NUTRIŢIE

Ambalajele alimentare şi efectele acestora asupra sănătăţii consumatorului

 Food packaging and effects on consumer health

First published: 23 martie 2022

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Farm.204.1.2022.6165

Abstract

Packaging has seen a continuous diversification in recent decades, both in terms of the materials from which it is made and in terms of functionality. Without packaging, food handling would be costly and inefficient. The packaging gives identity to the products, the consumers being exposed to it for the first time.
The main purpose of food packaging is to protect food from external environmental factors, but food-packaging interactions can compromise the quality and/or the safety of food. Because the interaction between packaging material and food is influenced by many factors, a careful selection of packaging materials is necessary to avoid adverse effects on food quality, safety and shelf stability. The health risks of materials and chemicals used in the manufacture of food packaging must be carefully considered and closely monitored. In order to prevent the contact and migration of potential carcinogenic or toxic chemicals into food, it is necessary to identify and rigorously remove them from the composition of the materials used to make food packaging.

Keywords
food packaging, contaminants, endocrine disruptors

Rezumat

Ambalajele au cunoscut în ultimele decenii o diversificare continuă, atât din punctul de vedere al materialelor din care acestea sunt confecţionate, cât şi din punct de vedere funcţional. Fără ambalaje, manevrarea alimentelor ar fi costisitoare şi ineficientă. Ambalajul conferă identitate produselor, consumatorii fiind expuşi prima dată acestuia.
Scopul principal al ambalajelor alimentare este de a proteja alimentele de factori externi de mediu, dar interacţiunile de tip aliment-ambalaj pot compromite calitatea şi/sau siguranţa alimentelor. Pentru că interacţiunea dintre materialul de ambalare şi alimente este influenţată de mulţi factori, o selecţie atentă a materialelor de ambalare este necesară pentru a evita efectele negative asupra calităţii, siguranţei şi stabilităţii la raft a produselor alimentare. Riscurile legate de sănătate privind materialele şi substanţele chimice utilizate în realizarea ambalajelor alimentare trebuie luate în considerare cu atenţie şi monitorizate minuţios. Pentru a preveni contactul şi migrarea compuşilor chimici potenţial cancerigeni sau toxici în alimente, este nevoie de identificarea şi eliminarea riguroasă a acestora din compoziţia materialelor folosite pentru realizarea ambalajelor alimentare.

Introducere

Obiectivul major al ambalajului constă în conservarea şi protejarea alimentelor de posibili agenţi fizici, chimici şi microbiologici sau de alte pericole, care, în cele din urmă, le pot afecta calitatea şi siguranţa(1). La selectarea materialului de ambalare se vor lua în considerare mai mulţi factori, inclusiv costul, calitatea şi capacitatea lor de a menţine prospeţimea produsului. Cele mai comune materiale utilizate în ambalarea alimentelor sunt plasticul, hârtia, sticla şi metalele. Materialele de ambalare includ acum şi laminatele, care au fost dezvoltate prin integrare sistematică de materiale cu proprietăţi inerente diferite pentru a îmbunătăţi funcţionalitatea materialului final.

Diverşi aditivi precum plastifianţii, monomerii şi oligomerii din compoziţia materialelor de ambalaj se pot transfera în alimente la contactul şi în timpul procesului de ambalare. Acest transfer de compuşi chimici între alimente şi ambalaje se numeşte „migraţie”. Acest fenomen interactiv ar putea duce la modificări în calitatea şi, de asemenea, în siguranţa alimentelor, precum şi la modificări ale aromei, aceasta putându-se modifica din cauza sorbţiei şi a transferului de componente nedorite de la materialul de ambalare la alimente. Există de asemenea şi cazuri în care calitatea poate fi îmbunătăţită în urma acestor interacţiuni. Aceste tipuri de ambalaje sunt denumite ambalaje active.

Interacţiunea dintre alimente şi ambalaje este un factor crucial, mai ales când alimentele intră în contact cu materialul de împachetat. În timpul acestui contact pot apărea diverşi factori perturbatori care impurifică alimentele, precum intruziunea de gaze şi substanţe volatile, umiditatea, microorganismele şi alţi compuşi cu greutate moleculară scăzută(2).

O astfel de interacţiune între alimente şi materialele de ambalare este considerată a fi un schimb între alimente, ambalaje şi mediu şi poate afecta calitatea, siguranţa şi/sau integritatea ambalajelor alimentare.

Cea mai importantă funcţie a unui material de ambalare constă în păstrarea calităţii produsului ambalat. Dintre produsele ambalate, alimentele ocupă un loc de importanţă deosebită, dată fiind instabilitatea lor chimică crescută. Această instabilitate este, de asemenea, caracteristică şi altor produse care conţin substanţe active, în special la produsele farmaceutice(3).

Interacţiuni ambalaje–produse alimentare

Materialele plastice

Materialele plastice nu sunt inerte, iar moleculele mai mici se transferă din ambalajele din plastic în alimente. Acest lucru face ca ambalajele din plastic să fie o sursă relevantă de expunere umană la diferite substanţe chimice sintetice(4).

Mici molecule prezente în ambalajul plastic (bulinele albastre) pot fi transferate în aliment, dar şi molecule prezente în aliment pot migra în materialul plastic, determinând modificarea gustului. De asemenea, contaminanţi prezenţi în mediu (bulinele violet) pot fi absorbiţi în materialul plastic, fapt ce participă la îngreunarea procesului de reciclare a materialului plastic (figura 1). Toate cele trei procese prezentate sunt dependente de temperatură, intervalul de timp de contact, compoziţia chimică a materialului plastic, dar şi de natura produsului alimentar ambalat(4).
 

Figura 1. Reprezentare schematică a migrării compuşilor din ambalajul plastic în aliment (figură creată cu BioRender.com)
Figura 1. Reprezentare schematică a migrării compuşilor din ambalajul plastic în aliment (figură creată cu BioRender.com)

Aceste substanţe chimice pot fi cancerigene, mutagene sau toxice pentru sistemul reproducător, persistente, bioacumulative, toxice sau perturbatoare endocrine. Mai multe substanţe chimice de acest tip sunt autorizate pentru utilizarea în ambalajele din plastic pentru alimente, cum ar fi bisfenolul A (BPA; CAS 80-05-7) şi ftalatul de di-(2-etilhexil).

O prezentare generală a substanţelor chimice asociate ambalajelor din plastic (pentru uz alimentar şi nealimentar) a arătat că există cel puţin 148 de substanţe cu proprietăţi îngrijorătoare pentru sănătatea umană şi/sau a mediului. Acest lucru este neliniştitor, deoarece substanţele chimice cunoscute sau potenţial periculoase conţinute în plastic pot migra în alimente, astfel încât ambalajul care este folosit pentru a proteja alimentele devine o sursă de contaminare chimică a acestora. Prin urmare, aproape întreaga populaţie umană este foarte probabil să fie expusă la substanţe chimice periculoase cunoscute din ambalajele din plastic alimentare. În acelaşi timp, majoritatea celor peste 4000 de substanţe chimice identificate a fi utilizate în fabricarea ambalajelor din plastic nu dispun de date toxicologice, lucru care împiedică evaluarea pericolelor. Aceasta implică faptul că pot exista substanţe chimice periculoase suplimentare care migrează din ambalajele din plastic pentru care toxicitatea nu a fost încă evaluată(5).

În afară de substanţele care sunt utilizate în mod curent la fabricarea materialelor plastice, toate acestea conţin şi aşa-numitele substanţe contaminante, care nu au nicio funcţie tehnică în materialul plastic finit, dar care sunt totuşi prezente şi pot de asemenea să migreze în alimente sau în mediu. Aceste substanţe sunt o provocare uriaşă. Ele pot avea diverse surse: impurităţi din loturile de monomeri, din blocurile de construcţie ale polimerului, produse secundare de reacţie nedorite de la polimerizare, produse de degradare a aditivilor (de exemplu, antioxidanţi) care sunt prezente şi în materialele plastice originale, dar şi în materialele plastice reciclate(5).

În 2007, Agenţia pentru Standarde Alimentare din Marea Britanie a studiat o serie de produşi de descompunere ai compuşilor care intră în compoziţia a şase tipuri diferite de materiale plastice utilizate în mod obişnuit pentru produsele alimentare. S-a concluzionat că un număr mare de substanţe rămân fie neidentificate, fie doar cu o identificare ambiguă. Aceasta înseamnă că unele dintre substanţele chimice care migrează din ambalajele din plastic în alimente (şi mediul înconjurător, când ambalajele din plastic devin un poluant) rămân necaracterizate(5).

Răşinile sintetice şi produsele lor sunt utilizate pentru diverse aplicaţii în aproape fiecare aspect al vieţii umane. În acest sens, răşinile sintetice asociate cu materialele plastice reprezintă o sursă de îngrijorare din cauza prezenţei posibilelor substanţe chimice care afectează sistemul endocrin. Disruptorii endocrini (endocrine-disrupting chemicals – EDC) sunt substanţe chimice care interferează cu homeostazia sistemului endocrin (definite adesea ca xenobiotice), care, după ce au fost ingerate de oameni sau de animale, provoacă o activitate endocrină neobişnuită rezultată dintr-o interacţiune cu receptorii relevanţi. Mecanismele de acţiune ale ECD sunt extrem de diverse, iar răspunsurile la expunere pot implica multe ţesuturi, organe sau funcţii ale diferitelor sisteme din organismul uman. Tulburări ale funcţiei sistemului endocrin pot apărea din cauza suprastimulării sau depresiei acesteia, rezultând o secreţie excesivă sau insuficientă de hormoni.

Atât polietilena cu densitate mică (LDPE), cât şi cea cu densitate mare (HDPE) aparţin familiei polietilenei şi sunt utilizate la fabricarea de recipiente din plastic pentru alimente. Pliabilitatea ambalajelor din PVC provine de la plastifianţi, care pot varia între 3% şi 80% din greutatea ambalajului. La unele materiale plastice pot apărea ftalaţi până la 50% din greutatea totală a PVC(6). Ftalaţii au primit multă atenţie ca disruptori endocrini din cauza potenţialelor probleme de sănătate pe care le pot provoca. Aceştia sunt folosiţi, de asemenea, şi ca plastifianţi pentru a spori flexibilitatea materialelor PVC în contact cu alimentele.

Deoarece disruptorii endocrini, inclusiv fltalaţii, pot migra în alimente din materialele plastice în funcţie de condiţiile fizico-chimice, cum ar fi temperatura, lumina UV, pH, microunde, stres mecanic pentru un interval suficient de timp, preocupările privind siguranţa ambalajelor alimentare din ultima perioadă au crescut semnificativ(7,8).

Bisfenolul A, unul dintre cele mai cunoscute elemente toxice dintre componentele materialelor plastice, cunoscut şi sub numele de BPA, este denumirea frecvent utilizată pentru 4’4-izopropilidendifenol, cu o greutate moleculară de 228,29 g/mol şi cu structura chimică C15H16O2. În general, BPA este o substanţă solidă cristalină albă, incoloră, cu un miros uşor fenolic în condiţii ambientale(9).

BPA a fost utilizat pe scară largă în producţia industrială după ce a fost sintetizat prima dată în anul 1891. În zilele noastre, BPA este o componentă industrială utilizată în sinteza materialelor plastice din policarbonat, răşini epoxidice şi alte materiale polimerice. Materialele plastice din policarbonat fabricate din BPA au proprietăţi chimice şi fizice excelente, inclusiv rezistenţă şi duritate bune, stabilitate termică şi rezistenţă la acizi şi uleiuri(9).

În plus, BPA este folosit ca stabilizator şi ca antioxidant în producerea materialelor plastice din clorură de polivinil. De asemenea, este utilizat ca ingredient în producţia de etanşanţi dentari şi hârtie termică(9).

În general, se crede că BPA a demonstrat efecte de perturbare endocrină în organismul uman prin interacţiunea cu diverşi receptori biologici (figura 2), cum ar fi receptorul de estrogen (ER), receptorul de androgen (AR) şi receptorul de hormoni tiroidieni (THR). Aceste efecte perturbatoare duc, în consecinţă, la pericole pentru sănătate, pentru sistemul reproducător, sistemul nervos, funcţia metabolică, funcţia imunitară, precum şi pentru creşterea şi dezvoltarea embrionului(10).
 

Figura 2. Reprezentare schematică a perturbării neuroendocrine produse de BPA (figură creată cu BioRender.com)
Figura 2. Reprezentare schematică a perturbării neuroendocrine produse de BPA (figură creată cu BioRender.com)

Mai mult, studii clinice recente au sugerat că există o asociere între nivelurile de BPA şi dezvoltarea tumorilor, inclusiv în cancerul de prostată, de sân şi pulmonar(10).

Pe baza mai multor studii clinice, Agenţia pentru Protecţia Mediului din SUA (EPA) a stabilit o doză de referinţă de 50 µg/kgc/zi pentru BPA. Ca răspuns la o evaluare rafinată a riscului de BPA şi a efectelor sale nedorite asupra sănătăţii, Autoritatea Europeană pentru Siguranţa Alimentară (EFSA) a redus doza zilnică tolerabilă (DAT) la 4 µg/kg corp/zi de la 50 µg/kg corp/zi în 2015(10).

Din cauza producţiei sale în masă şi a aplicaţiilor pe scară largă, BPA este omniprezent în mediu. Principalele surse de BPA din mediu se datorează eliberării şi migrării monomerului BPA format în timpul producţiei şi tratării materialului plastic sau degradării diferiţilor polimeri. BPA ar putea pătrunde în organisme prin tractul digestiv, prin tractul respirator şi prin absorbţie la nivelul pielii. Tractul digestiv este însă cea mai importantă sursă de absorbţie(11).

Studiile clinice recente au demonstrat faptul că sursa dietetică este considerată principală pentru pătrunderea BPA în organismul uman, reprezentând 90% din totalul de BPA(11). Acest compus provine din expunerea alimentelor, atât vegetale, cât şi animale, la BPA, care pătrunde în organism prin tractul gastrointestinal, prin aparatul respirator şi prin piele, iar potrivit studiilor clinice, poate produce o multitudine de efecte adverse în organismul uman (tabelul 1).
 

Tabelul 1. Efectele BPA la nivelul sistemelor şi aparatelor din organismul uman
Tabelul 1. Efectele BPA la nivelul sistemelor şi aparatelor din organismul uman

BPA s-ar putea lega de receptori şi ar putea activa căile de semnalizare pentru a provoca efecte biologice. De asemenea, BPA ar putea interfera cu funcţia enzimatică şi poate induce stres oxidativ şi răspuns inflamator care duce la disfuncţia celulelor. BPA induce, de asemenea, ruperea catenei de ADN, deteriorarea oxidativă a ADN-ului şi mutaţia cromozomială, precum şi modificări epigenetice. Pe baza acestor mecanisme, aşa cum s-a menţionat anterior, BPA ar putea afecta sistemul neuroendocrin, sistemul reproductiv, metabolismul şi funcţia imunitară, cauzând insuficienţă hepatică şi renală. BPA ar putea afecta dezvoltarea descendenţilor prin placentă sau prin cordonul ombilical. În plus, dezvoltarea şi migrarea tumorilor sunt legate de nivelurile de BPA. Cu toate acestea, există încă câteva întrebări fără răspuns cu privire la efectele toxice şi metabolismul BPA(21).

Utilizarea pe scară largă a ambalajelor din plastic presupune o expunere pe termen lung a oamenilor la disruptorii endocrini care provin din aceste ambalaje, acest fapt putând fi observat în modificări în sistemul imunitar, creştere, sistemul reproducător, funcţiile pancreatice şi tiroidiene. Studiile epidemiologice au arătat că un nivel scăzut al tiroxinei la femeile însărcinate duce la reducerea funcţiilor cognitive la nou-născut(23,24,25).

Industrializarea, traiul modern şi dezvoltarea economică au dus la utilizarea tot mai crescută a ambalajelor de plastic, astfel că nu este de mirare că BPA, folosit ca agent de stabilizare şi antioxidant în producerea materialelor plastice, a devenit omniprezent în viaţa modernă şi aproape imposibil de evitat. BPA este un disruptor endocrin care este incriminat în numeroase studii de apariţia tulburărilor neurologice şi de comportament, tulburări de reproducere, obezitate, dezvoltarea cancerului de prostată şi de sân şi a bolilor cardiovasculare. Unele state reglementează mai strict prezenţa BPA în ambalaje. Acest lucru nu a rezolvat problema, chiar dacă sunt realizate ambalaje „fără BPA”, acestea pot conţine multe alternative de BPA (analogi) care au structură similară şi sunt potenţial disruptori endocrini(26,27).

Mierea, un produs alimentar natural extrem de apreciat de populaţie şi recunoscut pentru numeroasele sale beneficii terapeutice, poate conţine contaminanţi nedoriţi din cauza compuşilor care pot migra din ambalaje. Există o multitudine de contaminanţi care se pot regăsi în probele de miere, precum pesticide, antibiotice sau compuşi radioactivi. Într-un studiu în care s-au analizat diferite probe de miere şi prezenţa contaminanţilor, BPA şi BPAF (bisfenol AF) au fost detectaţi în concentraţii măsurabile în probele de miere din toate tipurile de recipiente testate, şi anume plastic, plic tip folie, recipient compozit din plastic/hârtie şi sticlă. BPF (bisfenol F) şi BPZ (bisfenol Z) au fost prezenţi şi în mierea ambalată în recipiente de plastic şi pliculeţe din folie, în timp ce BPE a fost detectat doar în mierea din recipiente şi borcane de sticlă cu capac(26).

Interesant este faptul că efectele toxice ale bisfenolului din organism sunt reduse de miere. Într-un studiu din 2015, realizat pe şobolani care timp de şase săptămâni au primit pe cale orală BPA, s-a observat că lotul care a primit concomitent tratamentul cu BPA şi miere de Tualang a avut o îmbunătăţire semnificativă a anomaliilor morfologice, iar peroxidarea lipidică a fost mai redusă în comparaţie cu lotul-martor. Se poate spune că mierea de Tualang are potenţial în protejarea uterului de toxicitatea indusă de BPA, rol explicat prin proprietăţile sale fitochimice(28).

Mierea poate fi păstrată într-o multitudine de ambalaje realizate din sticlă sau plastic (figura 3). Sticla oferă însă inerţie şi impermeabilitate, fiind mai puţin permeabilă la CO2 şi O2 decât plasticul, este capabilă să suporte o gamă largă de temperaturi şi nu se deformează la temperaturi ridicate. Chiar dacă ambalajele de sticlă pot avea unele dezavantaje, cum ar fi transportul scump ca urmare a faptului că sticla este de obicei mai fragilă şi mai grea decât plasticul, este indicată alegerea de la raft a sortimentelor de miere ambalate în recipiente de sticlă.
 

Figura 3. Sortimente de miere în diferite tipuri de ambalaje
Figura 3. Sortimente de miere în diferite tipuri de ambalaje

Sticla

Sticla are o istorie extrem de lungă în ambalarea alimentelor. Se crede că primele obiecte din sticlă folosite pentru păstrarea hranei au apărut în jurul anului 3000 d.H.(29) Producţia de recipiente din sticlă implică încălzirea unui amestec de silice, carbonat de sodiu (agent de topire), calcar/carbonat de calciu şi alumină (stabilizatori) la temperaturi ridicate până când materialele se topesc într-o masă lichidă groasă care se toarnă apoi în forme. Sticla spartă reciclată (cullet) este, de asemenea, folosită la fabricarea ambalajelor din sticlă şi poate reprezenta până la 60% din totalitatea materiilor prime. Recipientele de sticlă folosite în ambalarea alimentelor sunt adesea acoperite la suprafaţă pentru a asigura lubrifierea în linia de producţie şi pentru a elimina apariţia zgârieturilor sau abraziunea suprafeţei(30).

Pentru că este un material inodor şi inert chimic în ceea ce priveşte contactul cu aproape toate alimentele, sticla prezintă o serie de avantaje importante: este impermeabilă la gaze şi vapori, menţine produsul condiţionat proaspăt pentru o perioadă lungă, fără a afecta gustul sau aroma. Capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate de procesare face ca sticla să fie utilă pentru sterilizarea termică atât a alimentelor cu aciditate scăzută, cât şi a alimentelor cu aciditate ridicată.

Sticla este rigidă, oferă o bună izolare şi poate fi produsă în numeroase forme diferite. Transparenţa sticlei permite consumatorilor să vadă produsul, iar variaţiile de culoare ale sticlei pot proteja conţinutul sensibil de lumină. În plus, ambalajele din sticlă sunt benefice pentru mediu, deoarece sunt reutilizabile şi reciclabile.

Ca orice material, sticla are şi o serie de dezavantaje. În ciuda eforturilor pentru a utiliza sticlă mai subţire, greutatea sa mare creşte costurile de transport. Un alt dezavantaj este reprezentat de fragilitatea şi susceptibilitatea la spargere sub presiune internă, impact sau şoc termic(31).

Sticla a fost recunoscută în general ca sigură, ceea ce înseamnă că este acceptată de FDA pentru a fi utilizată în contact cu alimentele şi băuturile, ca produs de ambalare în toate circumstanţele. Din aceste motive, ambalajele din sticlă continuă să fie privite ca standard de calitate de cei mai exigenţi consumatori.

Din cauza potenţialului de contaminare a materialului reciclat, de exemplu din tuburi cu raze catodice, tuburi fluorescente, becuri şi veselă de cristal, utilizarea sporită a sticlei reciclate poate duce la contaminarea cu urme de metale cu potenţial toxic. Unele sticle şi borcane de sticlă pot conţine plumb.

Metalele

Metalul este cea mai versatilă dintre toate formele de ambalare. Oferă o combinaţie de protecţie fizică excelentă şi proprietăţi de barieră, potenţial decorativ, reciclabilitate şi acceptare rapidă de către consumator. Cele mai utilizate metale în ambalaje sunt aluminiul şi oţelul.

Pe lângă faptul că oferă o barieră excelentă la umiditate, aer, mirosuri, lumină şi microorganisme, aluminiul are o flexibilitate bună, rezistenţă, maleabilitate şi formabilitate excelente şi un remarcabil potenţial de gofrare. De asemenea, este un material ideal pentru reciclare, deoarece este uşor de transformat în produse noi. Aluminiul pur este utilizat pentru fabricarea cutiilor de băuturi răcoritoare, realizarea ambalajelor pentru hrana animalelor de companie, fructe de mare şi pentru realizarea de dispozitive de închidere prefiletate. Principalele dezavantaje ale aluminiului sunt costurile sale ridicate în comparaţie cu alte metale, precum şi incapacitatea acestuia de a fi sudat, ceea ce îl face util numai pentru realizarea de recipiente fără sudură.

Expunerea corpului uman la aluminiu se poate realiza prin intermediul alimentelor, inclusiv prin apa de băut, sucuri de fructe, vin şi bere, articole de uz zilnic care sunt fabricate din aluminiu, produse cosmetice şi farmaceutice, cum ar fi agenţii terapeutici locali, medicamente antidiareice sau antiacide. Expunerea crescută la aluminiu poate fi compensată prin excreţia la nivel intestinal, precum şi prin rinichii sănătoşi.

S-a demonstrat că insuficienţa renală are ca rezultat creşterea concentraţiilor de aluminiu în rinichii pacienţilor dializaţi, posibil ca rezultat al fluidelor de dializă care pot conţine concentraţii substanţiale de aluminiu.

Timp de mulţi ani, aluminiul nu a fost considerat o ameninţare pentru sănătate din cauza biodisponibilităţii sale relativ scăzute. În anii 1970, problema toxicităţii aluminiului a câştigat importanţă după ce au fost raportate concentraţii crescute de aluminiu în serul persoanelor nefropatice.

Studiile au arătat prezenţa aluminiului în probele de alimente (produse de patiserie şi preparate gata de consum), transferat din tăvile de aluminiu. Experimentele pe animale au sugerat o posibilă legătură între aluminiu şi boala Alzheimer. Sărurile de aluminiu care au fost injectate direct în creierul de iepure au determinat modificări tisulare.

Datorită acestor studii, limita de siguranţă a consumului săptămânal de aluminiu a fost redusă de la 7 la 1 mg/kg greutate corporală de către Comitetul mixt FAO/OMS pentru aditivi alimentari(32).

Migrarea aluminiului în produsele alimentare depinde de mai mulţi factori: durata şi temperatura de încălzire, compoziţia şi valoarea pH-ului alimentelor, prezenţa altor substanţe (cum ar fi acizi organici şi sare) şi a reacţiilor de complexare care au ca rezultat dizolvarea metalului complexat.

Oţelul inoxidabil este costisitor în comparaţie cu aluminiul şi staniul, prin urmare este utilizat în principal pentru recipientele returnabile de ambalaje alimentare (butoaie pentru bere, vin şi băuturi răcoritoare), pentru containerele mari de depozitare sau transport.

Migranţii obişnuiţi din ambalajele metalice includ staniu, bisfenol A (BPA), plumb, aluminiu, crom şi alţi contaminanţi metalici.

Staniul în concentraţii mai mari poate provoca perturbări gastrointestinale, cum ar fi greaţă, vărsături, diaree, crampe abdominale, balonare, febră şi dureri de cap. Nivelurile maxime permise de staniu în alimentele solide este de 250 mg/kg şi 150 mg/kg în băuturi, conform Organizaţiei pentru Agricultură şi Alimente (FAO). Concentraţii mai mari se observă în general în conservele de legume şi fructe(33).

Diferiţi alţi contaminanţi din ambalajele metalice pot include cromul, utilizat pentru tratarea plăcilor de tablă, care provoacă toxicitate cancerigenă şi mutagenă, acizii graşi şi esterii folosiţi ca lubrifianţi ce modifică aroma produselor (determină un gust rânced în băuturile conservate), iar plumbul folosit pentru lipire este foarte toxic pentru oasele şi creierul sugarilor(34).

Hârtia şi cartonul

Hârtia şi cartonul sunt cele mai comune ambalaje alimentare, denumite şi FCM (food contact material), după materialele plastice. Aproximativ 17% din totalul ambalajelor vândute anual în Statele Unite sunt pe bază de hârtie. Prin urmare, consumatorii care mănâncă alimente ambalate în FCM-uri din hârtie şi carton în viaţa lor de zi cu zi pot fi expuşi substanţelor chimice care migrează din aceste tipuri de ambalaje. Materialele poroase precum hârtia şi cartonul oferă o rezistenţă scăzută faţă de transferul compuşilor care migrează(35).

Nu există în prezent un regulament specific pentru ambalajele din hârtie şi carton destinate produselor alimentare în Uniunea Europeană, aşa cum este cazul ambalajelor din materiale plastice. Deşi există numeroase recomandări şi legislaţii naţionale, acestea nu se bazează neapărat pe evaluarea actuală a riscurilor acestor materiale. Ambalajele alimentare pe bază de hârtie sunt complexe din punct de vedere chimic, conţinând sute de substanţe, atât naturale, cât şi adăugate(36,37). Sursele importante care generează substanţe chimice migratoare sunt cernelurile de imprimare, adezivii, agenţii de emulsionare şi de acoperire. Compuşii cunoscuţi a fi prezenţi în ambalajele din hârtie şi carton reciclate sunt acidul perfluorooctanoic (PFOA) şi bisfenolul A, care au provocat efecte adverse în studiile pe animale(38).

Pentru a asigura siguranţa materialelor de ambalare, acestea trebuie investigate dacă substanţele folosite la producerea lor ar putea duce la migrare şi, prin urmare, la expunerea consumatorilor la cantităţi care ar putea avea efecte negative asupra sănătăţii (Bengtstrom et al., 2014). Cu toate acestea, identificarea compuşilor necunoscuţi dintr-un amestec complex cum ar fi un ambalaj din hârtie necesită mult timp şi multă minuţiozitate şi nu oferă informaţii despre potenţialul pe care îl au de a provoca efecte adverse asupra sănătăţii(39).

Hârtia şi cartonul sunt utilizate în principal pentru ambalarea alimentelor uscate (făină sau zahăr) sau a produselor cum ar fi orez, cereale sau alimente congelate. Acestea pot fi utilizate ca ambalaje primare (contact direct cu alimentul) sau ca ambalaje secundare şi terţiare (contact indirect cu alimentul; de exemplu, cutiile de carton folosite pentru transport şi distribuţie). Hârtia şi cartonul sunt fabricate din fibre naturale pe bază de celuloză. Pentru fabricarea ambalajelor care intră în contact direct cu alimentul, hârtia şi cartonul pot conţine aditivi funcţionali şi fibre sintetice, precum şi alţi agenţi de tratare şi lianţi polimerici pentru pigmenţi organici şi anorganici. Pentru a reduce deşeurile şi pentru a sprijini sustenabilitatea, pot fi utilizate şi materiale din fibre reciclate(40).

Mai mult, acoperirea şi ceruirea hârtiei şi a cartonului extind aplicaţiile acestora, servind astfel şi ca ambalaje pentru alimente umede şi grase. Din anii 1960, la nivel mondial, hârtia şi cartonul au fost din ce în ce mai mult reciclate, cu obţinerea de noi produse pe bază de fibre. În prezent, media de reciclare a fibrei de hârtie în Europa este de 3,5 ori. Materialul reciclat este adesea preferat în detrimentul hârtiei şi al cartonului realizate din fibre proaspete, deoarece procesul de reciclare reduce deşeurile, economisind materii prime şi energie.

Ambalajele realizate din hârtie trebuie să îndeplinească cerinţele generale ale Regulamentului CE1935/2004 (http://data.europa.eu/eli/reg/2004/1935/oj). Astfel, materialele nu ar trebui să îşi transfere constituenţii în alimente în cantităţi care ar putea pune în pericol sănătatea umană sau ar putea provoca o modificare inacceptabilă a compoziţiei alimentelor ori o deteriorare a caracteristicilor senzoriale. Migrarea substanţelor potenţial dăunătoare sau dăunătoare din hârtie în alimente ar trebui să fie evitată sau să fie sub limitele de îngrijorare. Structura fizico-chimică a hârtiei favorizează adsorbţia potenţialilor migranţi pe fibrele celulozice şi eliberarea acestora în alimente prin intermediul unui proces repetat de desorbţie/evaporare şi adsorbţie/condensare(41).

Ghidurile sugerează determinarea chimică a unei serii de contaminanţi, cum ar fi: metalele grele (cadmiu, mercur, plumb), plastifianţi (ftalat de dietil, ftalat de dibutil, ftalat de diizobutil), amine aromatice, cetonă Michler, hidrocarburi poliaromatice, diizopropilnaftalane, benzofenonă, pentaclorofenol şi solvenţi reziduali(42). A fost propusă o limită maximă a concentraţiei pentru majoritatea acestor substanţe chimice, o astfel de limită fiind „cât mai scăzută posibil”(43). Din acest motiv, este foarte important să se cunoască profilul şi cantitatea de substanţe chimice care ar putea fi eliberate din probele de hârtie şi de carton(44). Astfel, în hârtie şi în carton s-au găsit mai mulţi compuşi chimici pentru uz alimentar cu potenţial de migrare în alimente, cum ar fi aditivii adăugaţi în mod intenţionat în timpul fabricării şi substanţele adăugate neintenţionat; de exemplu, cernelurile de imprimare din aceste tipuri de materiale pentru ambalare(45).

În general, în deşeurile de hârtie sunt prezente substanţe chimice de diferite origini care se pot transfera în materialul reciclat. Aceste substanţe includ aditivi (folosiţi în timpul producţiei, care deseori sunt reţinuţi în produsul din hârtie). În această categorie se regăsesc materiale de umplutură, agenţi de emulsionare, agenţi de acoperire, substanţe biocide şi lianţi sintetici. În plus, de cele mai multe ori hârtia este tipărită, vopsită, lipită sau etichetată, ceea ce conduce la prezenţa, în produsul final, a cernelurilor de imprimare, adezivilor, fotoiniţiatorilor, solvenţilor, plastifianţilor, surfactanţilor şi pigmenţilor. Contaminanţii pot fi de asemenea introduşi şi în timpul utilizării sau în momentul gestionării deşeurilor, deoarece hârtia şi cartonul pot absorbi cu uşurinţă diverse substanţe chimice(46).

Concluzii

În concluzie, ambalajele alimentare oferă numeroase avantaje, cum ar fi protecţia fizică şi conservarea alimentelor. Pe parcursul procesului de fabricare se adaugă diferiţi aditivi (antioxidanţi, stabilizatori, plastifianţi) pentru a îmbunătăţi proprietăţile materialului. Pe de altă parte, contactul direct sau indirect dintre ambalaj şi aliment poate conduce la transferul de substanţe chimice din interiorul ambalajelor către alimente, proces denumit migraţie. Substanţele care migrează pot avea un risc mai mare sau mai mic asupra sănătăţii consumatorilor, în funcţie de gradul de toxicitate al acestora. De aceea, este necesară o legislaţie cât mai strictă în toate ţările lumii pentru a preveni contaminarea alimentelor cu componente din ambalajele cu care acestea intră în contact(47).

Deoarece nu se poate interzice complet utilizarea ambalajelor din plastic, se recomandă totuşi limitarea utilizării acestora. Se pot înlocui cu recipiente de sticlă, dar, când nu este posibil, este de dorit evitarea proceselor care pot facilita eliberarea mai rapidă sau în cantităţi crescute a potenţialilor disruptori endocrini, cum ar fi expunerea la radiaţii UV, încălzirea la cuptorul cu microunde, adăugarea de apă sau lichide fierbinţi în ambalajele din plastic.  

Bibliografie

  1. Lee KT. Quality and safety aspects of meat products as affected by various physical manipulations of packaging materials. Meat Sci. 2010 Sep;86(1):138-50.
  2. Arvanitoyannis IS, Bosnea L. Migration of substances from food packaging materials to foods. Crit Rev Food Sci Nutr. 2004;44(2):63-76.
  3. Russell DA. Sustainable (food) packaging – an overview. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2014;31(3):396-401.
  4. Humbert S, Rossi V, Margni M, Jolliet O, Loerincik Y. Life cycle assessment of two baby food packaging alternatives: glass jars vs. plastic pots. The International Journal of Life Cycle Assessment. 2009;14(2):95-106.
  5. Barlow CY, Morgan DC. Polymer film packaging for food: An environmental assessment. Resources, Conservation and Recycling. 2013;78:4-80.
  6. van Wezel AP, van Vlaardingen P, Posthumus R, Crommentuijn GH, Sijm DT. Environmental risk limits for two phthalates, with special emphasis on endocrine disruptive properties. Ecotoxicol Environ Saf. 2000 Jul;46(3):305-21.
  7. Petersen JH, Jensen LK. Phthalates and food-contact materials: enforcing the 2008 European Union plastics legislation. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2010 Nov;27(11):1608-16. 
  8. Guo Z, Wei D, Wang M, Wang S. Determination of six phthalic acid esters in orange juice packaged by PVC bottle using SPE and HPLC-UV: application to the migration study. J Chromatogr Sci. 2010 Oct;48(9):760-5.
  9. Ma Y, Liu H, Wu J, Yuan L, Wang Y, Du X, Wang R, Marwa PW, Petlulu P, Chen X, Zhang H. The adverse health effects of bisphenol A and related toxicity mechanisms. Environ Res. 2019 Sep;176:108575.
  10. Youssef MM, El-Din E, AbuShady MM, El-Baroudy NR, Abd El Hamid TA, Armaneus AF, El Refay AS, Hussein J, Medhat D, Latif YA. Urinary bisphenol A concentrations in relation to asthma in a sample of Egyptian children. Hum Exp Toxicol. 2018 Nov;37(11):1180-1186.
  11. Pinney SE, Mesaros CA, Snyder NW, Busch CM, Xiao R, Aijaz S, Ijaz N, Blair IA, Manson JM. Second trimester amniotic fluid bisphenol A concentration is associated with decreased birth weight in term infants. Reprod Toxicol. 2017 Jan;67:1-9.
  12. Liu X, Miao M, Zhou Z, Gao E, Chen J, Wang J, Sun F, Yuan W, Li DK. Exposure to bisphenol-A and reproductive hormones among male adults. Environ Toxicol Pharmacol. 2015 Mar;39(2):934-41.
  13. Meeker JD, Calafat AM, Hauser R. Urinary bisphenol A concentrations in relation to serum thyroid and reproductive hormone levels in men from an infertility clinic. Environ Sci Technol. 2010 Feb 15;44(4):1458-63.
  14. Den Hond E, Tournaye H, De Sutter P, Ombelet W, Baeyens W, Covaci A, Cox B, Nawrot TS, Van Larebeke N, D’Hooghe T. Human exposure to endocrine disrupting chemicals and fertility: A case-control study in male subfertility patients. Environ Int. 2015 Nov;84:154-60.
  15. Radwan M, Wielgomas B, Dziewirska E, Radwan P, Kałużny P, Klimowska A, Hanke W, Jurewicz J. Urinary Bisphenol A Levels and Male Fertility. Am J Mens Health. 2018 Nov;12(6):2144-2151.
  16. Özel Ş, Tokmak A, Aykut O, Aktulay A, Hançerlioğulları N, Engin Ustun Y. Serum levels of phthalates and bisphenol-A in patients with primary ovarian insufficiency. Gynecol Endocrinol. 2019 Apr;35(4):364-367.
  17. Jensen TK, Mustieles V, Bleses D, Frederiksen H, Trecca F, Schoeters G, Andersen HR, Grandjean P, Kyhl HB, Juul A, Bilenberg N, Andersson AM. Prenatal bisphenol A exposure is associated with language development but not with ADHD-related behavior in toddlers from the Odense Child Cohort. Environ Res. 2019 Mar;170:398-405.
  18. Zhang QF, Bao HH, Wu WK, Yan SQ, Sheng J, Xu YY, Gu CL, Huang K, Zhu P, Cao H, Su PY, Tao FB, Hao JH. [Association between early pregnancy bisphenol A exposure and sleep problems among preschool children]. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi. 2018 Oct 6;52(10):1018-1022.
  19. Wang HX, Zhou Y, Tang CX, Wu JG, Chen Y, Jiang QW. Association between bisphenol A exposure and body mass index in Chinese school children: a cross-sectional study. Environ Health. 2012 Oct 19;11:79.
  20. Malits J, Attina TM, Karthikraj R, Kannan K, Naidu M, Furth S, Warady BA, Vento S, Trachtman H, Trasande L. Renal Function and exposure to Bisphenol A and phthalates in children with Chronic Kidney Disease. Environ Res. 2018 Nov;167:575-582.
  21. Berger K, Eskenazi B, Balmes J, Kogut K, Holland N, Calafat AM, Harley KG. Prenatal high molecular weight phthalates and bisphenol A, and childhood respiratory and allergic outcomes. Pediatr Allergy Immunol. 2019 Feb;30(1):36-46.
  22. Li Y, Zhang H, Kuang H, Fan R, Cha C, Li G, Luo Z, Pang Q. Relationship between bisphenol A exposure and attention-deficit/ hyperactivity disorder: A case-control study for primary school children in Guangzhou, China. Environ Pollut. 2018 Apr;235:141-149.
  23. Haddow JE, Palomaki GE, Allan WC, Williams JR, Knight GJ, Gagnon J, O’Heir CE, Mitchell ML, Hermos RJ, Waisbren SE, Faix JD, Klein RZ. Maternal thyroid deficiency during pregnancy and subsequent neuropsychological development of the child. N Engl J Med. 1999 Aug 19;341(8):549-55.
  24. Pop VJ, Brouwers EP, Vader HL, Vulsma T, van Baar AL, de Vijlder JJ. Maternal hypothyroxinaemia during early pregnancy and subsequent child development: a 3-year follow-up study. Clin Endocrinol (Oxf). 2003 Sep;59(3):282-8.
  25. Huang PC, Kuo PL, Guo YL, Liao PC, Lee CC. Associations between urinary phthalate monoesters and thyroid hormones in pregnant women. Hum Reprod. 2007 Oct;22(10):2715-22.
  26. Česen M, Lambropoulou D, Laimou-Geraniou M, Kosjek T, Blaznik U, Heath D, Heath E. Determination of Bisphenols and Related Compounds in Honey and Their Migration from Selected Food Contact Materials. J Agric Food Chem. 2016 Nov 23;64(46):8866-8875.
  27. Juan-Borrás M, Domenech E, & Escriche I. Mixture-risk-assessment of pesticide residues in retail polyfloral honey. Food Control. 2016;67:127–134. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2016.02.051
  28. Mohamad Zaid SS, Kassim NM, Othman S. Tualang Honey Protects against BPA-Induced Morphological Abnormalities and Disruption of ERα, ERβ, and C3 mRNA and Protein Expressions in the Uterus of Rats. Evid Based Complement Alternat Med. 2015;2015:202874. doi: 10.1155/2015/202874.
  29. Sacharow S, Griffin Jr RC. 1980. The evolution of food packaging. In: SacharowS, Griffin Jr.RC, editors. Principles of food packaging. 2nd ed.Westport, Conn.:AVI PublishingCo. Inc., p 1–61.
  30. McKown C. 2000. Containers. In: Coatings on glass – technology roadmap workshop. Livermore, Calif: Sandia National Laboratories report., pp. 8–10.
  31. Marsh K, Bugusu B. Food packaging--roles, materials, and environmental issues. 
  32. J Food Sci. 2007 Apr;72(3):R39-55.
  33. Stahl T, Taschan H, Brunn H. Aluminium content of selected foods and food products. Environ Sci Eur. 2011;23:37.
  34. Morte ES, Korn MG, Saraiva ML, Lima JL, Pinto PC. Sequential injection fluorimetric determination of Sn in juices of canned fruits. Talanta. 2009 Sep 15;79(4):1100-3.
  35. Arvanitoyannis IS, Bosnea L. Migration of substances from food packaging materials to foods. Crit Rev Food Sci Nutr. 2004;44(2):63-76.
  36. Barnes K, Sinclair R, Watson D. Chemical migration and food contact materials, Woodhead publishing, 2006.
  37. Canellas E, Nerín C, Moore R, Silcock P. New UPLC coupled to mass spectrometry approaches for screening of non-volatile compounds as potential migrants from adhesives used in food packaging materials. Anal Chim Acta. 2010 May 7;666(1-2):62-9.
  38. Honkalampi-Hämäläinen U, Bradley EL, Castle L, Severin I, Dahbi L, Dahlman O, Lhuguenot JC, Andersson MA, Hakulinen P, Hoornstra D, Mäki-Paakkanen J, Salkinoja-Salonen M, Turco L, Stammati A, Zucco F, Weber A, von Wright A. Safety evaluation of food contact paper and board using chemical tests and in vitro bioassays: role of known and unknown substances. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2010 Mar;27(3):406-15.
  39. Xu X, Tian D, Hong X, Chen L, Xie L. Sex-specific influence of exposure to bisphenol-A between adolescence and young adulthood on mouse behaviors. Neuropharmacology. 2011 Sep;61(4):565-73.
  40. Bengtström L, Trier X, Granby K, Rosenmai AK, Petersen JH. Fractionation of extracts from paper and board food contact materials for in vitro screening of toxicity. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2014;31(7):1291-300.
  41. Guazzotti V, Giussani B, Piergiovanni L, Limbo S. Screening for Chemicals in Paper and Board Packaging for Food Use: Chemometric Approach and Estimation of Migration. Packaging Technology and Science. 2015;28:385-395.
  42. Zülch A, Piringer O. Measurement and modelling of migration from paper and board into foodstuffs and dry food simulants. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2010 Sep;27(9):1306-24.
  43. Sturaro A, Rella R, Parvoli G, Ferrara D, Tisato F. Contamination of dry foods with trimethyldiphenylmethanes by migration from recycled paper and board packaging. Food Addit Contam. 2006 Apr;23(4):431-6.
  44. Vollmer A, Biedermann M, Grundböck F, Ingenhoff JE, Biedermann-Brem S, Altkofer W, Grob K. Migration of mineral oil from printed paperboard into dry foods: survey of the German market. European Food Research and Technology. 232, 2011;175-182.
  45. Biedermann M, Grob K. Is recycled newspaper suitable for food contact materials? Technical grade mineral oils from printing inks. European Food Research and Technology, 2010;230:785-796.
  46. Lorenzini R, Fiselier K, Biedermann M, Barbanera M, Braschi I, Grob K. Saturated and aromatic mineral oil hydrocarbons from paperboard food packaging: estimation of long-term migration from contents in the paperboard and data on boxes from the market. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2010 Dec;27(12):1765-74.
  47. Geueke B, GrohK., Muncke J. Food packaging in the circular economy: Overview of chemical safety aspects for commonly used materials. Journal of Cleaner Production. 2018;193:491-505.
  48. Nerin C, Aznar M, Carrizo D. Food contamination during food process. Trends in Food Science & Technology. 2016;48:63-68.

Articole din ediţiile anterioare

NUTRITIE | Ediţia 3 200 / 2021

Tehnici şi materiale de gătit – alegeri care pot influenţa calitatea vieţii (II)

Teodor Alexandru Dincă, Maria Andreea Stancu, Ioana Cătălina Plocon, Maria Bianca Sîrbu, Marius Sorinel Neacşu, Magdalena Mititelu

Adoptarea unei diete şi a unui stil de viaţă sănătos este foarte importantă pentru prevenirea obezităţii, malnutriţiei şi a unor afecţiuni precum d...

06 mai 2021
NUTRIŢIE | Ediţia 2 199 / 2021

Tehnici şi materiale de gătit – alegeri care pot influenţa calitatea vieţii

Teodor Alexandru Dincă, M. Stancu, Ioana Cătălina Plocon, Maria Bianca Sîrbu, Marius Sorinel Neacşu, Magdalena Mititelu

Adoptarea unei diete şi a unui stil de viaţă sănătos este foarte importantă pentru prevenirea obezităţii, malnutriţiei şi a unor afecţiuni precum d...

04 mai 2021