Élelmiszer Akadémia A csomagolás izgalmas, díszít, védi a tárgyat és a környezetet Élelmiszercsomagolóanyagok migránsai és vizsgálati lehetőségei Bodai Zsolt - Szigeti Tamás János Wessling Hungary Kft.
Csomagolás: csak marketing?
A csomagolás fontos szerepe A csomagolás izgalmas, díszít, információt hordoz, védi a tárgyat a környezettől és a környezetet a becsomagolt dolog hatásaitól
A csomagolás fontos szerepe a marketingen túl Minőség megóvása állag külső behatások Romlandó áruk hosszú szállítása értékcsökkenés nélkül Dézsmálás védelem Időszakos termékek folyamatosan hozzáférhetőek Jelölési adatok hordozása 19/2004. (II. 26.) FVM ESZCSM GKM - jelölés 1169/2011/EU - tájékoztatás Jelölés Csomagolás Élelmiszer Környezet
Jelölés Kötelező jelölés Nettó tömeg Minőségmegőrzési idő Összetevők Név Előállító/forgalmazó Tárolási körülmények Esetleges jelölések Tápértékadatok (2016-tól kötelező) Alkohol tartalom (szeses italoknál kötelező) Származási hely Felhasználási javaslatok
Csomagolás kiválasztása Minimális kontamináció! Modelloldat - tesztek Mit akarunk beletenni? Funkció? Halmazállapot? - burkolás Konyhakész? Mikrózható? Melegíthető? Hűthető? Fagyasztható? Élelmiszer karaktere (savas, zsíros?)
Csomagolás hibák Sérülés Flakon a napon Kioldódás/Migráció (Mechanikai gyűrődés Elzárt nem elzárt)
Mennyi csomagolóanyagot eszünk meg?
Mennyi csomagolóanyagot eszünk meg? 1 kg/nap 30 t/80 év élelmiszer
Mennyi csomagolóanyagot eszünk meg? 10 mg/nap 300 g/80 év Csm.anyag H H C C H H
Határfelület Anyagátadási folyamatok a csomagolóanyag felületén Csomagolóanyag Élelmiszer
Diffúzió (Brown-féle hőmozgás) Hajtóereje a térrészek közötti koncentráció-különbség:
Határfelület Anyagátadás a csomagolóanyag felületén Csomagolóanyag Élelmiszer
Anyagátadás a csomagolóanyag felületén Csomagolóanyag Élelmiszer
Adolf Eugen Fick (1829-1901) kt D: Diffúziós állandó, k: Boltzmann-állandó, T: abszolút hőmérséklet,, η: viszkozitás, d: részecske átmérője;
Fémdobozos konzerv vázlatos szerkezete Fém doboz Lakk bevonat Lehetséges migránsok konzerveknél: Fémionok, szerves monomerek, stabilizátorok Élelmiszer Bevonat sérülése
A migránsok útja az ember szervezete felé Lehetséges migránsok konzerveknél: Fémionok, szerves monomerek, stabilizátorok
Történeti előzmények 1/6 A hagyományos csomagolóanyagokat, mint a porcelánt, a különböző üvegeket, a bádogot, a papírt, a fémeket stb. már régóta alkalmazzák. A csomagolóanyagokból idegen anyagok kerülhetnek a becsomagolt termékbe. A legrégebben ismert csomagolási előírások főképpen az ólom-, az arzén-, az antimon-, a higany- és a cinktartalom korlátozásával foglalkoztak.
Történeti előzmények 2/6 - légmentes tartósító edény Élelmiszerek légmentes tartóedényekben történő tartósításának ötlete Nicolas Appert (1749-1841) párizsi cukrászmestertől származik. 1810-ben a feltaláló személyesen - az 1812-es oroszországi hadjáratára készülő - Napóleontól vehette át a tekintélyes pénzdíjat és az Emberiség Jótevője címet.
Történeti előzmények 3/6 Feltalálók, fejlesztők Nicolas Appert (üvegedények) Philippe Girard (fémdobozok) Bryan Donkin (tömeggyártás)
Történeti előzmények 4/6 - Korabeli konzervdobozok
Történeti előzmények 5/6 Sir John Franklin kapitány északnyugati átjárói expedíciója tragikus véget ért északi-sarkköri brit felfedezőút volt (1845). Mint később kiderült, a konzervdobozokat ólommal hegesztették le, vastagon és hanyagul, hogy belül úgy folyt alá, mint a gyertyaviasz. A 129 ember tragédiáját ólommérgezés okozta!
Történeti előzmények 6/6 Mázas edénybevonatok Mázas bevonat A második világháború óta léteznek az élelmiszercsomagoló anyagok minőségével kapcsolatos előírások, mert már a századforduló idején megállapították, hogy a fazekak zománcából és mázából az ólom, valamint más fémek veszélyes mennyiségben juthatnak az élelmiszerbe.
Néhány csomagolóanyag
Fémek - Alumínium sörös dobozok
Fémek - Alufólia (alumínium-hidroxid képződik rajta) Vitatott negatív szerepe az Alzheimer-kór előidézésében. Ezen betegek esetében az agyban alumíniumtartalmú kristályokat mutattak ki, és ezért az alumíniumedények és alumínium-készítmények használatát ellenjavallják. Az alumínium amfoter (átmeneti) tulajdonságát a gyógyászatban is felhasználják a gyomorsavak semlegesítésére gyomorsavtúltengés, vagy gyomorfekély esetén.
Fémek - Konzervdobozok
Papírok gyűjtő csomagolások, kartondobozok
Papírok migránsai ásványolajok nyomtatótintából
Papírok migránsai ásványolajok nyomdafestékekből
Papírok, fóliák migránsai felületek érintkezésével
Sütőpapírok Gyártás: cellulóz pulphoz H 2 SO 4, néha ZnCl 2, térhálós szerkezet, esetenként impregnálás szilikonnal a tapadás ellen;
Kerámia edények Mázas bevonat
Műanyag, üveg edényes savanyúságok, lekvárok Savas, agresszív töltőanyagok
Gyorsfagyasztott termékek papírdobozban
BOPP fóliák Biaxiálisan orientált poli-propilén fóliák: A fóliát hossz, majd kereszt irányban nyújtják, így a mérete megnő, vastagsága csökken, kereszt irányú szakító szilárdságuk csökken. A fóliákat gyakran fémréteggel kombinálják: Metalizált fóliák
A műanyagokra vonatkozó előírások A gyártott műanyagoknak mindössze 15 %-a kerül közvetlen érintkezésbe az élelmiszerekkel; 90% ÉLELMISZERES ELŐÍRÁSOK Kb. 30-féle műanyagot használnak élelmiszerek csomagolására;
Felhasználható anyagok
Jogi szabályozás AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 1935/04/EK RENDELETE (2004. október 27.) az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkezésbe kerülő anyagokról és tárgyakról Általános követelmények: Az anyagokat és tárgyakat a helyes gyártási gyakorlattal összhangban olyan módon kell gyártani, hogy azok szokásos vagy előrelátható felhasználási körülmények között alkotórészeiket ne adhassák át az élelmiszereknek olyan mennyiségben, amely: a) veszélyeztetheti az emberi egészséget; b) elfogadhatatlan változást idézhet elő az élelmiszer összetételében; c) az élelmiszer érzékszervi tulajdonságainak rosszabbodását idézheti elő.
Jogi szabályozás A BIZOTTSÁG 10/2011/EK RENDELETE (2011. január 14.) az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkezésbe kerülő műanyagokról és műanyag tárgyakról Kioldódási határértékek Összkioldódás: 10 mg/dm 2 felület vagy 60mg/kg élelmiszer Specifikus kioldódás (összetevőnként különböző, a toxicitási adatoktól függően) Vizsgálatra kijelölt modellanyagok élelmiszer típusonként Vizsgálati körülmények meghatározása a tervezett felhasználási körülmények modellezésével
Csomagolóanyagok analitikai vizsgálata Migrációs vizsgálatok és toxicitás ellenőrzése Európai Unió előírásai (néhány napos extrakciók) USA-előírások (néhány órás extrakciók) Németországi előírások (több hónapos exrakciók) Az elvek hasonlóak, a különbség a részletekben van
Jogi szabályozás Magyar Élelmiszerkönyv Kerámia tárgyak (MÉ-1-2-84/500) Regenerált cellulóz filmek (MÉ- 1-2-2007/42) Vinil-klorid monomert tartalmazó anyagok (MÉ-1-2- 78/142) 17/1999 EüM rendelet az élelmiszerek vegyi szennyezettségének megengedhető mértékéről Fémek kioldódása
Ma: FCM Food Contact Material jogi szabályozás FCM (Food Contact Materials) = Az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkezésbe kerülő anyagok Magyarországon az EU csatlakozásig: OÉTI engedély kellett a gyártáshoz és forgalmazáshoz; 2004. Május 1. után: megszűnt a hatósági engedélyezési kötelezettség! Helyette: Gyártói, forgalmazói, felhasználói felelősség (akkreditált tanúsítási kötelezettség);
Migrációs vizsgálatok -10/2011/EK A tervezett felhasználást modellezzük. Mindig a legkedvezőtlenebb felhasználási körülményeket véve figyelembe. Élelmiszerutánzó modelloldatok: Etil-alkohol, 10 %(V/V) - A Ecetsav, 3 %(m/v) - B Etil-alkohol, 20 %(V/V) - C Etil-alkohol, 50 %(V/V) D1 Növényi olaj -D2 TENAX (poli(2,6-difenil-p-fenilén-oxid)) -E
Migrációs mennyiség %-a Migráció a hőmérséklet függvényében 50 40 A hőmérséklet hatása egy Polipropilénből származó antioxidáns migrációjára; 30 20 10 10 30 50 70 Hőmérséklet o C
Analitika
Kioldódások ellenőrzése Modelloldatos, esetleg tényleges élelmiszert alkalmazó kioldódási vizsgálatok Gravimetria az összkioldódás vizsgálatokhoz Nagyműszerek a specifikus kioldódáshoz Minta-előkészítés extrakciós clean-up, koncentráció: folyadék-folyadék extrakció, rotációs vákuum bepárlás ma inkább SPE, SCFE stb.; Minőségi és mennyiségi meghatározás műszerei: UV-VIS spektrofotometria, GC-FID, -ECD, -MS, -MS-MS, HPLC- DAD, HPLC-ELSD, LC/MS, LC/MS-MS, AAS, ICP, ICP-MS;
Modell-oldatos extrakció (víz, ecetsav, etanol) 1/3 Extrakció
Modell-oldatos extrakció (víz, ecetsav, etanol) 2/3 Extrakció Clean-up, koncentrálás
Modell-oldatos extrakció (víz, ecetsav, etanol) 3/3 Gravimetria GC, LC, MS, ELSD Extrakció Clean-up, koncentrálás ICP/OES, ICP/MS
Migrációs mérések (LC/MS, GC/MS, ICP/MS) Élelmiszerekkel érintkezésbe kerülő anyagok és termékek Keresett műanyag-adalékok, migránsok: BHT Dibutil-ftalát Benzil-butil-ftalát Bis-(2-etilhexil)-ftalát Diizononil-ftalát Diizooktil-ftalát Formaldehid Hexametilén-tetramin Irganoxok 1-oktén Primer aromás aminok Benztriazin és -triazolok Nehézfémek
Összefoglalás Csomagolóanyagok/csomagolás Kioldódás/migráció Szabályozások 10/2011/EK Modelloldatok Specifikus és összkioldódás Ellenőrzésük szükséges Analitika
Köszönöm megtisztelő figyelmüket és külön köszönöm a WESSLING cégcsoport laboratóriumi munkatársainak segítségét: Berente Bálint Dr. Dési Eszter Kovács Ágnes Dr. Nagy Gábor Rikker Tamás Szekeres Zoltán Dr. Szigeti Tamás