Codziennie konsumujemy spore iloci rodków spożywczych i nawet do głowy nam nie przychodzi, że nasze ulubione produkty mogš być ăwzbogaconeÓ przez substancje wcale niezaplanowane podczas ich produkcji. wiadomi konsumenci zwracajš często uwagę na skład kupowanych produktów, który zamieszczany jest obowišzkowo na ich opakowaniu. Niektórzy z nas, szczególnie dbajšcy o swoje zdrowie, sš wręcz na tym punkcie przewrażliwieni. A tymczasem przeróżne makarony, czekoladki, ciasteczka, herbatki, różnego rodzaju mrożonki i wiele innych produktów narażonych jest na bezporednie oddziaływanie i pochłanianie zwišzków chemicznych, które przenikajš z powierzchni niewłaciwie wyprodukowanych opakowań.
Ponad 90% wszystkich produkowanych w Europie rodków spożywczych i używek sprzedawanych jest w zadrukowanych opakowaniach. Wiadomo, że opakowania spełniajš najróżniejsze funkcje: sš nonikiem informacji i reklamy, przede wszystkim jednak majš za zadanie ochronę zapakowanego produktu. Ochrona ta dotyczy głównie zachowania odpowiedniego wyglšdu, walorów smakowych i zapachowych zapakowanych rodków spożywczych. Właciwe opakowanie powinno zatem zapobiegać przedostawaniu się do jego rodka, a tym samym do produktu jakichkolwiek niepożšdanych substancji.
Coraz częciej okazuje się jednak, że opakowanie samo w sobie może być włanie zagrożeniem dla produktu, jeli wykonane jest z nieodpowiednich surowców. Dotyczy to zarówno podłoża drukowego, farb, lakierów, jak i wszystkich rodków pomocniczych stosowanych w procesie drukowania. Problem dotyczy głównie opakowań drukowanych technikš konwencjonalnego offsetu.
Do niedawna uważano, że chodzi głównie o zmiany zapachowe i wystarczy stosować podłoża i farby o niskim zapachu własnym, aby opakowania uznać za bezpieczne. Okazuje się jednak, że znacznie większym problemem jest zjawisko przenikania z zewnętrznej strony opakowań do produktu niepożšdanych substancji, które powodujš nie tylko zmiany zapachowe i smakowe, ale mogš również prowadzić do zanieczyszczania i skażania produktu.
Rodzaje opakowań
Rozróżnia się zasadniczo dwa rodzaje opakowań: opakowania tzw. bezporednie, których niezadrukowana strona podłoża ma bezporedni kontakt z zapakowanym produktem i opakowania niebędšce w takim kontakcie, oddzielone pewnym rodzajem bariery funkcjonalnej, nazywane porednimi. W ostatnich czasach zauważa się wzrost iloci opakowań bezporednich ze względu na możliwoć redukcji kosztów ich wytwarzania (rys. 1).
Wzajemne oddziaływanie pomiędzy produktem spożywczym a zadrukowanym opakowaniem
Rozróżniamy kilka rodzajów wzajemnych oddziaływań pomiędzy zadrukowanym opakowaniem a produktem. Sš to migracja, niewidzialne odbijanie i przenikanie substancji wewnštrz zamkniętego opakowania.
Migracja. Zjawisko to następuje poprzez transport okrelonej substancji do produktu spożywczego i z samego produktu przez opakowanie na zewnštrz. Koncentrację migracji podaje się w mg/dm2 opakowania lub też w mg/kg zapakowanego produktu. Pod względem fizycznym zjawisko migracji polega na rozdziale i dyfuzji substancji mogšcych podlegać przenoszeniu w obszar graniczny pomiędzy opakowaniem a produktem (rys.2).
Odbijanie (niewidzialne). Do zjawiska tego może dochodzić po wydrukowaniu arkuszy w stosie lub w nawiniętej roli. Druki z wyranie widocznym odbijaniem sš łatwo zauważalne i traktowane jako makulatura. Natomiast zagrożeniem dla produktu jest odbijanie, które nie jest widoczne. Może ono powodować niebezpieczeństwo przechodzenia substancji niskoczšsteczkowych na tę stronę opakowania, która będzie miała póniej bezporedni kontakt z produktem.
Przenikanie substancji wewnštrz opakowania. Zjawisko to powstaje przez przenoszenie lotnych substancji wewnštrz zamkniętego opakowania, powodujšc zmiany zapachu i smaku zapakowanego produktu (rys. 4).
Z wymienionych powyżej rodzajów wzajemnego oddziaływania pomiędzy opakowaniem a rodkiem spożywczym największe znaczenie majš migracja i odbijanie.
Koncentracja substancji migrujšcych w opakowaniu produktu zależy głównie od:
Ľ poczštkowych koncentracji substancji mogšcych migrować w zadrukowanym opakowaniu,
Ľ prędkoci przemieszczania się (dyfuzji) tych substancji,
Ľ równowagi rozdziału tych substancji, ich rozpuszczalnoci w zadrukowanym opakowaniu lub produkcie spożywczym.
Najwyższa koncentracja substancji migrujšcych powstaje w takim produkcie (medium), w którym się one najlepiej rozpuszczajš.
Aby skutecznie chronić zarówno produkt, jak i konsumenta, należy wykluczyć możliwoć powstawania niekorzystnych zmian jakociowych i zdrowotnych produktów, wywołanych migracjš składników opakowania. W przypadkach, kiedy specyficzne stężenie substancji mogšcych migrować zostaje przekroczone lub nie można dokładnie okrelić stopnia ich toksycznoci, należy:
Ľ zastosować do produkcji opakowania inne surowce (podłoża, farby, lakiery),
Ľ zastosować tak zwane warstwy barierowe zapobiegajšce migracji.
Rodzaje warstw barierowych
Rozróżnia się trzy rodzaje barier stosowanych w celu ochrony zapakowanego rodka spożywczego, które jednak nie zawsze spełniajš prawidłowo swojš funkcję.
Bariery stałe Đ zalicza się do nich takie materiały jak szkło i metal, które gwarantujš absolutnš izolację produktu od wpływów otoczenia i migracji.
Bariery funkcjonalne (specyficzne) Đ sš to najczęciej warstwy folii. Bariery funkcjonalne zdefiniowane sš w projekcie ustawy do nowego tzw. Superrozporzšdzenia UE, które ukaże się najprawdopodobniej pod koniec 2005 roku. Muszš się one składać z jednej lub więcej warstw materiału zapewniajšcego nieprzekraczalnoć granicznych wartoci migracji dopuszczonych do produkcji substancji lub całkowicie zapobiegajšcego migracji.
Bariery pozorne Đ sš to zazwyczaj warstwy papieru lub kartonu, które tak naprawdę nie stanowiš żadnej bariery zapobiegajšcej migracji różnych substancji, a jedynie chroniš produkt przed mechanicznym uszkodzeniem lub stwarzajš tylko wrażenie poprawy estetyki.
Wiele materiałów, które zdajš się stanowić odpowiedniš warstwę barierowš, tak naprawdę w żaden sposób nie chroni produktu przed negatywnym wpływem z zewnštrz. Na przykład folie aluminiowe cieńsze niż 8 ľm ani też papiery napylane aluminium nie spełniajš takiej funkcji, ponieważ posiadajš porowatš powierzchnię. Także folie PP, PE, OPP stanowiš dobrš barierę dla wilgotnoci, ale nie np. dla olejów mineralnych.
Stosowanie odpowiednich materiałów
Jedynš skutecznš, a jednoczenie najprostszš metodš ochrony produktu przed negatywnymi zjawiskami wynikajšcymi z migracji substancji z opakowania jest zastosowanie do drukowania opakowań odpowiednich materiałów.
Jednym z nich jest chroniona patentem farba offsetowa produkcji koncernu hubergroup serii Corona-MGA 5045.
Odpowiednimi materiałami do produkcji opakowań rodków spożywczych, które zapewniš właciwš jakoć wydruków, sš: farby drukowe serii Corona-MGA 5045, dodatki do roztworów zwilżajšcych z grupy produktów MGA, lakiery dyspersyjne z serii MGA oraz właciwe podłoża drukowe
Farba Corona-MGA 5045. Koncern hubergroup niezależnie od braku odpowiednich regulacji prawnych opracował specjalnš serię farb offsetowych, które Đ jak zapewnia producent Đ nie tylko gwarantujš neutralnoć sensorycznš, ale także do minimum ograniczajš zjawisko migracji niepożšdanych substancji z opakowania do produktu. Jest to jedyna tego rodzaju farba, chroniona Patentem Europejskim nr 0886671.
Farby spełniajš wszystkie aktualne normy europejskie w zakresie drukowania opakowań, a nawet wyprzedzajš prawodawstwo, już teraz wypełniajšc te normy, rozporzšdzenia i dyrektywy unijne, które znajdujš się w fazie projektów.
Farby serii Corona-MGA 5045 różniš się od konwencjonalnych farb offsetowych tym, że zawierajš wyłšcznie substancje o minimalnym potencjale migracji. Ponadto:
Ľ stosowane do produkcji pigmenty odpowiadajš zaleceniom unijnej rezolucji AP (89)1 dotyczšcej rodków barwišcych dopuszczonych do bezporedniego kontaktu z żywnociš,
Ľ surowce dobrane sš zgodnie z listš substancji wykluczonych z produkcji wg CEPE,
Ľ rozpuszczalnikami sš specjalne estry kwasu tłuszczowego o dużej masie czšsteczkowej, rozgałęzione i okrelone toksykologicznie,
Ľ farby wytwarzane sš zgodnie z tzw. dobrš praktykš produkcyjnš (GMP) wg CEPE,
Ľ produkcja i kontrola jakoci odbywajš się w oddzielnych miejscach produkcyjnych.
Poza doborem właciwych surowców to włanie specyficzna budowa czšsteczek rozpuszczalników w farbie stanowi o jej znikomym potencjale migracji. Wielkoć pojedynczych czšsteczek wynosi ok. 2,95 nm, co przy jednoczesnym rozgałęzieniu powoduje, że nie sš one w stanie przedostać się przez pory w powierzchni np. kartonu. Masa molowa czšsteczek wynosi ponad 700 g/mol (Dalton), podczas kiedy zasadniczo przyjmuje się, że substancje o masie czšsteczkowej ok. 500 D nie wykazujš już tendencji do migracji.
Poniżej rysunek obrazujšcy funkcję czšsteczek rozpuszczalnika na powierzchni porów papieru (rys. 5).
Zdolnoć migracji farb Corona-MGA w roztworze symulacyjnym jest ok. 100 razy niższa niż dopuszczalny globalny limit migracji. Specjalna budowa chemiczna powoduje ponadto, że farby tej serii charakteryzujš się niskim zapachem własnym i nie powodujš zjawiska puchnięcia i marszczenia się folii owijkowej.
W porównaniu do standardowych farb offsetowych konsystencję farb Corona-MGA cechujš wyższa cišgliwoć i niższa płynnoć. Mechanizm schnięcia farb przebiega wyłšcznie na zasadzie bardzo powolnego wsiškania w podłoże. Zjawisko wysychania oksydacyjnego zostało całkiem wyeliminowane, aby zapobiec powstawaniu produktów rozpadu, zaburzajšcych neutralnoć sensorycznš druków. Dlatego też farby wymagajš lakierowania w linii lakierem dyspersyjnym.
W serii MGA produkowane sš farby triadowe, według Pantone i system koncentratów CRS do mieszania.
Lakiery dyspersyjne serii MGA. Lakierowanie w linii jest szczególnie ważne ze względu na niebezpieczeństwo odcišgania w stosie i niewystarczajšcš odpornoć farb na cieranie, dlatego nie należy z niego rezygnować. Producent farb Corona Đ koncern hubergroup zaleca lakierowanie wyłšcznie specjalnymi lakierami serii Acrylac-MGA, które zostały dostosowane do systemu i opracowane równolegle z nowš technologiš produkcji farb. Istnieje okrelony wybór lakierów w zależnoci od wymaganych parametrów druku Đ np. błyszczšce, odporne na cieranie, odporne na blokowanie w stosie na mokro.
Dodatki do roztworów zwilżajšcych serii MGA. Stosowanie odpowiednich farb i lakierów nie wystarcza jednak, aby zapewnić bezpieczeństwo produkcji. Należy zwrócić również uwagę na stosowanie odpowiednich dodatków do roztworu zwilżajšcego.
Koncern hubergroup, posiadajšcy odrębnš fabrykę w Irlandii produkujšcš dodatki do roztworów zwilżajšcych, opracował również specjalne produkty dostosowane do farb i lakierów MGA. Sš to stabilaty Đ Combifix-MGA do standardowego druku offsetowego i Substyfix-MGA do druku ze zredukowanš ilociš alkoholu izopropylowego.
Generalnie zaleca się minimalne podawanie rodka zwilżajšcego, szczególnie przy niewielkim nadawaniu farby. Koncentracja alkoholu izopropylowego nie powinna być wyższa niż 10%, przy wartoci pH 5,0-5,4.
Właciwe podłoża drukowe. Należy zwrócić uwagę również na stosowane do drukowania podłoża, które powinny być neutralne sensorycznie nie tylko w stanie ăsuchymÓ, ale także po ich nawilżeniu. Częć kartonów wykazuje bowiem tendencję do wydzielania silnego zapachu własnego dopiero po zwilżeniu ich powierzchni. Nie jest wskazane również stosowanie kartonów makulaturowych, ponieważ zawierajš one substancje pochodzšce z wczeniejszych warstw nadrukowanej farby, które nie sš dostatecznie usuwane w procesie odbarwiania makulatury.
Należy pamiętać, że tylko właciwy nadzór nad wszystkimi elementami procesu technologicznego jest w stanie zapewnić całkowite bezpieczeństwo produkcji opakowań. Z tego względu należy również wyeliminować stosowanie jakichkolwiek dodatków do farb, suszek, past, odwieżaczy zaschniętej farby itp., mogšcych powodować powstawanie substancji aktywnych sensorycznie.
Należy również zwrócić uwagę na czynnoci towarzyszšce procesowi drukowania i konserwacji maszyny drukujšcej. Na wałkach farbowych, obcišgach gumowych, w zespołach drukujšcych i zwilżajšcych nie powinny się znajdować żadne pozostałoci zmywaczy. Również instalacje obiegowe rodka zwilżajšcego i lakieru powinny być dokładnie wyczyszczone i wypłukane. Należy zwrócić uwagę na stosowanie do napylania druków odpowiednich proszków, które powinny być przeznaczone do kontaktu ze rodkami spożywczymi.
Ocena opakowań rodków spożywczych
Odpowiedniš jakoć opakowań rodków spożywczych sprawdza się za pomocš oceny organoleptycznej oraz testu na migrację.
Ocena organoleptyczna. Test organoleptyczny obejmuje ocenę rodka spożywczego w kontekcie jego właciwoci mogšcych mieć wpływ na jakoć produktu (np. smak, zapach, barwa, wyglšd i konsystencja) wyłšcznie za pomocš ludzkich zmysłów.
Przy ocenie sensorycznej decydujšcš rolę odgrywajš zmysł smaku i węchu, które należš do tzw. zmysłów chemicznych, ponieważ bodce wyzwalane sš przez reakcje biomolekularne. Kubki smakowe u człowieka umieszczone sš w różnych miejscach języka, na podniebieniu, w gardle i każdy z nich odbiera inny rodzaj smaku. Zmysł węchu natomiast odbierany jest wyłšcznie przez błonę luzowš górnej częci nosa. Z tego powodu nie jest możliwe całkowite zastšpienie wrażliwoci ludzkich zmysłów urzšdzeniami pomiarowymi. Dlatego też opracowane zostały procedury i warunki badań, wród których najpopularniejszš metodš przeprowadzania testów organoleptycznych jest test Robinson, wg normy DIN 10955.
Próby przeprowadzane sš w stosunku do konkretnych zadrukowanych materiałów opakowaniowych i w zmodyfikowanych warunkach, np. przy 75% wilgotnoci względnej, co może mieć znaczny wpływ na wyniki testu.
Test na migrację. Kontrolę migracji przeprowadza się w oparciu o zalecenia dyrektywy 82/711 Unii Europejskiej, która okrela podstawowe zasady i warunki testów. Ponieważ nie zawsze jest możliwe zastosowanie właciwego produktu spożywczego, do testów stosuje się ustalone symulanty produktów. Listę roztworów symulacyjnych zawiera dyrektywa UE 85/572.
Dla okrelenia przenikania niespolaryzowanych substancji migrujšcych na produkty spożywcze zawierajšce tłuszcz zaleca się stosowanie Tenaksu jako symulantu tłuszczu. Tenax jest zmodyfikowanym tlenkiem polifenylu i stosuje się go w postaci proszku o wielkoci ziarna 0,18-0,25 mm.
Procedura przeprowadzania testów na migrację opisana jest w Normie Europejskiej DIN 1186-13.
Porównanie wartoci migracji farb o niskim zapachu własnym z farbami MGA. Dotychczas zalecane farby i lakiery do produkcji rodków spożywczych musiały się charakteryzować niskim zapachem własnym. Jednak badanie tych farb pod kštem ich właciwoci migracyjnych wskazuje, że ich stosowanie jest niewystarczajšce, aby ochronić produkt i konsumenta przed negatywnymi wpływami opakowania.
Poniżej porównanie badań migracji ogólnej i specyficznej konwencjonalnych farb o niskim zapachu własnym i farb MGA zapobiegajšcych powstawaniu migracji (tabela).
Podstawowe okrelenia dotyczšce migracji. Omawiajšc zagadnienia zwišzane z pomiarami migracji i przepisami prawnymi należy się zapoznać z podstawowymi okreleniami i podstawami wyliczeń.
Wielkoć migracji musi być zawsze odniesiona do okrelonej powierzchni produktu. Do przeliczania wartoci służy tzw. model szecianu wg Unii Europejskiej, przyjęty jako opakowanie dla 1 kg produktu spożywczego. Długoć krawędzi szecianu wynosi 1 dm, posiada on pojemnoć 1 litra i powierzchnię 60 dm2. Model oparty jest na założeniu, że przeciętny obywatel UE waży 60 kg i dziennie konsumuje ok. 1 kg rodków spożywczych.
Migracja globalna GM Đ ogólna iloć substancji, która może przeniknšć z opakowania do produktu spożywczego w czasie bezporedniego kontaktu, okrelona w mg/kg.
QM Đ najwyższa koncentracja okrelonej toksykologicznie substancji w materiale opakowaniowym w mg/kg.
SML Đ specyficzny limit migracji. Jest to stężenie toksykologicznie okrelonej substancji w mg/dm2, które nie może być przekroczone w produkcie spożywczym lub symulancie. SML oblicza się mnożšc ADI x 60.
ADI (acceptable daily intake) Đ iloć toksykologicznie okrelonej substancji, którš można dziennie przyjmować z pożywieniem bez ryzyka zagrożenia dla zdrowia, wyrażana w mg/kg. Wartoć ta wyliczana jest na podstawie toksykologicznego stężenia granicznego pomnożonego przez 100 jako czynnika bezpieczeństwa.
Materiały, które nie sš okrelone toksykologicznie, zgodnie z planowanš Rezolucjš UE będš miały wkrótce wyznaczone wartoci graniczne nieszkodliwego stężenia. Proponowany jest limit detekcji na poziomie 10 ľg/kg (ppb) wyrażany jako migracja specyficzna. Substancje o masie molekularnej > 1000 Dalton nie przedstawiajš zagrożenia toksykologicznego i nie wykazujš potencjału migracyjnego, dlatego też nie majš znaczenia w wietle prawodawstwa unijnego.
Dla producentów opakowań produktów spożywczych problem stanowi fakt, że dopiero po zbadaniu gotowego opakowania można stwierdzić, czy migracja mieci się w granicach dopuszczalnoci. Z testu można zrezygnować tylko w przypadku, kiedy ze stosunku opakowania do masy zapakowanego produktu, przy założeniu całkowitego przenikania substancji migrujšcej, wynika, że nie nastšpi przekroczenie wartoci granicznych. cdn.
