cursul 13 - · pdf fileprop imp: impermeabilitate la apa!! ... 3. produse mixte cu caracter...
TRANSCRIPT
1
CURSUL 13
CONTAMINAREA CHIMICA PRIN INTERMEDIULMATERIALELOR AFLATE ȊN CONTACT CU ALIMENTELE
2
Obiective
Prezentarea materialelor plastice utilizate
pentru industria alimentară
Riscurile toxicologice legate de polimer
Riscurile toxicologice legate de aditivi
Reglementări legislative
3
14.1 Noțiuni generale
Alimentele sunt ambalate pentru vânzare în
1. recipiente metalice tip conservă sau doză,
2. ambalaje din sticlă cu închidere din metal sau masă plastică
3. ambalaje din masă plastică.
Despre problemele de toxicitate pe care le pun conservele metalice s-a discutat Cursul 10, care se referă la contaminarea alimentelor cu metale
Sticla este inertă din punct de vedere chimic, deci nu pune probleme de contaminare chimică prin contact cu alimentele.
4
14.2 Materiale polimerice utilizate ȋn industria alimentară alimente
Motivatie :
Diversitate chimică foarte mare :
– poliolefine, poliamide, policarbonaţi, policloruri, etc
→ diversitatea proprietăţilor → utilizări diferite;
Prelucrare prin metode diverse:
– injectare, laminare, termoformare, tragere în folii şi
fire, etc.
→ obţinerea unor produse finite diverse ;
5
Posibilitatea ranforsării cu materiale inerte - fibrele de sticlă
– → cresterea rezistenţei mecanice, termice, etc.;
Combinarea cu aditivi pentru îmbunătăţirea proprietăţilor şi a prelucrabilităţii;
Rezistenţă foarte bună la coroziune → costuri reduse de întreţinere a unităţilor de depozitare, a reţelelor de transport
6
Domenii de utilizare in industria alimentara
obţinere materii prime necesare industriei alimentare:
– folii pentru solarii (poliolefine), sere ( policarbonat armat cu fibră de sticlă),
– tuburi pentru irigaţii (policlorură de vinil)
transport: bidoane (policlorură de vinil) cisterne tip rezervor: polimeri armaţi, conducte (policlorură de vinil)
Folii solarii, judetul Bihor www.infoferma.ro www.bizoo.ro - 360 × 360 -
Căutaţi după imagine Butoi plastic alimentar, (220L), inaltime 850 mm
7
depozitare: containere de
refrigerare (polimeri
armaţi), lădiţe (policlorură
de vinil), silozuri
(poliolefine)
ambalare şi comercializare:
– folii şi pungi (polietilenă),
– pahare (polistiren),
– flacoane (polietilentereflatat) – Ambalaje alimentare din material plastic
Fighting food waste with frozen food packaging | PlasticsToday.
www.plasticstoday.com
8
Necesarul de materiale
plastice ȋn Europa a crescut
constant.
dintr-un total de 46,4 Mtone,
39% se utilizează pentru
ambalaje iar industria
alimentară este un utilizator
primordial.
Necesar european de mase
plastice Plastic Industry: Market Research Reports,
Statistics and Analysis
www.reportlinker.com
9http://www.marketsandmarkets.com/Market-
Reports/food-packaging-market-70874880.html
10
14.3 Riscurile contaminarii chimice datorateutilizării materialelor plastice în industria
alimentară
riscuri legate de polimer ca atare
riscuri legate de aditivii adăugaţi în compoziţia
acestora la obţinere sau prelucrare.
11
14.3.1 Riscuri legate de polimer
REACH - Registration, Evaluation, Authorisation
and Restriction of Chemicals
Legislaţia Europeană a chimicalelor - Înregistrarea, Evaluarea,
Autorizarea şi Restricţionarea Chimicalelor
Scop
– îmbunătăţirea protecţiei sănătăţii umane şi a mediului
prin îmbunătăţirea identificării proprietăţilor intrinseci ale
substanţelor chimice (Comisia Europeană, 2011).
12
Polimerii utilizaţi în industria alimentară
sunt inerţi din punct de vedere chimic
– deci ei nu prezintă risc toxic direct
– doar în cazul apariţiei unor procese de degradare
→ se pot elibera compuşi chimici toxici.
13
Materiale plastice utilizate în industria alimentară
Mai ales:
Poliolefinele
Polistirenul
Policlorura de vinil
Poliesteri termoplastici
14
Poliolefinele
– polietilenă de înaltă densitate (PEÎD), HDPE
– polietilenă de joasă densitate (PEJD), LDPE
– polipropilenă (PP)
caracterizate prin stabilitate mare, mai alesPEÎD dar nici în cazul PP nu s-au evidenţiat riscuri de toxicitate
15
Poliolefine
Addition Polymers preparatorychemistry.com Polypropylene Chemical Structure chemistry.about.com
16
Polistiren
Polystyrene www.chemtube3d.com
17
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Gasiti exemple de utilizare a materialelor
plastice nominalizate pentru fiecare din
directiile de utilizare mentionate in curs
18
Polimeri sau copolimeri ai clorurii de vinil (CV)
caz deosebit
– datorită utilizării extinse
– risc de toxicitate prezentat de monomerul clorură
de vinil,
PVC - Toxipedia www.toxipedia.org
19
Toxicitatea CV
a fost dovedită experimental pe animale de
laborator,
a fost observată şi la om în cazul persoanelor care
au avut contact respirator îndelungat cu monomerul
(muncitorii din domeniu).
apariţia de afecţiuni hepatice, dar sunt incriminate şi
efecte mutagene şi oncogene.
20
Legislaţia actuală prevede ca:
monomerul CV nu trebuie să fie conţinut în concentraţii care depăşesc 1mg/kg produs finit în cazul materialelor şi obiectelor ce vin în contact cu alimentele.
Nivelul monomerului CV în aceste materiale şi obiecte se determină prin cromatografie în fază gazoasă cu injecţie prin prelevare din “head-space”.
Se foloseşte detector cu ionizare în flacără, iar pentru confirmare spectrometria de masă
Riscurile apar datorită eventualelor resturi de monomer nepolimerizat
Legislaţia actuală prevede lista monomerilor şi materiilor prime ce se pot utiliza la producerea materialelor şi obiectelor din material plastic ( HG 1197/2002 modificată şi completată cu HG512/004).
21
Poliesteri termoplastici
Poliesterii termoplastici sunt polimerii care
contin gruparea esterica (-CO-O-).
Din aceasta categorie fac parte:
- PET - Polietilentereftalat;
- PBT - Polibutilentereftalat;
- PMT - Polimetilentereftalat;
22
PET(E)
Flacoane pentru alimente lichide
Folii alimentare
Prop imp: impermeabilitate la apa!!
Nu are toxicitate intrinseca
23
14.3.2 Riscuri legate de aditivi
Toxicitatea maselor plastice faţă de alimente
se datorează mai ales aditivilor folosiţi
– pentru îmbunătăţirea proprietăţilor
– pentru îmbunătăţirea prelucrabilităţii acestora
24
Principalele tipuri de aditivi utilizaţi sunt:
agenţi de biodegradare,
agenţi fungistatici
agenţi bacteriostatici,
coloranţi,
plastifianţi,
antioxidanţi,
stabilizatori la lumină.
25
Marea majoritate a aditivilor prezintă un pericol pentru sănătatea oamenilor şi mediu.
In mod special periculoşi:
retardanţii de ardere brominaţi– ftalaţii plastifianţi utilizaţi în PVC-urile flexibile
– stabilizatorii de căldură care previn degradarea PVC-urilor în timpul fabricării
Câţiva dintre retardanţii de ardere polibrominaţi sunt foarte persistenţi, foarte bioacumulabili și toxici şi sunt listați în Convenţia de la Stockholm despre Poluanţii Organici Persistenți (POPs) (UNEP, 2001).
26
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Nominalizati din lista POPs pe cei care fac
obiectul prezentului curs
27
Ambalaje alimentare – policlorura de vinil
aditivul cu cea mai mare pondere în prelucrarea sa o reprezintă plastifianţii
Cei utilizaţi pentru ambalaje se aleg astfel încât să aibăindicele de exudare cât mai mic, astfel încât să nu ajungă în organism
– pe căile respiratorii,
– prin piele
– prin ingerare.
Dintre plastifianţii acceptaţi pentru ambalaje alimentare în Uniunea Europeană amintim esteri de tipul ftalaţi, adipaţi, sebacaţi, ulei de ricin sau de parafină.
Se poate ca prin el însuşi plastifiantul să nu fie nociv, ci prin produsele sale de descompunere.
28
În cazul utilizării în industria alimentară toti aditiviitrebuie verificati şi acceptati din punct de vedere toxicologic prin teste specifice efectuate în laboratoare specializate.
Potrivit prevederilor legislative actuale se interzice în mod expres utilizarea materialelor şi obiectelor din material plastic care transferă din constituenţii lor alimentelor cantităţi care depăşesc limita globală specifică de 10 mg/dm2.
Cazurile în care se admite transferul a 60 mg constituenţi/kg aliment se referă la:
– recipienţi care pot fi umpluţi cu o capacitate între 500 ml şi 10 l,
– obiecte care pot fi umplute şi pentru care practic nu este posibilă estimarea suprafeţei de contact cu alimentele,
– capace, garnituri de etanşare sau dopuri.
29
Aditivii admişi, limitele de migrare precum şi
verificarea încadrării în limitele de migrare
specifică sunt aspecte prezentate în detaliu
în anexele la HG 1197/2002 modificată şi
completată cu HG512/2004
30
Riscul legat de toxicitate se datorează posibilităţii de migrare a aditivilor din polimer în aliment
În funcţie de solubilitatea aditivilor:– în alimentele lichide (hidro şi hidroalcoolice) trec substanţele
solubile în apă cum ar fi sărurile anorganice
– în alcool – esteri ftalici
– în alimentele grase trec substanţele liposolubile cum ar fi plastifianţii.
Uleiurile alimentare pot extrage antioxidanţii din polimeri.
31
Bisfenol A – riscuri legate de alimente
Aditiv pt polimeri - poliesteri
http://www.stopco2.ro/2011/03/31/daca-vreti-sa-va-reduceti-expunerea-la-bisfenol-a-renuntati-la-
conserve-si-la-produse-ambalate/
32
EFSA
For example, BPA is used in polycarbonate, a high performance transparent, rigid plastic. Polycarbonate is used to make food containers, such as returnable beverage bottles, infant feeding (baby) bottles, tableware (plates and mugs) and storage containers.Residues of BPA are also present in epoxy resins used to make protective coatings and linings for food and beverage cans and vats. BPA can migrate in small amounts into food and beverages stored in materials containing the substance.
http://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/bisphenol.htm
33
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Traduceti referirile la Bisfenol de pe slide-ul
anterior si veti vedea relevanta fata de
alimente!
34
35
36
37
38
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Pe baza surselor din slidurile anterioare
identificati care este ambalajul aflat in
contact cu alimentele in care a fost interzisa
utilizarea BPA in UE incepand cu anul 2011
39
14.4 Legislație europeană ȋn domeniul materialelor plastice ȋn contact cu alimentele
http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/foodcontact/legisl_list_en.htm
New legislation
Regulation EU 1183/2012 - plastic materials and articles intended for contact with food amending Regulation (EU) No 10/2011
Corrigendum to Regulation EU 1183/2012 - plastic materials and articles intended for contact with food amending Regulation (EU) No 10/2011.
Regulation EU 1282/2011 - plastic materials and articles intended for contact with food amending Regulation (EU) No 10/2011
Regulation EU 321/2011 - restricting Bisphenol A use in plastic infant feeding bottles
Regulation EU 284/2011 – import procedures for polyamide and melamine plastic kitchenware from China and Hong Kong
General legislation
Framework Regulation on materials and articles intended to come into contact with food Regulation EC 1935/2004
Good Manufacturing Practice for materials and articles intended to come in contact with food Regulation EC 2023/2006
40
Legislation on specific materials
Regulation EU 10/2011 – plastic materials and articles intended to come into contact with food:
– Consolidates old rules
– Repeals old rules
– Replaces old rules
Regulation EC 450/2009 - active and intelligent materials and articles intended to come into contact with food
Regulation EC 282/2008 - recycled plastic materials and articles intended to come into contact with foods
Directive 2007/42/EC - materials and articles made of regenerated cellulose film intended to come into contact with foods
Directive 84/500/EEC – approximating EU countries' laws on ceramic articles intended to come into contact with foods
Legislation on specific substances
Regulation 1895/2005/EC - restricting use of certain epoxy derivatives in
materials and articles intended to come into contact with food
Directive 93/11/EEC - release of N-nitrosamines and N-nitrosatable
substances from rubber teats and soothers
41
14.5 Evaluarea toxicităţii aditivilor utilizati in materialele plastice aflate in contact cu alimentele
Toxicitatea aditivilor se evaluează urmărind efectul asupra sănătăţii animalelor şi oamenilor pe baza unor norme legale. În acest sens se examinează:
1. Doza letală , DL50;
2. Reacţia aditivului pe periodă mai lungă de timp pentru a stabili efectele nocive în cazul absorbţiei repetate şi prelungite a substanţei respective;
3. Efectele pe teste biologice, atunci când polimerul se utilizează în domeniul medical şi farmaceutic;
4. Citotoxicitatea, în special pentru plastifianţi şi stabilizatori prin încercări pe cultură de microorganisme, diferite culturi de celule;
42
Extracţia în lichide alimentare, pentru aditivii folosiţi in compoziţia polimerilor din care se obţin ambalaje pentru
produse alimentare.
Testarea se face în funcţie de tipul de aliment şi anume– extracţii apoase sau
– extracţii în medii de solvenţi ai grăsimilor, de ex heptan.
În principiu, modul de migrare a aditivilor din masa plastică în aliment este influenţat de compoziţa chimică a alimentului.
43
Astfel produsele alimentare se clasifică în:
1. produse apoase neacide, pH > 5, extracţia se face în apă;
2. produse apoase acide, pH < 5, extracţia se face in soluţii apoase de acizi slabi;
3. produse mixte cu caracter hidrofil şi acidofil, extracţia se face în heptan în amestec cu substanţele cu cea mai mare pondere în produsul respectiv;
4. produse grase, extracţia se face in heptan sau ulei de măsline;
5. produse alcoolice, cu conţinut în alcool >5%, extracţia se face într-o soluţie de alcool etilic în apă, conc. corespunzătoare produsului testat;
6. produse solide uscate, care sunt considerate inerte, cu excepţia celor care au un conţinut ridicat în uleiuri volatile.
44
14.6 Concluzii
După cum se observă din cele prezentate industria alimentară nu poate „funcţiona” fără materiale plastice şi obiectele confecţionate din acestea.
În acelaşi timp grija pentru prezervarea sănatăţii ne face extrem de precauţi în utilizarea acestor materiale.
Nu se pune problema de a renunţa la ele, ci de a ne alinia normelor europene în domeniu pentru îmbunătăţirea stării de sănătate a populaţiei şi înlăturarea riscurilor degate de ambalajele din polimeri.
Cele mai utilizate materiale plastice ȋn industria alimentară sunt poliolefinele, polistirenul, polietilentereftalatul și policlorura de vinil
Riscurile utilizării polimerilor sunt legate ȋn special de migrarea aditivilor utilizați ȋn prelucrarea acestora
Legislația europeană prevede limite maxime admise pentru migrarea acestora ȋn alimente
45
Test de evaluare
1. Care sunt domeniile din industria alimentară ȋn care se utilizează materialele plastice?
2. Care sunt riscurile de contaminare chimica a alimentelor ca urmarea utilizării materialelor plastice în industria alimentară?
3. Care sunt cele mai utilizate materiale plastice în industria alimentară ?
4. Cine este riscul toxicologic major al utilizării plasticelor ȋn contact cu alimentele?
5. Ce influențează ȋn primul rând capacitatea de migrare a aditivilor din polimeri ȋn alimente?
46
6. Care din următoarele reprezintă domenii de utilizare ale materialelor plastice ȋn industria alimentară ?
1. Ambalare
2. Transport
3. Depozitare
7. Care din următoarele reprezintă polimeri utilizați frecvent ȋn industria alimentară?
1. Poliesterii
2. Poliuretanii
3. Policlorura de vinil
8. De care din următoarele se leagă riscul toxicologic al aditivilor folosiți ȋn mase plastice față de alimente?
1. Inhalare
2. Ingerare
3. Migrare
47
9. Care din următoarele reprezință ambalaje din ind. Alimentara in care s-a interzis utilizarea Bisfenolului A ?
1. Folii
2. Sticle tip biberon
3. Farfurii de unica folosinta
10. Care din următoarele reprezință riscuri legate de polimer ȋn relație cu alimentele?
1. Temperatura
2. Monomer nepolimerizat
3. Oligomeri