Il termine imballaggio si riferisce a qualsiasi materiale utilizzato per proteggere un prodotto durante lo stoccaggio e il trasporto. In particolare, l’imballaggio alimentare viene utilizzato per proteggere gli alimenti dalla contaminazione microbiologica, chimica e fisica. Tuttavia, i materiali che compongono il contenitore possono reagire con il contenuto e causare alterazioni del prodotto.
Talvolta, le interazioni tra il contenitore e gli alimenti comportano una perdita di qualità, nonché la migrazione di prodotti tossici negli alimenti causata dall’uso di materiali inadeguati. Inoltre, i materiali di imballaggio possono assorbire i composti aromatici dei prodotti, pertanto è importante prestare attenzione alle proprietà meccaniche dell’imballaggio per evitare variazioni delle proprietà organolettiche degli alimenti. Le sostanze che interagiscono maggiormente con i materiali sono le plastiche, i monomeri, gli oligomeri e i contaminanti.
Il tipo di imballaggio alimentare più utilizzato è la plastica. Nella plastica, gli additivi sono utilizzati come plastificanti che ne migliorano la flessibilità. I plastificanti più comunemente utilizzati sono il butil benzil ftalato (BBP) e il di-n-butil ftalato (DBP) e sono utilizzati in combinazione con stabilizzatori termici per rallentarne la decomposizione.
Altre sostanze aggiunte alla plastica sono gli additivi scivolanti, che agiscono come lubrificanti della plastica evitando la formazione di agglomerati. Esempi includono esteri e ammidi di acidi grassi, cere di polietilene, stearati metallici e paraffina.
A volte, gli imballaggi si deteriorano a causa degli effetti dei microrganismi o degli agenti atmosferici, per questo motivo, gli antiossidanti vengono incorporati nella plastica per ritardare il processo di ossidazione. Inoltre, gli antimicrobici possono anche essere utilizzati come alghicidi, battericidi e fungicidi.
Migrazione di sostanze negli imballaggi alimentari
In generale, la quantità di componenti del contenitore che può migrare negli alimenti liquidi o solidi dipende dalle proprietà chimiche e fisiche dell’alimento e del contenitore. Il numero di migrazioni dipende dalla loro concentrazione, dal peso molecolare e dalla solubilità, tra gli altri fattori.
Briston e Katan hanno classificato i materiali in base al meccanismo di controllo limitante:
- Classe 1: materiali non migratori con o senza la presenza di alimenti.
- Classe 2: migrazione indipendente, che non è controllata dagli alimenti, anche se la presenza di alimenti può accelerare la migrazione.
- Classe 3: lisciviazione, che è controllata dagli alimenti, trascurabile in assenza di alimenti e significativa in loro presenza.
Sulla base di questa classificazione, sono state stabilite numerose procedure analitiche che includono analisi cromatografiche o spettrofotometriche per calcolare la percentuale di migrazione delle sostanze. Questi metodi e protocolli sono stati approvati da agenzie regolatorie quali la FDA e la CE.
Alcuni dei fattori che influenzano questa migrazione di sostanze sono la temperatura di transizione vetrosa (Tg) del polimero. A temperatura ambiente, i polimeri con una Tg inferiore alla temperatura ambiente hanno un’elevata permeabilità ai composti organici rispetto a quelli con una Tg più elevata. Inoltre, il grado di solubilità negli alimenti consente un aumento della velocità di migrazione.
Interazione tra alimenti e materiale di imballaggio
Spesso, i metalli utilizzati come materiale di imballaggio subiscono corrosione a causa di una reazione chimica o elettrochimica con l’ambiente. Esistono numerosi fattori che accelerano la corrosione, come l’acidità, la presenza di ossigeno, nitrati, composti solforati, nonché la severità del trattamento termico e le condizioni di conservazione.
Come abbiamo commentato in un altro post, gli alimenti in scatola che utilizzano materiali come l’acciaio sono spesso rivestiti con uno strato di stagno per evitare l’interazione con il cibo.
Altri metalli come il piombo sono pericolosi se si accumulano nei tessuti umani. Pertanto, è stato introdotto l’uso di lattine saldate o cementate in tre pezzi che impediscono completamente la migrazione del piombo negli alimenti. Tuttavia, le materie prime utilizzate per gli alimenti possono contenere solo 2 ppm di questo metallo, 0,5 ppm per gli alimenti per lattanti e 0,2 ppm per le bevande analcoliche.
Inoltre, gli alimenti in scatola per bambini sono saldati con stagno puro per evitare la contaminazione da piombo. Attualmente, il limite ammesso per lo stagno è di 150 ppm, anche se è difficile trovare lattine laccate con più di 100 ppm. I limiti massimi non sono ammessi per tossicità, ma per la produzione di un cattivo sapore.
Il ferro, un componente essenziale della nostra dieta, non costituisce un problema di tossicità ed è generalmente considerato con un limite di 50 ppm.
La maggior parte dei casi documentati di migrazione di laminati di cartone si riferisce a componenti trasferiti da solventi e adesivi utilizzati per la fabbricazione di materiali e imballaggi o trasferiti da inchiostri utilizzati per la stampa. I solventi utilizzati per la stampa su carta sono spesso coinvolti nella migrazione di residui di solventi nel prodotto confezionato, causando un sapore sgradevole.
Inoltre, il processo stesso di produzione della carta o del cartone potrebbe portare alla formazione di potenziali migranti come clorofenoli e nitrosammine. Altri composti con odore attivo che possono formarsi e rilasciarsi durante il riscaldamento di alcuni tipi di cartone includono acetone, cloroformio, furano, cloruro di metilene e acetaldeide.
Le materie plastiche non sono una barriera efficace al 100%, poiché interagiscono con gli alimenti. La migrazione delle materie plastiche è dovuta principalmente a:
- Componenti residui e reagenti del processo di produzione.
- Composti formati durante la trasformazione in materiali di imballaggio.
- Additivi incorporati per garantire la funzionalità.
- Adesivi utilizzati durante la trasformazione.
Ciò che è veramente importante è la migrazione dei componenti della plastica e la loro possibile tossicità. La maggior parte delle plastiche contiene monomeri residui e altri additivi. Alcuni di essi sono stati collegati a problemi di salute, il più importante dei quali è il cloruro di vinile. Per questo motivo, lo standard del Consiglio Nazionale della Salute e della Ricerca Medica in Australia ha completamente vietato la presenza di questo composto negli alimenti.
Il contatto diretto tra la plastica e un prodotto alimentare può portare alla migrazione di componenti del contenitore nel prodotto, alterando il sapore degli alimenti.
I principali componenti che possono causare danni sono le ammidi, i prodotti di degradazione termica della base polimerica e i componenti dell’inchiostro. La migrazione può avvenire anche dal cibo alla plastica, causando una perdita di resistenza meccanica. Inoltre, durante l’estrusione della plastica si raggiungono temperature superiori a 250 °C, la temperatura alla quale scompaiono gli antiossidanti, dando origine alla formazione di radicali liberi sulla superficie del materiale e a contatto con gli alimenti.
Molti adesivi contengono solventi che possono migrare negli alimenti e alcuni inchiostri utilizzati per stampare i materiali di imballaggio conferiscono sapori sgradevoli. Tuttavia, un’adeguata essiccazione dei materiali di stampa può eliminare completamente la migrazione dei solventi dagli adesivi e dagli inchiostri da stampa.
In breve, la quantità di sostanze utilizzate negli alimenti è considerevole. Molte di esse sono potenzialmente tossiche, nocive e possono migrare negli alimenti. Pertanto, al fine di proteggere i consumatori attenti alla salute e alla sicurezza alimentare, diversi paesi hanno stabilito normative che definiscono i limiti accettabili dei contenitori. La probabilità che una sostanza comporti un rischio per la salute dipende dalla sua concentrazione nella dieta e dal suo potenziale tossico.
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