskjeden bidragsyter. Lagring, transport og produksjon av råvarer til emballasje gir de viktigste bidrag. Mye av energien går med til lagring av produktene. Analysen viser at det største reduksjonspotensialet for bruk av energi ligger på grossistlager og i butikk. Det er særlig svinnet i butikk som gir bidrag til miljøbelastningen. Når en kg potet går til svinn gir ikke det bare et avfallsproblem. Det betyr også at alle utslipp og ressursforbruk knyttet til dyrkingen og produksjon av innsatsfaktorer også går tapt. Reduksjon av svinn er derfor et viktig miljøtiltak. Sammenligningen med de publiserte studier viser at miljøbelastningen fra økologiske poteter ligger på samme nivå som for både konvensjonell og økologisk produksjon i både Danmark, Sverige og UK. © Østfoldforskning 2011 61 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Løk Miljøbelastningen for løk var på mange måter lik miljøbelastningen for poteter og kålrot. En viktig forskjell er tørketrinnet etter produksjon. I den undersøkte verdikjeden skjedde tørkingen med bruk av elektrisk energi. Tørkingen gir et vesentlig bidrag til både klimabelastningen og energiforbruket til sluttproduktet. Løk kjøles ikke i butikk, dermed har løken en lavere belastning enn kålrot, men på linje med potet i butikk. Løken ble i studieperioden stort sett pakket i ”nettingstrømper” av nylon. Den relativt høye svinnprosenten kan tyde på at denne emballasjen ikke gir en optimal beskyttelse. Imidlertid er løken mindre robust enn andre rotgrønnsaker, den tåler bl.a. støt dårligere. Kålrot Miljøbelastningen ved produksjon av kålrot er i likhet med de andre rotgrønnsakene (potet og løk) lav. Klimaeffekten er kun 0,22 kg CO2-ekv/kg produkt solgt til forbruker. De viktigste belastningene kommer fra traktorkjøring og lystgassutslipp ved dyrking. Lystgassutslippene for kålrot og løk ble beregnet av Sissel Hansen, Bioforsk (se vedlegg 4). Plantenæringen var grønngjødsel og kompostert husdyrgjødsel fra egen gård. Bruk av slik næring gir langt lavere utslipp av N2O enn beregnet ut fra standard IPCC-metode, laveste nivå (Tier 1). Imidlertid er bruksformen arbeidsintensiv og krever mer traktorkjøring enn tilsvarende konvensjonell produksjon. Utslippene ved lagring er høye, særlig i butikk. Dette har sammenheng med at dette er varer som er kjølt og som oppbevares lenge i butikk før salg. Dessuten er energibruken til kjøling i butikk generelt høyt, fordi diskene er relativt åpne. Produktene i denne studien syntes å være effektivt produsert og emballert. Imidlertid var et viktig kvalitetsproblem kjent: svarte prikker i vekstflaten som skyldtes bakterieproduksjon. Dette fenomenet ble studert i detalj av forskere på Matforsk, som ga innspill til forbedringer i produksjonsteknologien. Se kapitel 7.6. De kvantitativt viktigste miljøtiltak vil, ut fra analysene og kommunikasjon med aktørene i verdikjeden, være å øke avlingene og minske butikksvinnet. Produsenten antydet selv at grøfting av åkrene ville være viktigste miljøtiltak. Utbyttet varierer mye fra åker til åker og innen hver åker. Mye av årsaken til at utbyttet er lavt enkelte steder er at vannet samler seg der og gir dårlige vekstvilkår. En annen viktig grunn til lav avling er dårlig utnyttelse av gjødselen fordi det er vanskelig å spre naturgjødsel jevnt. Miljøbelastningen av kålrot er ikke studert tidligere, verken konvensjonelt eller økologisk dyrket. Epler For epler viste emballasjen seg å være den viktigste faktor for miljøbelastning. Emballasjen er tung i forhold til produktet og er laget av PET, en energikrevende plasttype. Emballasjen ga antagelig en god beskyttelse av produktet, jfr. lave svinntall for økologisk eple generelt. Effekten kunne dessverre ikke estimeres fordi spesifikke svinntall for akkurat dette produktet ikke kunne framskaffes. Selv om utslipp fra innsatsfaktorene var lave og trærne krevde lite vedlikehold og dermed lite traktorkjøring er utslipp fra produksjonen betydelig i forhold til de andre delene av verdikjeden. En vesentlig årsak til dette er de lave avlingsnivåene som ble oppnådd. En annen årsak er at en stor del av eplene går til andre formål på gården, bl.a. eplemost. Internprisen for epler til eplemost var lav og med bruk av økonomisk allokering gir © Østfoldforskning 2011 62 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport dette en relativt sett større del av byrden til konsumepler enn masseallokering ville gitt. Det lyktes ikke å fremskaffe data om miljøbelastningene ved å dyrke opp trærne til alderen hvor de ga optimalt avling. Det er dermed sannsynlig at utslippene er undervurdert, dvs at de er høyere enn det analysene viser. Produsenten antyder at avlingene kunne økes med et annet gjødningsregime. Dessuten var vinasse, et av gjødningsmidlene, vanskelig å få tak i. Salater Klimagassutslippene fra dyrking av salatprodukter var høye, til dels høyere enn ved dyrking av drivhusgrønnsaker. Den vesentligste årsaken til dette var lave avlinger og høyt svinn. En annen årsak er i liten grad fysisk, men mest metodisk. Salater er lette produkter. Dvs at de tar opp mye plass i forhold til vekten. Dermed er det ikke mulig å dyrke mye produkt (i masse) pr flateenhet, ei heller å transportere mye produkt pr bil eller lagre mye produkt pr volumenhet lager. Denne effekten henger sammen med LCA som metodikk og mer spesifikt med systemgrenser og bruken av funksjonell enhet. Funksjonell enhet og andre metodiske problemstillinger er diskutert i kapitel 6.2.10. Hvis systemgrensene hadde vært satt slik at nytteeffekten av avfallsbehandling hadde tilfalt det studerte systemet (og ikke det systemet som faktisk bruker produktet) ville den samlede miljøbelastning vært mye lavere. Den fysiske komponenten av spørsmål er reelt. Hvis man forbruker lette produkter tar man opp ekstra dyrkingsjord, lagerplass og transportkapasitet i forhold til om man forbruker tyngre produkter. Den høye miljøbelastningen til salater er altså dels et resultat av metodiske valg, men den er også reell. Det foreligger ikke publiserte tall på tilsvarende produkter (Rucola, hjertesalat, pionèrsalat) men en svensk studie på isbergsalat finnes. Denne studien viser en noenlunde lik klimabelastning som i denne studien. Den svenske studien gir 0,41 kg CO2-ekvivalenter pr kg produkt når miljøbelastningen fra butikk ikke er tatt med. Dette er ganske nær resultatet som kom fram i denne studien. Rucola viste seg å være det mest miljøbelastende produktet av de undersøkte. For dette produktet var også svinnet vesentlig høyere for økologisk enn for konvensjonelle varianter. Hjertesalat hadde langt lavere miljøbelastning, men allikevel langt høyere enn andre frilandsdyrkede F&G-produkter. I denne studien ble det tydelig at svinn var et veldig viktig element for miljøbelastningen. Butikksvinn og svinn på åkeren var de viktigste typer svinn. Data for svinn i øvrige ledd var ikke tilgjengelig, men ble av aktørene i verdikjeden anslått til å være minimal. Butikksvinnet er mye viktigere enn produksjonssvinnet fordi butikksvinnet ”bærer” med seg alle miljøbelastninger fra åker til og med butikk. Reduksjon av butikksvinnet var et av hovedformålene med dette prosjektet. Dette skulle gjøres ved å identifisere bedre emballasjeløsninger. Emballasjen gir en svært høy miljøbelastning for alle produktene utenom isbergsalat. Isbergsalat var kun pakket i folie mens de øvrige produktene var pakket i beger med flowpackfilm rundt. Beger og film gir en høy vekt i forhold til produktet, særlig når produktmengden er lav. Produktmengden var spesielt lav for Rucola: 50 g. En lav produktmengde i pakningene kan også ha en positiv miljøeffekt hvis det gir lavere svinn fordi hele produktet blir spist. Denne effekten ble ikke studert i prosjektet fordi forbrukerfasen ikke var inkludert. Miljøbelastningen til distribusjonspakningen ble funnet å være lav. Årsaken er at masseallokering ble brukt. Det forelå i dette prosjektet ingen data for norske forhold med hensyn til produksjon, transport, vask, avhending og resirkulering av IFCO-kasser. Dermed måtte tall for tyske forhold brukes. Tallene fra denne © Østfoldforskning 2011 63 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport studien var miljøbelastning (de samme kategorier som i denne studien) pr gang en kasse ble brukt og belastning pr kg fraktet. Ved bruk av volumallokering (belastning pr gang kassa ble brukt dividert med antall pakninger pr kasse) ble miljøbelastningen svært stor, for Rucola hele 1,02 kg CO2-ekv pr kg produkt. På grunn av den høye belastningen fra kassene og den store usikkerheten forbundet med tallene ble det valgt ikke å bruke denne beregningsmåten. Det ble ansett som et tall som med stor sannsynlighet ville blitt brukt som beslutningsunderlag, og som derfor kunne ført til beslutninger med usikker, negativ, miljøgevinst. Studien av andre emballasjeløsninger indikerer store muligheter for miljøbesparelser. Besparelsene kunne dels skje ved at svinnet minsket, emballasjevekten pr kg ble redusert og/eller ved at mindre miljøbelastende materialer ble valgt. I prosjektet ble mer optimale emballasjeløsninger identifisert både i form av materialvekt pr kg produkt og i form av bedre ivaretakelse av produktkvalitet. Miljøbesparelsene lot seg ikke i noen tilfeller beregne nøyaktig. Årsaken er at det i løpet av prosjektperioden ikke kom nye produkter på markedet og at svinnet dermed ikke kunne bestemmes. Under forutsetning av at svinnet holdt seg på samme nivå kunne en betydelig miljøbesparelse oppnås for Rucola-salat: 60 % reduksjon av klimagassutslipp. Virkningen av nye emballasjefilmer er vanskelig å kvantifisere men en reduksjon i svinnet på 10 %, dvs fra 30 til 20 % i butikk ville gitt en ca tilsvarende reduksjon i miljøbelastningen. 7.1.5.3 Verdikjeden Produksjonsteknologi: Økologisk produksjon er forskjellig fra konvensjonell produksjon på en rekke punkter, som beskrevet i kapitel 4.1.. Ideelt sett skal økologisk produksjon rette seg etter hovedprinsippene beskrevet i forskrift for økologiske produksjon. Økologisk produksjon er imidlertid ikke et entydig begrep (se kap 4.1). Den viktigste fellesnevner er hvilke næringsstoffer og bekjempningsmidler som tillates. I noen tilfeller er økologisk produksjon svært lik konvensjonell, med unntak av nettopp de to nevnte punktene. Eksempler på slik produksjon var epleproduksjonen og salatproduksjonen i dette prosjektet. Her ble gjødsel importert i form av tørket pellets og vinasse, et biprodukt fra vinindustrien. Vekstskifte ble ikke gjort. Det andre ytterpunktet ble i dette prosjektet representert ved rotfruktproduksjonen. Husdyr ble holdt og grønnsaker ble dyrket på samme gård. Nitrogenfikserende vekster ble dyrket og brukt som dels dyrefor og dels grønngjødsling. Resterende gjødning ble gjort ved kompostert husdyrgjødsel. Ingen gjødning ble importert til gården. Det viktigste middel for sykdomsbekjempelse var vekstskifte. I starttidspunktet ble jorden gjødslet med kompostert gjødsel (spredt og pløyd ned), så fulgte grønnsaksproduksjon det første året, år 2 og 3 kornproduksjon (rug og hvete), deretter produksjon av belgvekster i år 4 og 5 som ble høstet til dyrefòr mens restene etter høsting ble pløyd ned i jorden som næring til jorda. Dette avsluttet syklusen. Imidlertid ble ikke samme grønnsak dyrket hvert skifte, dvs at kålrot ble dyrket samme sted bare annet hvert skifte. Rotfruktproduksjonen fulgte reglene til biodynamisk produksjon og var sertifisert med merket Demeter. Potetproduksjonen representerte et slags mellomsituasjon i forhold til de tidligere nevnte teknologiene. I denne produksjonen ble ubehandlet husdyrgjødsel brukt som næring. Den ble tilført hvert år og pløyd ned i jorda umiddelbart etter påføring. Et 5-årig vekstskifte ble tillempet med grønnsaker hvert 5 år og korn i årene mellom, men grønngjødning ble ikke brukt. © Østfoldforskning 2011 64 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Det faktum at effekten av karbonlagring i, og karbontap fra jord ikke er tatt hensyn til i beregningene av klimapåvirkning fra produksjon av økologiske produkter introduserer en usikkerhet i resultatene. Dette skyldes særlig manglende måledata, og i fravær av slike data, også manglende modeller for beregning av disse prosessene. I forslag til ny standard for beregning av klimaspor for produkter, ISO 14067, er disse effektene tatt med under overskriften ”Soil Carbon Change”. Av ovenstående grunner inneholder standarden ikke et krav om å ta med Soil Carbon Change, men en anbefaling. I dette prosjektet ble data om karboninnholdet i jorda etterspurt men slike data var ikke tilgjengelig for en tilstrekkelig tidsserie. Flere studier indikerer imidlertid at karbontapet kan være betydelig ved jordbruk, opp mot 60 kg C/daa for intensiv åkerdrift, ifølge Grønlund. Pimentel et al (2005) har påvist store forskjeller i karboninnhold i jord i konvensjonelle og økologiske jordbruk i dyrehold og dyrking av belgfrukter. Elektrisitet: I analysene ble miljøbelastningen fra et samlet nordisk forbruk av elektrisitet brukt. Dette er den såkalte NordEl-miksen. Fordelingen av energibærere (uran, vind, vann, olje, kull) var kjent og miljøbelastningen pr kWh elektrisitet produsert fra de forskjellige energibærerne ble hentet fra databaser. Dette gir en høyere miljøbelastning enn gjennomsnittet for elektrisitet i Norge. Årsaken til at Nord-El-snittet brukes er at de nordiske kraftnettene er svært nær knyttet sammen fysisk og økonomisk. En stor del av elektrisiteten som produseres i Skandinavia selges via kraftbørsen Nord-Pool. Det er dermed urimelig å bruke miljøbelastningen fra kraftleverandøren som basis for LCA. I praksis vil effekten av dette være at den lave miljøbelastningen fra norsk vannkraft godskrives flere ganger, både når: en kunde bruker profilen fra sin spesifikke leverandør en annen kunde bruker profilen fra den gjennomsnittlige norske produksjon kunder i andre land tilkoblet NordEl-nettet gjør det samme. Hvis det kan garanteres at dette ikke skjer bør det allikevel være en mulighet for å bruke faktiske miljøbelastningstall for den aktuelle leveransen. Dette gjelder f eks når strømmen produseres lokalt for lokal bruk. Det gjelder også når strømmen selges via nettet men med en opprinnelsesgaranti (GO). En slik garanti har sitt utgangspunkt i et etablert system, hvor leverandøren har forpliktet seg til å gi bare slike garantier inntil egen faktiske leveranse. Det forutsetter dessuten at kjøpere av elektrisitet som ikke er GO må bruke en miljøbelastningsprofil basert på det gjennomsnittlige norske forbruket, fratrukket GO-delen. Dette er den såkalte restmiksen. Pr i dag eksisterer GO-systemer i Europa og metodikk for beregning av restmiksen er utviklet og vil bli tatt i bruk i flere land. Emballasjen: Emballasjen gir både en indirekte og direkte miljøeffekt. Direkte i form av produksjon av råvarer som plast og kartong, indirekte i form av en beskyttende effekt (eller mangle på sådan) på produktene. I denne analysen har den beskyttende effekt ikke blitt beregnet fordi samme produkt ikke selges både innpakket og i løsvekt. Det er imidlertid grunn til å tro, basert på andre undersøkelser, at effekten er betydelig. © Østfoldforskning 2011 65 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Emballasjen vil ved avfallsbehandling gi en reduksjon av miljøbelastningen ved at energi produseres ved forbrenning eller nytt materiale ved resirkulering. Denne gevinsten bør imidlertid tilfalle det neste produktsystemet, dvs det som bruker energien eller materialet. Hvis dette ikke gjøres, kan dobbelt-telling forekomme. Ulempen med å sette systemgrensene på denne måten er at det er vanskelig å ta hensyn til at noen materialer kan gi en større gevinst enn andre ved resirkulering eller forbrenning. I de studerte verdikjedene ble i alle tilfeller gjenbrukskasser av plast, såkalte IFCO-kasser, brukt som distribusjonsemballasje. Det lyktes ikke i dette prosjektet å skaffe spesifikke miljødata knyttet til produksjon, bruk, transport, vasking og avhending av disse kassene. Produsenten ville bare gi en analyse basert på forhold i det tyske markedet. Det antas at transportdistansene er lengre og omløpstiden kortere i Tyskland på grunn av større befolkningstetthet enn i Norge. Dermed er miljøbelastningen fra bruken av disse kassene antagelig underestimert i analysene. En annen konsekvens er at det ikke var mulig å sammenligne miljøpåvirkningen ved bruk av engangs pappkasser i forhold til flerbruks plastkasser. Flerbruks trepaller ble i alle tilfeller brukt. Analysene er basert på at pallene brukes 8 ganger. I mange tilfeller brukes pallene videre for andre formål som er mindre krevende. Det foreligger ikke statistikk på denne bruken og effekten kunne dermed ikke estimeres. Miljøbelastningen for pallene er dermed noe overestimert. Betegnelsen ”t-pak” inkluderer imidlertid ikke bare pallene men også plastfilm som brukes for å sikre pallene. Lagring: Transport: Belastningen fra transporten ble i dette prosjektet beregnet ut fra kunnskap om drivstoff-forbruk pr km for hver enkelt transport, fylningsgrad i bil, mengde returlast, type kjøretøy som ble brukt og gjennomsnittlige transportavstander. Databasetall ble brukt for utslippsfaktorer for forbrenning i kjøretøyene samt belastning fra drivstoffremstilling og infrastruktur. Generelt utgjør utslipp ved forbrenning av drivstoff den viktigste miljøbelastningen ved transport. Imidlertid er utslipp knyttet til framstilling av drivstoff, kjøretøy og transport infrastruktur også betydelig. Miljøbelastningen ved transport var stor for lette produkter fordi disse opptar mye plass pr vektenhet. Et viktig tiltak for å redusere denne belastningen kunne være å utnytte lastevolumet i bilene bedre, f.eks. ved å stable pallene 2 i høyden. Butikk: Den viktigste direkte miljøbelastningen i butikk ble funnet å være knyttet til energibruken. Energi brukes til å varme opp og belyse lokalene samt å kjøle/fryse varer. Belastningen skjer særlig i produksjonen av energien, som for det meste utgjøres av elektrisitet. Den totale energibruken for kjølte grønnsaker og frukt ble beregnet ut fra produsentens spesifikasjoner og erfaringstall fra den norske leverandøren. Mengde varer som passerte disken pr år ble beregnet ved å bruke kroneverdien på omsatt frukt og grønnsaker og en antagelse om at 35 % av produktene er kjølt. En snittpris pr kg ble antatt for å komme fram til masse kjølte varer pr år. Energibruken for kjølte frukt og grønnsaker ble beregnet til 0,4 kWh/kg. Energibruken vil variere ut fra plassen produktet tar i disken og ut fra oppholdstiden i kjøledisken men effekten av dette ble ikke studert. Energibruk for ikke kjølte varer ble antatt å være lik som for tørrvarer. Energibehovet ble anslått til 0,1 kWh/kg ut fra totale energibrukstall og publiserte tall. © Østfoldforskning 2011 66 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Svinn utgjør imidlertid en svært viktig indirekte miljøbelastning. For hver enhet produkt som går tapt i svinn går alle miljøbelastninger knyttet til produksjonen, emballeringen, transporten og lagringen av denne enheten tapt. Avfallsbehandlingen av produktet inkl emballasje belaster også miljøet, men kan også gi et positiv bidrag til miljøregnskapet, avhenger av hvordan produktet behandles. Årsaken til svinnet er synlig idet produktet sorteres ut, men det er i de fleste tilfeller vanskelig å anslå i hvilket ledd ansvaret ligger. Dette prosjektet påviste ikke hvor ansvaret for svinnet lå, dermed ble belastningene fordelt jevnt utover den foregående verdikjede. Utslipp av kuldemedier i kjølesystemer var en annen potensiell bidragsyter til produktenes miljøbelastning. Slike utslipp ble ikke studert i verdikjedene, på grunn av manglende data. Studien viste at butikkfasen i mange tilfeller ga et ikke ubetydelig bidrag til total miljøbelastning til flere produkter, særlig de som i utgangspunktet hadde en lav belastning fra produksjonen. Studien viste også butikksvinn utgjør en stor miljøbelastning og at god rullering er et viktig for å redusere denne belastningen. 7.1.5.4 Metodikk Systemgrenser: En viktig målsetning var å bidra til bedring av miljø- og ressurseffektiviteten til produktene. For å få en holistisk tilnærming var det viktig å få med så store deler av verdikjeden som mulig. Andre studier har vist at verdikjeden fra kjøpsøyeblikket til produktet er konsumert gir store bidrag til total miljøbelastning til produktene. Imidlertid er det utfordrende å hente inn det nødvendige datagrunnlaget fordi forbrukernes oppførsel er svært individuelt, både når det gjelder transportvaner, måter å tilberede maten på og vaner i forhold til å kaste mat. Oppførselen er i stor grad uavhengig av produktenes egenskaper, med unntak av avfallsbehandlingen som i stor grad er avhengig av kommunal politikk. Av disse grunnene ble ikke livsfasene til produktene etter kjøp i butikk tatt med i analysene. En rekke studier har vist at miljøbelastningen ved produksjon av infrastruktur, dvs kjøretøy, maskiner, bygninger, veier og lignende kan ha en signifikant betydning, dvs > 1 % av total belastning i en eller flere skadekategorier. Innhenting av data om infrastruktur er krevende. Derfor ble infrastruktur bare tatt med i prosesser hvor slik informasjon er lett tilgjengelig via Ecoinvent og andre databaser i SimaPro, i dette tilfellet for transport og produksjon av innsatsvarer. Funksjonell enhet: Studien av funksjonelle enheter viser at de undersøkte enhetene basert på næringsinnhold og på diett ikke var brukbare alternativer til produktmasse. Masse fungerer imidlertid greit som enhet så lenge produkter med omtrentlig lik funksjon sammenlignes. Funksjon må i denne sammenheng defineres presis. Det er ikke tilstrekkelig presist å si at funksjonen til mat er å tilføre kroppen næring for deretter å sammenligne alle matprodukter. Kjøtt og grønnsaker fyller forskjellige næringsmessige funksjoner selv om begge gir næring til kroppen. Dette bør tas hensyn til hvis ønsket er f eks å gi veiledning til forbrukere om en ”klimavennlig diett”. Allokering: I de undersøkte verdikjedene var det flere situasjoner hvor miljøbelastningen fra en prosess måtte fordeles over flere produkter. De viktigste prosessene var primærproduksjonen som ga hovedprodukt og biprodukter, © Østfoldforskning 2011 67 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport transport fra grossist til butikk hvor flere typer produkter ble fraktet sammen og i grossistlager og butikk hvor mange produkter ble lagret sammen i kjøledisker. Økonomisk allokering ble brukt i fordelingen av belastningen fra produksjonen (primærproduksjon, transport til prosessering, lagring og prosessering) på grunn av stor forskjell mellom verdien av produktene og at de involverte aktørene styrte sine aktiviteter mot å maksimere utbyttet av hovedproduktet. Dermed speiler økonomisk allokering aktørenes prioriteringer. Dessuten gir miljøanalysene resultater som harmonerer med økonomiske analyser. F eks vil en økning i utbytte til hovedprodukt i forhold til biprodukt gi en miljøforbedring og samtidig forbedring i det økonomiske resultatet. I transporten til butikk ble masseallokering brukt av mangel på data om nøyaktig sammensetning av den øvrige lasten. Lette produkter tar opp mye plass i forhold til vekten. Det er dermed sannsynlig at transportarbeidet er undervurdert for lette produkter. Imidlertid er ofte transportene vektbegrenset, dermed har volumkrevende produkter mindre betydning. På grunn av lav tetthet av produktene er også transportbelastningen høy ved transport til grossistlager. Belastningen ved transport til butikk er imidlertid lav fordi ved slik transport er produktene blandet med andre produkter og transporten er vektbegrenset. Dermed er det ingen grunn til å volumallokere belastningen ved denne transporten. I butikkene er det derimot riktig å volumallokere belastningene, men på grunn av høy omsetningshastighet er allikevel belastningen relativt sett lav. I butikk og på grossistlager ble masseallokering igjen brukt fordi data om oppholdstid og volum på de forskjellige produktene ikke ble hentet inn. Årsaken var at ressursene i prosjektet ikke tillot en slik datainnsamling. Lette produkter tar opp mer plass i kjølediskene og gir dermed en høyere belastning men det er sannsynlig at denne effekten motvirkes ved at de lette produktene har lav oppholdstid i hyllene på grunn av lav holdbarhet og lavt produktantall. 7.1.5.5 Tiltak for å redusere miljøbelastningen Livsløpsanalysene som ble gjennomført i løpet av prosjektet viste fordeling av miljøbelastningene i verdikjeden fra primærproduksjon til butikk. Analysene viste også bidrag fra hver enkelt prosess, f.eks. traktorkjøring, damping av jorden, produksjon av emballasjematerialer, etc. Ut fra disse analysene ble effekten av tiltak for å redusere miljøbelastningen simulert. Generelt viste analysene at forskjellige tiltak var viktige for de forskjellige produktene. For salatene, med unntak av isbergsalat var reduksjon av mengden emballasje pr produktenhet viktigste enkelttiltak, vel å merke under forutsetning at ikke dette ga negativ effekt på svinnet i resten av verdikjeden. Dette kunne oppnås ved å gå over til en enklere løsning f eks en ren poseløsning og/eller å øke mengden produkt pr pakning. Et annet viktig tiltak var å bruke mindre miljøbelastende emballasjetyper, f.eks. PP i stedet for PET. Reduksjon av svinn i butikk var et annet svært viktig tiltak som kunne oppnås ved å ta i bruk en bedre egnet emballasje. Økning av avlingen er et annet svært viktig tiltak. Dette kunne oppnås ved å minske svinnet under dyrking. Det viktigste tiltak for å minske miljøbelastningen ved rotfruktene kålrot og løk ville være å øke avlingene. Det mest effektive tiltaket for å oppnå dette målet ville sannsynligvis være å grøfte åkrene bedre. Et annet viktig tiltak ville være å minske svinnet, noe som kunne tenkes å oppnås ved mye rutiner for kutting og pakking av kålrot. Løk er sensitiv overfor støtskader. Løk-svinnet kunne potensielt reduseres ved en mer beskyttende emballasjeløsning, men denne muligheten ble ikke testet i dette prosjektet. © Østfoldforskning 2011 68 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Det viktigste tiltaket for epler ville være å bruke en lettere emballasje av et miljømessig bedre materiale. Sannsynligvis ville en tettere emballasje gi en bedre holdbarhet og lavere svinn. Et annet viktig tiltak ville være å øke avlingen, kanskje ved en mer effektiv gjødslingsstrategi. En økning av utbyttet av konsumepler ville også gitt en stor reduksjon av miljøbelastningen til dette produktet. For poteter er den store andelen små produkter et hovedproblem. Dette kan løses på lang sikt ved å utvikle kultivarer som er mer sykdomsresistente, spesielt overfor tørråte. På kort sikt kunne problemet løses ved å forsøke å etablere et marked for små konsumpoteter. En annen forbedringsmulighet kunne være å minske svinnet ved å kjøle produktene. Bruk av kjøling vil gi en liten økning i miljøbelastningen men denne økningen ville oppveies av selv en liten reduksjon av svinnet. Swensen (2008) nevner en rekke tiltak som kan redusere miljøbelastningen forbundet med produksjonen av økologiske produkter, bl.a. følgende. Optimalisering av avling bl.a. ved å forebygge sykdommer, god ugrasregulering og bedre grøfting er et viktig tiltak. Senke energiforbruk Minimering av jordpakking Bedre bruk av grønngjødsel Bedre bruk av husdyrgjødsel, f eks ved bedre spredning Reduksjon av tap ved høsting og fòring Praktisere tette kretsløp Tiltakene virker ved å ta bedre vare på ressursene, øke karbonlagring i jorda, minske omdanning til N2O, minske transportmengden og generelt ta bedre vare på ressursene. Det er ikke, verken i dette prosjektet, eller av Swensen gjort kvantifisering av effekten av disse tiltakene, men det burde være gode utgangspunkt for framtidige forskningsprosjekter. Et annet interessant tiltak foreslått av Swensen er å legge inn krav om tak på klimabelastning eller lignende reguleringer. Et slikt tiltak vil kunne åpne for et større tilfang av informasjon om klimanytte av tiltak og øker sannsynligheten for at målrettede og effektive tiltak settes inn. © Østfoldforskning 2011 69 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 8 Konklusjoner Prosjektet har gitt mye ny kunnskap om økologisk frukt og grønt og forholdene i norske verdikjeder til produktene. Antallet studerte produksjonssteder var for lavt til å kunne trekke statistisk holdbare konklusjoner, men tallmaterialet pekte på noen interessante sammenhenger. Produksjonsforholdene på gårdene som ble studert var svært forskjellige. På èn gård var driften lik som for konvensjonell drift med unntak av at pesticider og kunstgjødsel ikke ble brukt. På en annen gård var driften svært annerledes. Gården hadde kombinasjonsdrift (dyr/ grønnsaker), egen næringsproduksjon (kompostert naturgjødsel og grønngjødning) og vekstskifte. Den tredje gården lå et sted i mellom disse ytterkantene. Der ble naturgjødsel brukt. Gjødsling ble gjort hvert år. Studien viste også at økologiske produkter stort sett ble pakket likt og behandles likt i verdikjeden som konvensjonelle med unntak av pakkingen. Alle økologiske produkter pakkes, noen konvensjonelle produkter selges i løsvekt. Et annet unntak gjaldt poteter. Økologiske poteter ble stort sett pakket i laminerte papirposer, mens konvensjonelle ofte ble pakket i plastposer. Prosjektet indikerer at lys- og temperaturforholdene i verdikjeden ikke alltid er ideelle. Brudd i kjølekjeden ble konstatert ikke bare i de deler av verdikjeden der det er kjent at temperaturen er forhøyet (omlastinger, pakking til butikk) men også i områder der det har blitt antatt å være god kontroll (kjøledisk i butikk). Lysforholdene er i noen tilfeller langt fra ideelle, men prosjektet har påvist at kjøling er den beste beskyttelse mot kvalitetsforringelse av rotgrønnsaker som følge av lys. Svinnet var for noen produktgrupper høyt og i mange tilfeller er problemet større for økologiske produkter enn deres konvensjonelle varianter. Lagringsforsøk viser at dette i noen tilfeller skyldes emballasjen, særlig for Rucola. Ved bruk av andre emballasjeløsninger ble atmosfæren inne i pakningene forandret under lagring på en måte som forbedret holdbarheten for produktene. Dett gjaldt særlig salatemballasje. Prosjektet har påvist at forskjeller mellom egenskaper mellom økologiske og konvensjonelt dyrkede frukt og grønnsaker. Effekten av slike forskjeller lot seg ikke kvantifisere i dette prosjektet. Vi kan imidlertid konkludere med at økologiske frukt og grønnsaker ikke nødvendigvis skal emballeres, lagres og distribueres likt som sine konvensjonelle varianter. Prosjektet har også påvist betydelige forskjeller i miljøbelastning mellom forskjellige F&G-produkter. Forskjellene skyldes til en viss grad metodiske forskjeller. Funksjonell enhet basert på masse er ugunstig for lette produkter. Prosjektet lyktes ikke å identifisere en funksjonell enhet som kunne tillate en rettferdig sammenligning av miljøprofil til F&G-produkter. Dette har heller ikke blitt publisert vellykkede forsøk på nye funksjonelle enheter av andre forskere i løpet av prosjektets gang eller tidligere. Systemgrensene er svært viktige. Når systemgrensene settes slik at avfallsbehandlingen ikke er med i systemet kan dette bety at emballasjen kan få en stor miljøbelastning. Allokering viste seg også å være viktig. Ved bruk av økonomisk allokering ble miljøbelastningen av produktene som ble pakket og sendt til butikk høy, hvis en stor del av produktet ble sortert ut til lav-verdi formål, f eks potetmel eller eplejuice. © Østfoldforskning 2011 70 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Miljøanalysene har påvist en rekke muligheter for reduksjon av produktenes miljøbelastning. De største potensialene for reduksjoner i miljøbelastning vil komme fra å minske materialmengde i emballasje, redusere svinn i butikk og øke avlingene. Reduksjon i materialmengde kan oppnås ved å redesigne emballasjen. Svinnet i butikk kan antagelig reduseres ved å bruke bedre egnede emballasjematerialer, sørge for bedre rullering i butikk og bedre kjøling av produktene i hele verdikjeden. Avlingene kan økes på kort sikt ved å grøfte åkrene, på lang sikt ved å ta i bruk kultivarer (sorter) som bedre tåler konvensjonell drift. Et annet viktig tiltak er å tillate salg i butikk av imperfekte produkter, f eks produkter som er for små eller store eller misformede og produkter som har ”skjønnhetsfeil”. En ny metodikk for emballasjeutvikling er også utviklet. Metodikken tar utgangspunkt i allerede foreliggende kunnskap om hvilken atmosfæresammensetning og temperatur de forskjellige produkter ”ønsker”. Respirasjon av produktene under gitte forhold måles deretter. Fra denne kunnskap kan egnede emballasjematerialer velges. De forskjellige emballasjematerialer kan så testes i lagringsforsøk og de beste løsninger velges. Miljøbelastningen til de nye løsningene kan enkelt beregnes ved å bruke tilgjengelige databasetall. Imidlertid bør det tas hensyn til svinnet, hvis slike data foreligger. © Østfoldforskning 2011 71 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 9 Forskningsbehov Prosjektet har påvist holdbarhetsproblemer for økologisk dyrkede F&G-produkter. Dessuten har det blitt vist at noen økologiske F&G-produkter har høy miljøbelastning. Konklusjonen er at forholdene kan bedres ved å ta i bruk bedre emballasjeløsninger samt noen andre tiltak. Studiene har også påvist hvilke tiltak som kunne gi størst forbedringseffekt. Prosjektet har derimot ikke tillatt en overgripende analyse av økologisk dyrkede F&G-produkter. Det anbefales at studier i neste omgang gjøres på et mer overordnet nivå med bruk av forenklede analyse- og måleverktøy. Framtidige studier bør også inkludere importerte produkter. I dette studiet ble det forsøkt men data ble ikke gjort tilgjengelig for oss. Framtidige studier bør også gjøres for å undersøke en eller flere av påstandene som er gjengitt i tabell 2. Slike undersøkelser vil kunne gi ytterligere verdifulle tips til aktørene i verdikjeden som kan gi viktige forbedringer. © Østfoldforskning 2011 72 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 10 Referanser Bos, J.F.F.P.; de Haan, J.J.; Sukkel, W. and Schils, R.L.M. (2007) Comparing energy use and greenhouse gas emissions in organic and conventional farming systems in the Netherlands. Paper at: 3rd QLIF Congress: Improving Sustainability in Organic and Low Input Food Production Systems, University of Hohenheim, Germany. March 20-23, 2007. Carlsson, K og Sonesson U: Livscykelinventering av butiker. Data och metoder för att beräkna butikens roll vid LCA av livsmedel. SIK Rapport nr 676 2000. G. Holmboe-Ottesen: Aftenposten Innsikt, mai 2010. Kader AA (1992): Postharvest Technology of Horticultural Crops. 1992. tech. ed. Oakland: University of California. ANR Publication 3311. Küstermann, B & K.J. Hülsbergen 2008. Emission of Climate-Relevant Gases in Organic and Conventional Cropping Systems. In: Neuhoff, D., N. Halberg, T. Alföldi, W. Lockeretz, A. Thommen, I.A. Rasmussen, J. Hermansen, M. Vaarst, L. Lueck, F. Caporali, H. H. Jensen, P. Migliorini & H. Willer (Eds.): Cultivating the Future Based on Science Vol 1. Proceedings of the Second Sci Conf of the Int Society of Organic Agr Res (ISOFAR), Modena 18-20 June 2008, ISBN 978-3-03736-023-1 Cantwell and Reid, 1993; Gross et al., 2002; International Institute of Refrigeration, 1993 and 1995; Nell and Reid, 2000; Thompson et al., 1998: http://postharvest.ucdavis.edu; http://www.postharvest.com.au; www.fao.org/inpho IFOAM. Reference for principles: http://www.ifoam.org/about_ifoam/principles/index.html L. Mila` i Canals, G.M. Burnip and S.J. Cowell (2006): Evaluation of the environmental impacts of apple production using Life Cycle Assessment (LCA): Case study in New Zealand. Agriculture, Ecosystems and Environment 114 226–238 Niggli U et al: Technology platform “organics”. Vision for an organic food and farming research agenda to 2025. IFOAM EU Group og FiBL, 2008. Opinion (2008). Holdninger til økologisk mat- Pretest 2008 og Posttest 2009. Webundersøkelse Virtual Garden, Oslo. Pimentel D, Hepperly P, Hanson J, Douds D and Seidel R: Environmental, Energetic, and Economic Comparisons of Organic and Conventional Farming Systems. Journal of BioScience • July 2005 / Vol. 55 No. 7 QLIF (2008a). Quality Low Input Food, subproject 1. http://www.qlif.org © Østfoldforskning 2011 73 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport QLIF (2008b). Quality Low Input Food, subproject 2. http://www.qlif.org QLIF (2008b). Quality Low Input Food, subproject 7. http://www.qlif.org Roundtable on Organic Agriculture and Climate Change = RTOACC (http://www.organicandclimate.org/). Ryall AL and Lipton WJ (1983): Handling, Transportation, and Storage of Fruits and Vegetables. 1983. Westport, CT: AVI Publishing. Statens Landbruksforvaltning: Rapport for første halvår 2008. Produksjon og omsetning av økologiske varer. Rapport nr 19, 2008. 15. september 2008. http://www.okologisk.no/tall-og-fakta/aktuelle-tall/ Swensen, Berit: Økologisk jordbruk og klima. OIKOS rapport nr 1, 2010. Suslow, T: Postharvest handling for organic crops. University of California. Division of Agriculture and Natural Resources. Publication 7254. September 2000. http://anrcatalog.ucdavis.edu Thrane M. (2006): Environmental impacts from Danish fish products – new methods and insights. International Journal of Life Cycle Assessment;11(1):66–74. Thrane M., Ziegler F. and Sonesson U. (2009): Eco-labelling of wild-caught seafood products. Journal of Cleaner Production 17 416–423 Trydemann Knudsen, M: Environmental assessment of imported organic products. Focusing on orange juice from Brazil and soybeans from China. PhD thesis (2010). http//orgprints.org/18411. Ziegler F, Nilsson P, Mattsson B, Walther Y. (2003): Life cycle assessment of frozen cod fillets including fisheryspecific environmental impacts. International Journal of Life Cycle Assessment 2003;8(1):39–47. Williams, A.G., Audsley, E. and Sandars, D.L. (2006): Determining the environmental burdens and resource use in the production of agricultural and horticultural commodities. Main Report. Defra Research Project IS0205. Bedford: Cranfield University and Defra. Tilgjengelig på: www.silsoe.cranfield.ac.uk, and www.defra.gov.uk WRAP (2008): Food waste report v2. The food we waste. ISBN: 1-84405-383-0. Økologisk fotavtrykk: http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN/page/footprint_basics_overview/) Økoeffektivitet: http://www.wbcsd.org/Plugins/DocSearch/details.asp?DocTypeId=25&ObjectId=MTc5OTI) © Østfoldforskning 2011 74 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 1 Eple Energi KJ Protein Fett Karbohydrat Fiber Folat Vitamin C Retinol Betakaroten Vitamin A RAE Vitamin D Vitamin E Tiamin Riboflavin Niacin NE Vitamin B6 Vitamin B12 Kalsium Jern Natrium Kalium Magnesium Sink Selen Kopper Fosfor © Østfoldforskning 2011 Eksempel på bruk av næringsinnhold som funksjonell enhet. Mengde av næringsstoff (i g) pr 100 g 199 0,3 0,1 10 2,5 0,000001 0,01 0 0,000011 1 0 0,4 0,00002 0,00001 0,2 0,00005 0 0,005 0,0001 0 0,133 0,005 0 0 0,00004 0,012 RDI 300 25 0,0003 0,075 0,0007 700 0,0000075 8 0,0011 0,0013 15 0,0013 0,000002 0,8 0,015 3,1 0,28 0,007 0,00004 0,0009 0,6 Mengde (kg) som kreves for å dekke RDI 0,0 0,0 0,0 3,3 1,1 33,0 0,8 33,0 0,8 0,0 76,9 0,0 76,9 2,2 6,0 14,3 8,2 2,9 2,2 6,0 14,3 8,2 2,9 17,6 16,5 17,6 16,5 2,6 6,2 2,6 6,2 2,5 5,5 2,5 5,5 195,1 kg total 75 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport % Norsk Importert Energi 0 0 Protein 0 0 Fett 0 0 Karbohydrat 0 0 Fiber 0 0 Folat 33,0 32,6 Vitamin C 0,8 2,7 Norsk best Retinol 0,0 0,0 Betakaroten 0,0 0,0 Vitamin A 76,9 38,0 Utenlandsk best Vitamin D 0,0 0,0 Vitamin E 2,2 4,3 Norsk best Tiamin 6,0 0,01 Utenlandsk best Riboflavin 14,3 4,7 Utenlandsk best Niacin 8,2 16,3 Norsk best Vitamin B6 2,9 3,5 Norsk best Vitamin B12 0,0 0,0 Kalsium 17,6 14,5 Utenlandsk best Jern 16,5 16,3 Natrium 0,0 0,0 Kalium 2,6 2,3 Utenlandsk best Magnesium 6,2 5,1 Utenlandsk best Sink 0,0 0,0 Selen 0,0 0,0 Kopper 2,5 3,3 Norsk best Fosfor 5,5 0,6 Utenlandsk best 195,1 © Østfoldforskning 2011 144,3 Utenlandsk best 76 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 2. Diettbasert funksjonell enhet. kg pr år Korn som mel Poteter Potetprodukter Smør Margarin Melk Ost Egg Kjøtt Kylling og kalkun Fisk Frukt og bær Grønnsaker Sum © Østfoldforskning 2011 82,5 26,6 34 3 9,1 116 16,8 11 51,3 15 33 86 63,7 548 % av forbruk % av GHG(kg) Belastning Bidrag bidrag 15,1 0,98 80,9 6,1 4,9 0,21 5,6 0,4 6,2 0,35 11,9 0,9 0,5 3,4 10,2 0,8 1,7 3,4 30,9 2,3 21,2 1 116,0 8,8 3,1 10 168,0 12,7 2,0 2 22,0 1,7 9,4 11,5 590,0 44,6 2,7 2,3 34,5 2,6 6,0 6,1 201,3 15,2 15,7 0,3 25,8 2,0 11,6 0,4 25,5 1,9 100 1323 100 77 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 3. Rulleringsresultater Butikk 1 Produkter Rullering Antall lager/ disk Poteter Gulrot Kålrot Omsatt/ svinn i perioden 21 34 28 Uke 1-2 15 19 18 Uke 2-3 0 27 10 Butikk 2 Produkter Antall lager/ disk Omsatt/ svinn i perioden 6 55 18 10 Uke 1-2 Uke 2-3 6 47 18 x 10 0 5 0 14 3 Uke 1-3 0 8 0 0 x 0 Butikk 3 0 4 0 Rullering Antall lager/ disk Poteter Gulrot Kålrot Epler Isberg Hjertesalat 7 87 9 27 23 6 Omsatt/ svinn i perioden Uke 1-2 6 76 2 9 23 6 Uke 2-3 0 72 7 11 0 0 Butikk 4 Produkter 6 14 3 Rullering Poteter Gulrot Epler Salater Produkter Uke 1-3 Uke 1-3 1 11 7 18 0 0 0 11 7 4 0 0 Rullering Antall lager/ disk Poteter © Østfoldforskning 2011 10 Omsatt/ svinn i perioden Uke 1-2 7 x Uke 2-3 Uke 1-3 3 x 78 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Gulrot Kålrot 21 6 14 4 x 16 Butikk 5 Produkter Antall lager/ disk Omsatt/ svinn i perioden 14 75 66 11 Antall lager/ disk Poteter Gulrot Epler 6 4 14 Uke 1-2 14 35 63 11 Omsatt/ svinn i perioden Uke 2-3 0 38 0 0 Uke 1-2 6 4 12 x Uke 1-3 0 40 3 0 Rullering Uke 2-3 6 0 Butikk 8 Produkter 7 Rullering Poteter Gulrot Epler Salater Butikk 6 Produkter 7 2 x 0 32 0 0 Uke 1-3 0 0 2 x 0 0 Rullering Antall lager/ disk Poteter Gulrot Kålrot Epler © Østfoldforskning 2011 13 100 19 9 Omsatt/ svinn i perioden 13 83 15 8 Uke 1-2 Uke 2-3 1 23 5 2 Uke 1-3 0 17 4 1 0 6 0 1 79 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 4. Beregning av lystgassutslipp Oppdrag : Bistand i forskningsprosjektet ”Økofrukt” gitt i e-post 29.10.08 © Østfoldforskning 2011 80 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 1.a. Anslå N2O- og CH4-utslipp under gjødselhåndtering på Gård 1, dvs utslipp i tiden fra gjødselen produseres av kua til den spres på jordene. © Østfoldforskning 2011 81 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport © Østfoldforskning 2011 82 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Kompost Haug Middel g gass per kg TS g CO2-ekv. Per kg TS g gass per kg gjødsel CH4 N2O CH4 N2O CH4+N2O CH4 N2O CH4 N2O CH4+N2O 1.5 7.9 4.7 0.58 0.40 0.49 35 182 109 172 119 146 207 301 254 0.15 0.10 0.13 9 45 54 47 31 78 28 38 66 0.4 2.1 1.2 g CO2-ekv. per kg gjødsel - © Østfoldforskning 2011 83 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport ≈ Tabell 2. Kompostproduksjon Gjødsel avlingsrester N-mineralisert Sum N2O utslipp per daa ved økologisk dyrking av kålrot og Løk Stange kg N per daa N2O-N g N2O g CO2-ekv. 325 96200 (#) 2 0.02 0.03 9 (##) 0.5 0.01 0.01 2 (###) 7 0.07 0.11 33 (####) 0 325 96244 2.a. Beregne N2O- og CH4- utslipp ved gjødselhåndtering og produksjon av Binadan 5-2-4. © Østfoldforskning 2011 84 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 2. b. Regne ut indirekte og direkte N2O-utslipp fra jord ved produksjon av salat og epler © Østfoldforskning 2011 85 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Tabell 3 N2O utslipp per daa ved økologisk salatdyrking. kg N per daa N2O-N g N2O g CO2-ekv. Binadanproduksjon 23 36 10756 Gjødsel 8 0.08 0.13 37 Avlingsrester 2 0.02 0.03 9 N-mineralisert 8 0.08 0.13 37 Sum 23 37 10840 3. a. Beregne N2O- og CH4- utslipp ved gjødselhåndtering og produksjon av Binadan 5-2-4 til epleproduksjon. 3. b. Regne ut indirekte og direkte N2O-utslipp fra jord ved produksjon av epler. © Østfoldforskning 2011 86 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport - N2O utslipp per daa ved økologisk epledyrking, 70 % graset beites kg N per daa N2O-N g N2O g CO2-ekv. Binadanproduksjon 12 18 5378 Gjødsel 6,5 0,07 0,10 30 Avlingsrester 8 0,08 0,13 37 N-mineralisert 2 0,02 0,03 9 Sum 12 18 5461 Tabell 4 © Østfoldforskning 2011 87 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport © Østfoldforskning 2011 88 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 5. Resultater fra respirasjons. Respirasjon Hjerte Økologisk (ml gass/kg time) Respirasjonsforsøk, runde 1. 160 AVG RCO2 AVG RO2 140 120 100 80 60 40 20 T: 10 LU F 21 /1 4: 10 19 /2 4: 10 0, 3/ 11 :1 0 T: 22 LU F 10 /1 4: 22 9/ 17 :2 2 0, 5/ 8: 22 0 Figur 18. Respirasjon av økologisk hjertesalat ved 10 ⁰C. 160 140 AVG RCO2 AVG RO2 120 100 80 60 40 20 0 0, 3 /1 1: 22 13 /2 4: 22 8/ 23 :2 2 18 /1 8: 22 LU FT :2 2 0, 3/ 10 :1 0 18 /2 0: 1 33 0 /1 7: 10 LU FT :1 0 Respirasjon Rukkola Konvensjonell (ml gass/kg time) Tallene på x-aksen angir hhv konsentrasjon av CO2/konsentrasjon av O2/temperatur. Figur 19. Respirasjon av konvensjonell Rucola. Tallene på x-aksen angir hhv konsentrasjon av CO2/konsentrasjon av O2/temperatur. © Østfoldforskning 2011 89 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 160 Respirasjon i luft (ml gass/kg time) 140 120 100 Hjer-Øko:10 Hjer-Konv.:10 Rukk-Konv.:10 Hjer-Øko:22 Hjer-Konv.:22 Rukk-Konv.:22 80 60 40 20 0 AVG RCO2 AVG RO2 Figur 20. Respirasjon av forskjellige salatvarianter. Hjer=Hjertesalat. Rukk=Rucola. Øko=økologisk, Konv=Konvensjonell. Måling av salatblanding etter oppgradering av utstyr. 2,5°C:RCO2 4°C:RO2 2,5°C:RO2 6°C:RCO2 4°C:RCO2 6°C:RO2 14 Respirasjon (ml/kg*time) 12 10 8 6 4 2 0 12%CO2/1%O2 0%CO2/4%O2 5,5%CO2/1%O2 7,5%CO2/1%O2 Luft Figur 21. Respirasjon av salatblanding med forbedret måleutstyr. Figur 22. Respirasjon av økologisk Rucola. © Østfoldforskning 2011 90 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 AVG RCO2 22°C AVG RO2 22°C 18 /1 1 18 :Ø k /1 1: o K 15 onv . /1 5 15 :Ø k /1 5: o Ko n 10 /1 v. 5: 10 Ø k /1 5: o Ko n 12 /1 v. 1: 12 Ø k /1 1: o Ko n 11 /1 v. 4: 11 Ø k /1 4: o Ko n Lu v. ft: Ø Lu k ft: o Ko nv . Respirasjon, ml/kg time Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport . Figur 23. Respirasjon av Ostara økologisk og Laila konvensjonell potet. Tallene på x-aksen angir hhv konsentrasjon av CO2/konsentrasjon av O2/dyrkingsmåte. Figur 24. Respirasjon av Sava økologisk og konvensjonelt dyrket potet. Tallene på x-aksen angir hhv konsentrasjon av dyrkingsmåte/CO2/konsentrasjon av O2. © Østfoldforskning 2011 91 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 25. Respirasjonsmålinger av kålrot ved 3 oC. Tallene på x-aksen angir hhv konsentrasjon av dyrkingsmåte/temperatur/konsentrasjon av CO2/konsentrasjon av O2. © Østfoldforskning 2011 92 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 6. Resultater fra lagringsforsøk. Lamp 1, 15°C:Centre - Paper Lamp 1, 15°C:Centre - Clear Lamp 1, 4°C:Centre - Plastic 0,014 Lamp 1, 15°C:Centre - Plastic Lamp 1, 4°C:Centre - Paper Lamp 1, 4°C:Centre - Clear 0,012 W/m2 nm 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 200 300 400 500 600 700 800 Wavelength (nm) Figur 26. Lysintensitet i emballasjen. 1,0 Eco-15 °C-Paper;Light Eco-15 °C-Plastic;Light Eco-15 °C-Clear;Light Conv.-15 °C-Paper;Light Conv.-15 °C-Plastic;Light Conv.-15 °C-Clear;Light Eco-15 °C-Clear;Dark Conv.-15 °C-Clear;Dark Eco-4 °C-Paper;Light Eco-4 °C-Plastic;Light Eco-4 °C-Clear;Light Conv.-4 °C-Paper;Light Conv.-4 °C-Plastic;Light Conv.-4 °C-Clear;Light Eco-4 °C-Clear;Dark Conv.-4 °C-Clear;Dark % CO2 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 2 4 6 8 10 12 14 Storage time (days) Figur 27. Gass-sammensetning i pakningene. 2,0 % Weight loss 1,5 1,0 0,5 0,0 0 2 4 6 8 10 12 14 Eco-15 °C-Paper;Light Eco-15 °C-Plastic;Light Eco-15 °C-Clear;Light Conv.-15 °C-Paper;Light Conv.-15 °C-Plastic;Light Conv.-15 °C-Clear;Light Eco-15 °C-Clear;Dark Conv.-15 °C-Clear;Dark Eco-4 °C-Paper;Light Eco-4 °C-Plastic;Light Eco-4 °C-Clear;Light Conv.-4 °C-Paper;Light Conv.-4 °C-Plastic;Light Conv.-4 °C-Clear;Light Eco-4 °C-Clear;Dark Conv.-4 °C-Clear;Dark -0,5 Storage time (days) Figur 28. Vekttap i pakningene. © Østfoldforskning 2011 93 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport HJERTESALAT: % O2 og CO2 i emballasjen under lagring CO2 Hjerte-Konv.:10 °C CO2 Hjerte-Konv.:3 °C CO2 Hjerte-Øko:10 °C CO2 Hjerte-Øko:3 °C O2 Hjerte-Konv.:10 °C O2 Hjerte-Konv.:3 °C O2 Hjerte-Øko:10 °C O2 Hjerte-Øko:3 °C 25 % CO2 and O2 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) 7 - Signatur - 15. januar 2007 Figur 29. Lagringsforsøk hjertesalat. Gass-sammensetning i pakningene. Utseende: Hjertesalat Utseende Hjerte-Konv.:10 °C Utseende Hjerte-Konv.:3 °C Utseende Hjerte-Øko:10 °C Utseende Hjerte-Øko:3 °C Utseende (sensorisk skåre) 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) 8 - Signatur - 15. januar 2007 Figur 30. Lagringsforsøk hjertesalat. Kvalitetsbedømming under forsøket. © Østfoldforskning 2011 94 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Tabell 28. Lagringsforsøk hjertesalat. Sensorisk kvalitet. CO2 Rukkola-Konv.:10 °C CO2 Rukkola-Konv.:3 °C CO2 Rukkola-Øko:10 °C CO2 Rukkola-Øko:3 °C O2 Rukkola-Konv.:10 °C O2 Rukkola-Konv.:3 °C O2 Rukkola-Øko:10 °C O2 Rukkola-Øko:3 °C 25 % CO2 and O2 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) Figur 31. Lagringsforsøk Rucola. Gass-sammensetning i pakningene. © Østfoldforskning 2011 95 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Utseende Rukkola-Konv.:10 °C Utseende Rukkola-Konv.:3 °C Utseende Rukkola-Øko:10 °C Utseende Rukkola-Øko:3 °C Utseende (sensorisk skåre) 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) Figur 32. Lagringsforsøk Rucola. Kvalitetsbedømming under forsøket. Tabell 29. Lagringsforsøk Rucola. Sensorisk kvalitet. © Østfoldforskning 2011 96 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport CO2 Trippel-Konv.:10 °C CO2 Trippel-Konv.:3 °C CO2 Trippel-Øko:10 °C CO2 Trippel-Øko:3 °C O2 Trippel-Konv.:10 °C O2 Trippel-Konv.:3 °C O2 Trippel-Øko:10 °C O2 Trippel-Øko:3 °C 25 % CO2 og O2 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) Figur 33. Lagringsforsøk trippelsalat. Gass-sammensetning. Utseende Trippel-Konv.:10 °C Utseende Trippel-Konv.:3 °C Utseende Trippel-Øko:10 °C Utseende Trippel-Øko:3 °C Utseende (sensorisk skåre) 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 Tid (dager) Figur 34. Lagringsforsøk trippelsalat. Kvalitetsbedømming under forsøket. Tabell 30. Lagringsforsøk trippelsalat. Sensorisk kvalitet. © Østfoldforskning 2011 ”Tang” angir en av de tre salatsortene i pakningene. 97 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 35. Sammensetning av atmosfære i Rucola-emballasje, forsøk 2. © Østfoldforskning 2011 98 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 36. Lagringsforsøk film 1. Gass-sammensetning i pakningene. Figur 37. Lagringsforsøk film 3. Gass-sammensetning i pakningene. O2 - 10°C Poser - Amcor PLA CO2 - 10°C O2 - 10 og 4 °C 20 CO2 - 10 og 4°C 18 O2 - 4 °C CO2 - 4 C 16 O2 og CO2 (%) 14 12 10 8 6 4 2 0 0 2 © Østfoldforskning 2011 4 6 Dager lagret 8 10 12 99 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 38. Lagringsforsøk med film 2-PLA i poser. Gass-sammensetning. Figur 39. Lagringsforsøk med film 3-HDP, beger og film. Gass-sammensetning. Poser - NNZ 1 PLA 20 6-PLA 20 16 14 O2 og CO2 (%) 12 10 8 6 O2 - 10°C 4 CO2 - 10°C O2 - 10 og 4 °C 2 CO2 - 10 og 4°C 0 0 2 4 6 8 10 12 Dager lagret Figur 40. Lagringsforsøk med film 6-PLA 20 i poser. Gass-sammensetning. Poser 7-PLA 30 - NNZ 2 PLA 30 18 16 14 O2 og CO2 (%) 12 10 8 O2 - 10°C 6 CO2 - 10°C 4 O2 - 10 og 4 °C CO2 - 10 og 4°C 2 O2 - 4 °C CO2 - 4 C 0 2 © Østfoldforskning 2011 0 4 6 Dager lagret 8 10 12 100 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 41. Lagringsforsøk med film 7-PLA 30 i poser. Gass-sammensetning. Figur 42. Lagringsforsøk med film 8, BOPP (poser). Gass-sammensetning. PLA 20 og NNZ 3 BOPP BegerFlowpack og flowpack- NNZ 6-PLA120 og 8-BOPP 6 1 O2 - 10°C NNZ 6 1 CO2 - 10°C NNZ 25 6 1 O2 - 10 og 4 °C NNZ 6 1 CO2 - 10 og 4°C NNZ 8 3 O2 - 10°C NNZ O2 og CO2 (%) 20 8 3 CO2 - 10°C NNZ 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 Dager lagret Figur 43. Lagringsforsøk med beger og flowpack 6-PLA 20 og 8-BOPP. Gass-sammensetning. © Østfoldforskning 2011 101 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 44. Lagringsforsøk med film 8-BOPP toppfilm. Gass-sammensetning. Figur 45. Lagringsforsøk med film nr 9 i poser. Gass-sammensetning. Figur 46. Lagringsforsøk med film nr 9 i flowpack. Gass-sammensetning. © Østfoldforskning 2011 102 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 47. Lagringsforsøk med film nr 4, BOPP i poser. Gass-sammensetning. Flow pack - Scanstore 1 BOPP 7000 20,00 18,00 O2 og CO2 (%) 16,00 14,00 O2 - 10 °C 12,00 CO2 - 10°C 10,00 O2 - 10 og 4 °C 8,00 CO2 - 10 og 4°C 6,00 4,00 2,00 0,00 0 2 4 6 8 10 12 Dager lagring Figur 48. Lagringsforsøk med film nr 4, BOPP i flowpack film (med beger). Gass-sammensetning. Figur 49. Lagringsforsøk med film nr 5, BOPP i poser. Gass-sammensetning. © Østfoldforskning 2011 103 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Forsøk med gulrot. Lagring av gulrot, effekt av temperatur på O2-nivået O2 1 °C 25 O2 4 °C O2 8 °C O2 12 °C O2 (%) 20 O2 18 °C 15 10 5 0 Dag 0 Dag 1 Dag 4 Dag 6 Dag 8 Figur 50. Gulrot lagringsforsøk. Forandring i O2-nivå. LAgring av gulrot, effekt av temperatur på CO2-nivået CO2 1°C CO2 4°C 25 CO2 8°C CO2 12°C CO2 (%) 20 CO2 18°C 15 10 5 0 Dag 0 Dag 1 Dag 4 Dag 6 Dag 8 Figur 51. Forandring i CO2-nivået under lagring. © Østfoldforskning 2011 104 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Tabell 31. Lagring i 9 dager – C700 gram produkt. Temp Lukt Sprøhet Smak Usmak Mugg/råte 1 °C OK Sprø Gulrot-smak Bitter ettersmak Nei 4 °C OK Litt seig Lite smak Bitter ettersmak Nei 8 °C OK Lit seig Lite smak Bitter ettersmak Nei 12 °C Søtlig Litt seig Lite smak Bitter ettersmak Råte på noen topper 18 °C Plast og råte Delvis i Ikke smakt oppløsning Tabell 32. Lagring i 9 dager – C250 gram. Temp Lukt Sprøhet Smak Usmak 1 °C OK Sprø OK Nei 4 °C OK Litt myk, men ”lyd” OK Nei 8 °C OK Litt myk, men ”lyd” Lite smak Bitter ettersmak Nei 12 °C OK Litt myk, men ”lyd” Gammel smak Bitter ettersmak Nei 18 °C Søtaktig Seig Ikke smakt Mugg/råte Noe mugg, og råte på noen topper Tabell 20 viser resultatene for 250 g-produktet. Det ble i tillegg observert vann i posene. Tabell 33. Lagring i 9 dager – CF250 gram. Temp Lukt © Østfoldforskning 2011 Sprøhet Smak Usmak Mugg/råte 105 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport 1°C OK Sprø 4 °C Stram / Litt seig gammel lukt 8 °C Stram / Litt seig med Lite smak gammel lukt ”lyd” Litt søt, litt bitter ettersmak 12 °C Stram / Litt seig gammel lukt Bittersmak Ja 18 °C Stram, søtaktig Ikke smakt Myk OK Nei Lite smak Nei Litt råte i noen topper Noen myke flekker Mye mugg pels Tabell 21 viser resultatene for CF250 g-produktet. Det ble observert vann i posene, og mye grønne topper Tabell 34. Lagring i 9 dager – F750 gram. Temp Lukt 1 °C Smak Usmak Mugg/råte Gammel lukt Litt sleip og seig Parafin Ja Nei 4 °C Gammel lukt, Litt seig pluss parafin Lite smak Bitter ettersmak Nei 8 °C Søtlig og fermentert lukt Seig Lite smak Bitter ettersmak Nei 12 °C Søtlig og fermentert lukt Litt seig Lite smak Bitter ettersmak Litt mugg på noen topper 18 °C Søtlig, fermentert og råtten Seig Ikke smakt © Østfoldforskning 2011 Sprøhet Mye råte 106 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 7. Resultater fra livsløpsvurderinger (LCA). Potet Figur 52. Fordeling av eutrofierende utslipp i verdikjeden for økologisk potet. Figur 53. Fordeling av forsurende utslipp i verdikjeden for økologisk potet. © Østfoldforskning 2011 107 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Løk Figur 54. Klimapåvirkning i verdikjeden til økologisk løk. Kålrot Figur 55. Klimapåvirkning i verdikjeden til økologisk kålrot.. © Østfoldforskning 2011 108 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Figur 56. Aggregert fordeling av klimapåvirkning i verdikjeden til økologisk kålrot. © Østfoldforskning 2011 109 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 8. Grønnsaker Paprika Purre Grønnsaker er kulturplanter der deler av planten brukes rå, kokt eller stekt i matlaging på grunn av sin smak og sitt næringsinnhold. Ordet har ingen vitenskapelig, botanisk definisjon, og heller ikke i praktisk kokekunst har begrepet noe endelig og vedtatt innhold. Noen vil si at poteter, mais og sopp er grønnsaker - andre ikke. Det er heller ikke noe vedtatt skille mellom grønnsaker og frukt og mellom grønnsaker og kryddervekster. Grønnsaker er rike på nyttige karbohydrater som et gir tilskudd av viktig energi til kroppen, samtidig som de tilfører nyttige kostfiber, mineraler og vitaminer. Grønnsaker gir volum til kosten og virker derfor mettende. De er saftige og tilfører maten sødme på en gunstig måte. Grønnsaksvekster De delene av planten som brukes, er oppført etter navnet (hentet fra Wikipedia). Agurk (Cucumis sativa) - frukten Asparges (Asparagus officinalis) - underjordiske skudd Artisjokk (Cynara scolymus) - blomsterbunnen og begerbladene på blomsterknoppene Aubergin (Solanum melongena) - frukten Bladbete (Beta vulgaris) - rota Blomkål (Brassica oleraceae var. botrytis) - blomstergreinene Bondebønne (Vicia faba) - frøene © Østfoldforskning 2011 110 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Brokkoli (Brassica oleraceae var. italica) - blomsterknoppene og blomsterstilkene Bønne (Phaseolus vulgaris) - frøene og fruktene Endivie (Cichorium endivia) - bladene Ert (Pisum sativum) - frøene, frukten kalles sukkerert Fenikkel (Foeniculum vulgare var. azoricum) - bladslirene og bladstengelen Grasløk (Allium schoenoprasum) - bladene Grønnkål (Brassica oleracea var. acephala laciniata) - bladene Gulrot (Daucus carota) - rota Hodekål (Brassica oleraceae var. capitata) - bladene Hodesalat (Lactuca sativa var. capitata) - bladene Hvitløk (Allium sativum) - løken Issalat (Lactuca sativa var. capitata nidus jaggeri) - bladene Jordskokk (Helianthus tuberosus) - oppsvulmet jordstengel Karse (Lepidium sativum) - unge skudd Kepaløk, matløk (Allium cepa) - løken Kinakål (Brassica pekinensis) - bladene Knutekål (Brassica oleracea var. gongylodes) - oppsvulmet stengel Kålrot (Brassica napus var. rapifera) - oppsvumlet jordstengel Linser (Lens culinaris) - frøene Luftløk (Allium cepa var. viviparum) - bladene, løk i jorda og i blomsten Månedsreddik (Raphanus sativus var. radicula) - oppsvulmet jordstengel Bladbete (Beta vulgaris ssp. cicla) - bladene og bladstilken Nepe (Brassica rapa var. rapifera) - oppsvumlet jordstengel Sellerikål (Brassica chinensis) - langstrakt hode med blad Sjalottløk (Allium cepa var. ascalonicum) - løken Vinterreddik (Raphanus sativus var. niger) - oppsvulmet jordstengel Paprika (Capsicum annuum) - frukten Pastinakk (Pastinaca sativa) - rota Pepo (Cucurbita pepo) - frukten Pepperrot (Armorarica rusticana) - rota Pipeløk (Allium fistulosum) - bladene Plukksalat (Lactuca sativa var. acephala) - bladene Purre (Allium ampeloprasum var. porrum) - bladslirene Pyntekål (Brassica oleracea var. acephala laciniata) - bladene Rabarbra (Rheum rhaponticum) - bladstilkene Reddik (Raphanus sativus var. niger) - rota Rosenkål (Brassica oleraceae var. gemmifera) - hoder i bladhjørnene oppover stammen Rødbete (Beta vulgaris ssp. esculenta var. conditiva) - rota Rødkål (Brassica oleraceae var. capitata rubra) - bladene Salat (Lactuca sativa) - bladene Savoykål (Brassica oleraceae var. capitata sabauda) - bladene Selleri (Apium graveolens) - rota, bladstenglene Sikorisalat (Cichorium intybus var. foliosum) - bladene Spinat (Spinacia oleracea) - bladene Spisskål (Brassica oleraceae var. capitata elliptica) - bladene Sukkerbete (Beta vulgaris var. altissima) - roten Tomat (Solanum lycopersicum) - fruktene Vårløk (Allium ampeloprasum) - løken Skorsonerrot (Scorzonera hispanica) - rota © Østfoldforskning 2011 111 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 9. Eksempel på belysning av poteter. © Østfoldforskning 2011 112 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 10. Frukt Eksempel på klassifisering av frukt er gitt i tabellen under (kilde Wikipedia). Types of fruit True berry Blackcurrant, Redcurrant, Gooseberry, Tomato, Eggplant, Guava, Lucuma, Chili pepper, Pomegranate, Kiwifruit, Grape, Pepo Pumpkin, Gourd, Cucumber, Melon © Østfoldforskning 2011 Hesperidium False berry Aggregate fruit (Epigynous) Orange, Banana, Lemon, Lime, Cranberry, Grapefruit Blueberry Blackberry, Raspberry, Boysenberry, Hedge apple Multiple fruit Other accessory fruit Apple, Apricot, Peach, Cherry, Pineapple, Green bean, Fig, Sunflower seed, Mulberry Strawberry, plum, pear 113 Utvikling av nye miljø– og kostnadseffektive løsninger for emballering og distribusjon av økologisk dyrket fruktog grøntprodukter (Økofrukt). Sluttrapport Vedlegg 11. OTR av testede emballasjefilmer. • • • • • • • Film nr. 1: Film nr. 2: Film nr. 3: Film nr. 4 BOPP-film: Film nr. 5: Film nr. 6 BOPP-film Film nr. 7: © Østfoldforskning 2011 347 ml O2 / pakning / døgn 328 ml O2 / pakning / døgn 21,5 ml O2 / pakning / døgn 112 ml O2 / pakning / døgn 550 ml O2 / pakning / døgn 230 ml O2 / pakning / døgn 200 ml O2 / pakning / dø 114
© Copyright 2024