Élelmiszerekkel Rendeltetésszerűen Érintkező Anyagok vizsgálata

Aqua World Resort – Budapest, 2015. 10. 1. Élelmiszerekkel Rendeltetésszerűen Érintkező Anyagok vizsgálata

Kovács Ágnes és Szigeti Tamás János, WESSLING Hungary kft.

A csomagolás szerepe 1/4

A minőség megóvása WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


Romlandó termékek szállítása értékcsökkenés nélkül WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


Időszakos termékek folytonos hozzáférhetővé tétele WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


A vevő figyelmének felhívása a termékre: Marketing

WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

A csomagolás funkciói összefoglalva

Élelmiszer Jelölés

Csomagolás

Környezet


Anyagátadás a csomagolóanyag felületén

Határfelület

Csomagolóanyag

Élelmiszer

Anyagátadás a csomagolóanyag felületén

Diffúzió (Brown-féle hőmozgás)

Hajtóereje a térrészek közötti koncentráció-különbség:

Adolf Eugen Fick (1829-1901)

Csomagolóanyagok analitikai vizsgálata

Migrációs vizsgálatok és toxicitás ellenőrzése a műanyagok példáján


Rel migrációs mennyiség

Műanyag adalékok migrációs kísérlete teszt-oldatokkal Zöld: desztillált víz Kék: 5 v/v% ecetsav Piros: 15 m/m% etanol 0,4 0,3 0,2 0,1 2

4

6

8

10 12 13 14 16 18 Kísérleti napok száma

A 3,5-di(terc-butil)-4-hidroxi-benzoesav-[2,4-di(terc-butil)-fenil]-észter migrációs mennyiségének alakulása az idő függvényében 49 °C-on (120 °F) kétoldalt érintkező PP-próbatesttel és vizes élelmiszer-szimulátorral végzett kísérlet során; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Migráció a hőmérséklet függvényében

A hőmérséklet hatása egy Polipropilénből származó antioxidáns migrációjára;

Migrációs mennyiség %-a

50 40

Üdítő a forró autóban, vagy a strandon a napon felejtve…

30 20

10 10

30

50

70

Kihűlés után se igyuk meg!

Hőmérséklet oC WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Fémdobozos konzerv vázlatos szerkezete

Fém doboz Lakk bevonat

Élelmiszer

Lehetséges migránsok konzerveknél: Fémionok, szerves monomerek, stabilizátorok

Bevonat sérülése

A migránsok útja az ember szervezete felé

Lehetséges migránsok konzerveknél: Fémionok, szerves monomerek, stabilizátorok

Tömítések a bébiételes üvegek zárófedelében (K. Grob)

Habosítóanyaggal lágyított tömítés

Az élelmiszerrel érintkező kupak belső fele WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Fémek, festékek, ipari adalékok hatása a bőrre Tetoválás

Gyűrű

Óraszíj

Piercing

Nyakék

Textília

Övcsat

Történeti előzmények 1/2

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. WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Történeti előzmények 2/2

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. WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

A légmentes tartósító edény feltalálója

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…


Sir John Franklin kapitány expediciója

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! WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Konzervdobozok

A gyilkos konzervdoboz

Az angol származású Sir John Franklin 1845. május 19-én az északnyugati átjáró felfedezésére indult a HMS Terror és a HMS Erebus nevű hajóival és 129 tagú legénységgel, de hamarosan a jég fogságába estek. Franklin és társai halálát azonban nem a szélsőséges időjárási viszonyok okozták, hanem az, hogy „a bőségesen rendelkezésükre álló konzervek leforrasztásakor ólmot használtak, így mindannyian ólommérgezés áldozatai lettek„ 80-as évek: a jégbe fagyott áldozatoknál a csontokban: 5-10-szer nagyobb az ólom koncentrációja, mint az élettanilag elfogadható mennyiség!


Nem létezik teljesen oldhatatlan anyag

"Az oldhatatlan fogalma viszonylagos. Egyetlen anyag sem teljesen oldhatatlan, és nem felel meg a valóságnak, ha valamely műanyagról azt állítják, hogy teljesen oldhatatlan."

Arnold J. Lehman (1956), az FDA (Food and Drug Administration, USA), az amerikai toxikológia úttörője


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); WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

FCM – Food Contact Material – jogi szabályozás

AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 1935/04/EK RENDELETE (2004. október 27.) az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkezésbe kerülő anyagokról és tárgyakról, valamint a 80/590/EGK és a 89/109/EGK irányelv hatályon kívül helyezéséről


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


Különböző műanyagadalékok toxicitása patkányokon

Kémiai elnevezés

Alkalmazás

Patkány, LD50 po.

Lágyító

2750 mg/kg

4-Metil-2,6-di(tere-butil)-fenol [2]

Antioxidáns

1700 mg/kg

2-(2'-Hidroxi-3'-terc-butii-5'-metilfenil)-5-klór-benztriazol [3]

UV-abszorber

>5000 mg/kg

Habosító

>6000 mg/kg

Biocid

230 mg/kg

Dimetil-etil-ftalát [1]

Azodikarbonamid [4] Trifenil-ólom-acetát [5]

Gerarde, H. W.: Toxicology and Biochemistry of Aromatic Hydrocarbons, Elsevier Monographs. 1960. 128. p. WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Akut orális toxicitás vizsgálata

Akut orális toxicitás Egyszeri nagydózisú méregfelvétel hatásának vizsgálata. A csomagolóanyagok vizsgálatánál nem elsődleges;

Hatás

A csomagolóanyagokból általában kis mennyiségek kerülhetnek át az élelmiszerbe;

Letális hatás


Hatás

Hatás

A krónikus toxikózis tüneteinek vázlatos szakaszai

Toxikózis kiteljesedése

Tünetek megjelenése

Látens szakasz

Idő WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Krónikus orális toxicitás vizsgálata

Krónikus orális toxicitás Hosszú időn át zajló, kis dózisú mérgezések vizsgálata;

A csomagolóanyagokból általában kis mennyiségek kerülhetnek át az élelmiszerbe, onnét az élelmiszert elfogyasztó ember szervezetébe; Monomerek, oligomerek, stabilizátorok, lágyítók, habosítók, nehézfémek, tiltott színezékek, gyártástechnológiai segédanyagok stb. A krónikus méregfelvétel esetén merőben más hatások érvényesülnek, mint az egyszeri, nagy dózisú felszívódás alkalmával. Lassan kialakuló, nehezen gyógyítható károsodások! WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Csomagolóanyagok analitikai vizsgálata

1. Összes kioldódás (ÖKH) vizsgálata (összes kioldódási határérték; TML – Total Migration Limit). 2. Specifikus kioldódási határérték (SKH) vizsgálata (egyedi kioldódási határérték; SML – Specific Migration Limit) 3. Maradék anyag tartalom (MAH) vizsgálata (maradék anyag tartalom határérték; RSL – Residual Substance maximum Limit). Valamely anyag koncentrációja a (műanyag) végtermékben.


Összes kioldódási határérték (ÖKH) ellenőrzése

Az élelmiszert utánzó modell-anyagokkal (oldószerek, vagy TENAX) elvégzett, extrakcióra épülő, gravimetriás módszerek. Az FCM „inertségére” adnak információt. Adott határérték alatti eredmény esetén sokszor feleslegessé teszik a konkrét anyagokra történő vizsgálatot; Oldószerek: desztillált víz, alkohol, ecetsav, n-hexán, izo-oktán, NaHCO3, stb.; A kezdeti lépés, a műanyag típusának azonosítása egyszerű laboratóriumi eljárásokkal történik. Esetenként: IR azonosítás; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Specifikus kioldódási határértékek (SKH) ellenőrzése

Modelloldatos, esetleg tényleges élelmiszert alkalmazó kioldódási vizsgálatok (lágyítók, antioxidánsok, nehézfémek); Többnyire maradék anyagok vizsgálati módszereit használjuk: 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/MSMS, AAS, ICP, ICP-MS; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Néhány csomagolóanyag


Csomagolóanyagok 1/3

Fém és fémtartalmú csomagolóanyagok (korrózió) Alumínium (sörös, üdítős dobozok, fóliák, kupakok) Saválló acél (főként ipari alapanyag-hordók) Vas (konzervdobozok ónnal, műanyaggal kombinálva) Ón (konzervdobozok bevonata korrózió ellen – elektrokémia)

Üveg és kerámia anyagok (kioldódó szervetlen anyagok) Kerámia anyagok (befőttek, poharak, bögrék, háztartás) Üveg (üveges konzervek, poharak, palackok, háztartás) Szilikátüvegek Festékek oldószertartalma fóliába csomagolt terméknél; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


Műanyag csomagolószerek Természetes alapú műanyagok Cellulóz alapú műanyagok

Szintetikus műanyagok (oligomerek, adalékok) Poliolefinek Klórtartalmú polimerek (PVC) Polisztirol (PS) Poliamid (PA) Poliészterek Poliuretán (PU) Polivinilalkohol (PVAL, PVOH) Polietilén-vinilalkohol (EVAL)



Papír csomagolóanyagok (segédanyagok migrációja) Péksütemények Cukrászati termékek (selyempapír) Tőkehúsok, húskészítmények (zsírpapír: viasszal impregnált)

Italok (többrétegű aszeptikus dobozok műanyag, fém réteggel) Édesipari termékek (csokoládék desszertek kombinált csom.) Hűtőipari termékek impregnált papír dobozokban Nagy kiszerelésű élelmiszerek kartondobozokban Sütőpapírok WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Papírok migránsai – ásványolaj-maradékok


Papírok migránsai – ásványolajok nyomtatótintából


Papírok migránsai – ásványolajok nyomdafestékekből


Papírok, fóliák migránsai felületek érintkezésével


Papírok migránsai – összefoglalva

• Ásványolajok

telítettek és aromások (MOSH és MOAH) • 4-Metilbenzofenon • Benzofenon • Toxikus fémek • Biszfenol-A (BPA) • Pentaklófenol


Papírok migránsai – Benzofenon, 4-metil-benzofenon,

H3 C


Papírok migránsai – Pentaklórfenol


Sütőpapírok

Gyártás: cellulóz pulphoz H2SO4, néha ZnCl2, térhálós szerkezet, esetenként impregnálás szilikonnal a tapadás ellen; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Fémek - Alufólia (Alumínium-hidroxid)

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 gyomorsav-túltengés, vagy gyomorfekély esetén. WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Fémek - Saválló acél hordók edények


Fémek - Alumínium sörös dobozok


Papírok – gyűjtő csomagolások, kartondobozok


Aszeptikus dobozok 1/3

Papír

Papír Polietilén

Alumínium Polietilén WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


Alkotóelemek: - Papír - Műanyag (polietilén) - Alumínium A csomagolóanyag az alkotók egymásra rétegezéséből áll:

Kartonpapír 75% Kartonpapíron kívül egy polietilén réteg belül pedig egy újabb polietilén réteget követően 5%-nyi alumínium, s végül még két polietilén réteg, amely elválasztja a folyadéktól a csomagolást.




Kerámia edények

Mázas bevonat


Üveg edényes befőtt és savanyúság

Savas, agresszív töltőanyagok WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Műanyag edényes savanyúság és készétek

Savas, agresszív töltőanyagok WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Gyorsfagyasztott termékek papírdobozban


Poliészterek

Poliglikoloidok vagy Poliglikolsavak (PGA)

Poli-tejsav (PLA) Polikaprolakton (PCL) Polietilén adipát (PEA)

Polihidroxi-alkanoát (PHA) Polietilén tereftalát (PET)

Polibutilén tereftalát (PBT) Politrimetilén tereftalát (PTT) Polietilén naftalát (PEN)

Vektrán


Polietilén-tereftalát (PET)

Tereftálsav

Polietilén-tereftalát


Polietilén tereftalát (PET) visszaforgatása

Polietilén tereftalát (PET) Aprítványkeverő siló

Aprítvány beadagolása

Ikercsavaros extruder

Pellet előállító egység

Olvadékszűrő

Amorf pelletkeverő siló

Végtermék hűtése, keverése, portalanítása

Kristályosítás, szilárdfázisú kondenzáció

Végtermék csomagolása („Big Bag”, tanker stb.)


Polietilén tereftalát (PET) Aprítványkeverő siló

Aprítvány beadagolása

Illékony szennyezők eltávolítása itt zajlik

Ikercsavaros extruder

Pellet előállító egység

Olvadékszűrő

Amorf pelletkeverő siló

Végtermék hűtése, keverése, portalanítása

Kristályosítás, szilárdfázisú kondenzáció

Végtermék csomagolása („Big Bag”, tanker stb.)


282/2008 EK rendelet módosítását tervezi az EU B.

Az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkező műanyagok újrahasznosításáról •

• • • •

Problémák: Szennyezők nagyobb szabadságfoka → VIZSGÁLAT! Vita a nem élelmiszer-csomagolószerek visszaforgatásának aránya 0, 5, 7, 12%; Challange-tesztekre van szükség; A 28 tagállamból jelenleg folyik a vélemények bekérése; Magyarországon a Földművelésügyi Minisztérium Élelmiszer-feldolgozási Főosztálya koordinálja; WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Migrációs mérések a WESSLING-ben (GC/MS)

Keresett műanyagadalékok (példák): BHT Dibutil-ftalát Benzil-butil-ftalát Bis-(2-etilhexil)-ftalát Diizononil-ftalát Diizooktil-ftalát Irganox Kb. 60 vegyület… WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort

Modell-oldatos extrakció (víz, ecetsav, etanol) 1/3

Extrakció WESSLING Csomagolás szakmai nap - Kovács, Szigeti 2015. október 1. Aqua World Resort


Extrakció

Clean-up, koncentrálás



Összes kioldó anyag vizsgálata gravimeriával

Specifikus kioldódás vizsgálata ICP-vel (elemek)

Extrakció

Clean-up, koncentrálás

Specifikus kioldódás vizsgálata kromatográfiával (szerves vegyületek)


Mérés alsó határa (LOQ) Kromatogram a jelentési határ ~17%-án


Standard elegy kromatogramja (WESSLING)


Valós minta kromatogramja (WESSLING)


.Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

Mennyi csomagolóanyagot „eszünk meg”?

WESSLING Hungary Kft. - Food and Agro szakmai nap, Bp. 2014.04.29.


1 kg/nap 30 t/80 év élelmiszer



10 mg/nap 300 g/80 év Csm.anyag

H

H

–C–C– H

H



Az európai élelmiszerszabályozási rendszerben úgy számolnak, hogy 1 kg élelmiszer kb. 6 dm2, csomagolóanyag-felülettel érintkezik. De napjainkban kisebbek a csomagolások, így a felület/térfogat arány is változott. Grob, K., Pfenninger, S., Pohl,W., Laso,M., Imhof,D.,&Rieger,K. (2007). European legal limits for migration from food packaging materials: 1. Food should prevail over simulants; 2.More realistic conversion from concentrations to limits per surface area. PVC cling films in contact with cheese as an example. Food Control, 18(3), 201e210.

Átlagosan egy 60 kg testtömegű ember 1 kg/nap élelmiszert fogyaszt beleértve a zsíros élelmiszereket is. A 2002/72 EK rendeletben ezt veszik figyelembe az ún. Fat Reduction Factor-ral (FRF a 4. módosításban) Exposure assessment of chemicals from packaging materials in foods: a review Maria de Fa´tima Poc¸as* and Timothy Hogg Packaging Department, Biotechnology College, Portuguese Catholic University, Rua Dr. Anto´nio Bernardino de Almeida, 4200072 Porto, Portugal (Tel.: D351 225580086; fax: D351 225580111; e-mail: [email protected])

EFSA (2005) Food contact materials note for guidance

Migráció <0.05 mg/kg (minimum dosszié)

3 in vitro mutagenitás-teszt (bakteriális génmutációs teszt; génmutációs vizsgálat emlős sejteken; kromoszóma eltérések vizsgálata emlős sejtkultúrában); 0.05<Migráció<5 mg/kg 3 in vitro mutagenitás-teszt (mint fentebb); (közepes dosszié) 90 napos orális toxicitási vizsgálat 2 fajon; Adatok, melyek bizonyítják, hogy az ember szervezetében nem várható feldúsulás 5<Migráció<60 mg/kg 3 in vitro mutagenitás-teszt (mint fentebb); (teljes dosszié) 90 napos orális toxicitási vizsgálat 2 fajon; Abszorpciós, megoszlási, lebontási, kiválasztási tanulmányok; 1 fajon reprodukció, 2 fajon toxicitási vizsgálatok; Krónikus mutagenitási és toxicitási vizsgálatok 2 fajon;

EFSA (2005). Food contact materials note for guidance Migration <0.05 mg/kg (minimum dossier)

0.05<Migration<5 mg/kg (intermediate dossier) 5<Migration<60 mg/kg (full dossier)

3 mutagenicity studies in vitro (test for gene mutations in bacteria; test for induction of gene mutation in mammalian cells; test for induction of chromosomal aberrations in mammalian cells) 3 mutagenicity studies in vitro (as above) 90-day oral toxicity studies (in 2 species) Data to demonstrate the absence of potential for accumulation in man 3 mutagenicity studies in vitro (as above) 90-day oral toxicity studies (in 2 species) Studies on absorption, distribution, metabolism and excretion Studies on reproduction (1 species) and developmental toxicity (2 species) Studies on long-term toxicity/carcinogenicity (2 species)

Néhány csomagolóanyag 3/4

Poliészterek – Polietilén-tereftalát (PET)


Mikro-plasztik szennyezés – Környezetvédelmi ügy is!


Mikro-plasztik szennyezés – Környezetvédelmi ügy is!


Élelmiszerekkel Rendeltetésszerűen Érintkező Anyagok vizsgálata

Recommend Documents