Assessing environmental impacts of smart packaging and food waste, a LCA study

Abstract

One third of the produced food for human consumption is wasted throughout the sup-ply chain. Given that 45% of the Earth's habitable land is classified as agricultural land, of which 16% is used for crop production, this situation is unsustainable. Food packaging could be one of the solutions to reduce food waste. Smart packaging, which includes active and intelligent packaging, is an innovation which is seen to extend shelf life and therefore increase the probability of the product to be consumed in time. Thus, reducing food waste, smart packaging can contribute to sustainability. The question arises whether the additional material for packaging solutions will offset the avoided impact by reducing food waste.
A life cycle assessment (LCA) was conducted to improve the understanding of environ-mental impacts from packaging solutions, with a particular focus on a temperature sensitive sensor. This sensor indicates the freshness of food products based on their temperature history. The sensor is also classified as dynamic shelf-life label (DSL) and enables a more flexible determination of expiration date compared with conventional printed date labels. The thesis concluded that the sensor has the potential to reduce environmental impacts of food waste. This is, though highly dependent on the context. The higher environmental impact from food product, the smaller the reduction on food waste is needed to offset the additional environmental burden from the packaging solution. The conducted LCA showed a decrease in most environmental impact categories when implementing the sensor at chicken, pork, and beef packaging. A waste reduction of 7,9% was the highest reduction required to achieve a decrease across all impact categories when implementing sensor for chicken packaging. An application for beef required a lower reduction rate than an applica-tion for chicken and pork.
In conclusion, the DSL has the potential to reduce the environmental impact of food waste. The extent of net environmental benefit is dependent on food product and context of implementation.

Popular Abstract (Swedish)

Kan smarta förpackningar reducera klimat-påverkan från matsvinn?
Har du någon gång upplevt livsmedelsförpackningar som överflödiga och antagit att de är klimatbovar? Kanske hade du helst velat köpa produkten utan all extra förpackning? I många fall anses förpackningarna stå för större klimatpåverkan än själva matsvinnet enligt konsumenter. Faktum är att vissa förpackningar kan reducera den totala klimatpåverkan genom att minska risken för matsvinn. Detta beror på att maten har större påverkan på klimatet än själva förpackningen. Skydd från yttre skador och förmultning förlänger hållbar-heten och produkten ges ett längre tidsspann för konsumtion och därmed minskar den totala klimatpåverkan.
Nästan hälften av jordens beboeliga mark klassas som jordbruksmark. Trots detta slängs en tredjedel av maten i leveranskedjan mellan jord och bord, samtidigt som delar av jordens befolkning fortfarande lider av svält. Inom EU specifikt kastas i genomsnitt 130 kg mat per individ årligen. Detta är ett ohållbart system. Men vart sker matsvinnet och vart kan de största skillnaderna göras? Vi som konsumenter har en viss skyldighet, men det förelig-ger även ett ansvar i tidigare etapper. Optimering av leveranskedjan, sänkta kyltemperaturer och mindre mat per förpackning är några åtgärder som används för att minska matsvinn. En ytterligare åtgärd som är mindre utforskad är smarta förpackningar.
Förpackningsinnovationer som smarta förpackningar är på framfart och har som syfte att kunna förlänga hållbarheten på livsmedel och underlätta val för konsumenterna. Exem-pelvis kan de indikera färskheten av livsmedelsprodukten, vilket gör det lättare för använda-ren att besluta om maten ska slängas eller konsumeras. Inom forskningen finns det kun-skapsluckor i hur mycket, och i vilka fall som smarta förpackningar kan reducera klimatpå-verkan från minskat matsvinn. Denna uppsats undersökte därför potentialen att minska klimatpåverkan från matsvinn genom smarta förpackningar via en livscykelanalys (LCA). Detta undersöktes genom att implementera en temperatur känslig sensor som tillhandahål-ler ett mer flexibelt utgångsdatum än de klassiska bäst-före-datumen. Sensorn reagerar på produktens temperaturhistorik. Den implementerades på produkterna: nötkött, fläskkött och kyckling. Resultaten indikerar i detta fall att sensorn, även kallad ”Dynamiska hållbar-hetsettikett” (DSL), är ett alternativ för att reducera klimatpåverkan. När DSL implemente-rades minskade klimatpåverkan i alla kategorier som har större vikt för biodiversiteten. Re-sultaten indikerade att en relativt låg avfallsminskning behövde ske för att avsätta de till-kommande avtrycken av den implementerade förpackningen. Det vill säga att detta resulte-rar i en nettomiljövinst.
Inför framtida studier behövs större inkludering av konsumentbeteende och den fak-tiska matsvinnsreduceringen som smarta förpackningar kan ge. Detta görs för att öka till-förlitligheten av slutsatserna samt förstå hur de agerar i samspel med användare. Att för-djupa kunskapen inom ämnet är av stor vikt då samhället kräver en stabil livsmedelsindustri för fortsatt hållbar utveckling. Så nästa gång du är i matvarubutiken, kanske du kommer se livsmedelsförpackningar på ett annat sätt.

• author: Larsson, Hilda
• supervisor: Carla Coelho; Mehran Rad
• organization: Centre for Environmental and Climate Science (CEC)
• course: MVEM31 20261
• year: 2026
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences; Agriculture and Food Sciences
• keywords: Environmental science, shelf-life, food waste, smart packaging, intelligent packaging, dynamic shelf-life label, LCA
• language: English
• additional info: ”The thesis received funding and support from the project MICROORC, which is funded by the European Union under Grant Agreement N° 101136248.”
• id: 9242544
• date added to LUP: 2026-06-23 10:32:31
• date last changed: 2026-07-02 09:01:36