Migracja oleju mineralnego i bezpieczeństwo żywności

Nawet jeśli farby drukarskie na komponentach ich opakowań są z reguły źródłem zanieczyszczenia olejem mineralnym pakowanych produktów spożywczych, węglowodory olejów mineralnych (MOH) w żywności pochodzą ze wszystkich etapów jej produkcji, w tym surowców, przechowywania, transportowania, przetwarzania i materiałów opakowaniowych.

Źródło węglowodorów olejów mineralnych od pola do stołu:

• Środki przeciwpieniące, przeciwzbrylające lub antyadhezyjne
• Wosk i parafina jako dodatki do żywności
• Dodatki lub substancje nośne oraz środki aktywne w pestycydach, takie jak olej parafinowy
• Woski naturalne, woski biogenne, terpeny, n-alkany i olefiny (np. z surowców warzywnych)
• Materiały opakowaniowe z recyklingu i transport materiałów
• Farby drukarskie
• Pleśń i oleje do obróbki
• Opakowania plastikowe lub materiały przetwarzane, kleje, kleje na gorąco oraz środki uszczelniające
  Zanieczyszczenie środowiska
• Emisje
• Gazy spalinowe
  

W odpowiedzi na ciągłe zainteresowanie rynku bardziej bezpieczną żywnością i jej konserwacją, ministerstwa kilku europejskich krajów, takie jak niemieckie Ministerstwo Żywności i Rolnictwa, razem z kluczowymi europejskimi stowarzyszeniami przemysłowymi, takimi jak Niemieckie Stowarzyszenie Prawa i Nauki o Żywności, zalecają zmniejszenie ograniczeń migracji oleju mineralnego, ustanawiając maksymalne poziomy migracji dla węglowodorów aromatycznych olejów mineralnych (MOAH).

Przenoszenie MOH do żywności odbywa się według różnych mechanizmów – przez migrację bezpośrednią, migrację pośrednią albo przez migrację fazy gazowej. Dla bezpieczeństwa żywności krytyczna jest migracja fazy gazowej. Dlatego podstawowe znaczenie ma wybór właściwej bariery chroniącej przed migracją fazy gazowej. Ponadto opakowania wykonane z materiału celulozowego nie pomagają w ochronie produktu przed olejem mineralnym. Migracja fazy gazowej sprawia, że sama fizyczna bariera nie jest wystarczająca do zapewnienia bezpieczeństwa żywności. Jedno możliwe rozwiązanie: wykorzystanie powłok barierowych!

Historia doświadczenia

Dekadę temu firma Michelman jako pierwsza rozpoczęła rozwój powłok na bazie wody, z możliwością recyklingu oraz dodania do pulpy do papieru i produktów z tektury falistej, stając się od tamtej pory jednym z czołowych światowych autorytetów w zakresie powłok barierowych dla opakowań papierowych i z tektury falistej. Dzięki zakładom wytwórczym na trzech kontynentach firma Michelman zapewnia setki rozmaitych rozwiązań powłok barierowych do zastosowań obejmujących wodoodporność, odporność na olej i smar, odporność na ścieranie i zarysowanie oraz odporność na migrację oleju mineralnego.

Firma ściśle współpracuje z papierniami produkującymi papier i karton wykorzystywany do pakowania żywności. Jej specjaliści od zastosowań są przeszkoleni w zakresie zrozumienia złożoności różnych urządzeń stosowanych w papierniach, warunków, w jakich są używane, oraz zastosowań powłok barierowych na maszynie i poza nią. Ponadto mogą oni ocenić różne kategorie surowców wykorzystanych ostatecznie do produkcji opakowań papierowych oraz wpływ tych kategorii na migrację oleju mineralnego.

Ta współpraca przy innowacjach umożliwia firmie Michelman rozwój VaporCoat® 1183AF jako pierwszego odpowiedniego rozwiązania do zastosowania w torbach wewnętrznych oraz folii i papierach laminowanych chroniących żywność przed olejem mineralnym oraz innymi formami zanieczyszczeń. Produkcja powłoki z powodzeniem ruszyła na pełną skalę w papierniach oraz powlekarkach pracujących w trybie off-line i zmniejszyła poziomy oleju mineralnego do <0,5 mg/kg żywności w zastosowaniach klientów, jak również niezależnych placówek przeprowadzających testy. Można ją stosować na papier do worków, do folii lub bezpośrednio na karton do pakowania.

Przyszłość w zgodzie z zasadami zrównoważonego rozwoju

Wraz z barierą oleju mineralnego, aktualnymi trendami bardzo istotnymi dla branży opakowań są: zrównoważenie, zarządzanie odpadami oraz gospodarka o obiegu zamkniętym. Przyszłościowe opakowania muszą nie tylko chronić zawartość, ale również zawierać dużą ilość surowców odnawialnych z powodu coraz bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących recyklingu oraz zakazów stosowania plastiku.

Firma Michelman, korzystając ze swoich zaawansowanych materiałów i doświadczenia w zastosowaniach, opracowała produkt na bazie wody Michem® Flex Barrier 1000. Nie tylko chroni on produkty żywnościowe przez migracją oleju mineralnego w delikatnym papierze, tekturze i pudełkach z tektury falistej, lecz powłoka tworzy również barierę tlenową, zapewnia lepszą wodoodporność oraz doskonałą odporność na olej i smary, co przekłada się na ochronę żywności.

KLUCZOWE KORZYŚCI

• Doskonałe bezpieczeństwo żywności z ochroną przed migracją oleju mineralnego (poniżej 0,5mg na 1 kg żywności)
• Poprawia trwałość dzięki barierze tlenowej
• Chroni jakość produktów dzięki doskonałej barierze aromatycznej oraz odporności na smar (zestaw nr 8–12)
• Możliwość zwiększenia skuteczności przez nałożenie na powłokę
• Nie zawiera związków chlorowanych ani fluorowanych
• Możliwość recyklingu i dodania do pulpy
• Zmniejsza blokady w produkcji pudełek z tektury falistej
  

Przenoszenie heptanu

Współczynnik przenoszenia oparów n-heptanu (HVTR), metoda testowa wykorzystywana w papierniach do pomiaru utraty heptanu przez substrat w czasie, dość dobrze łączy się z metodą Tenax do pomiaru migracji MOAH (oficjalny test do pomiarów migracji oleju mineralnego).

Na wykresie przedstawiono współczynnik przenoszenia heptanu względem migracji MOAH dla Michem® Flex Barrier 1000. Występuje istotne zmniejszenie przenoszenia heptanu z ponad 1000 do poniżej 30 gsm/d po zastosowaniu 2 gsm do wstępnie powlekanego papieru. Po odniesieniu tego do wartości migracji MOAH wychodzi 0,2 mg/kg żywności, czyli mniej niż zalecany specjalny limit migracji 0,5 mg/kg żywności.

Dodatkowa bariera funkcjonalna

Nakładanie Michem® Flex Barrier 1000 na powłoki umożliwia firmie Michelman zapewnienie lepszej skuteczności funkcjonalnej substratów papieru. Firma obecnie przedstawia ten rodzaj bariery wielowarstwowej papierniom jako ekologiczną, przeznaczoną do recyklingu alternatywę dla folii lub opakowań powlekanych polietylenem. Powłoka wierzchnia odporna na parę wodną, np. VaporCoat® 1300, zapewnia funkcję podwójnej ochrony Michem® Flex Barrier 1000 przed wilgotnością, a także spełnienie wymagań wysokojakościowych opakowań elastycznych, takich jak worki, torebki i saszetki przez właściwości uszczelniania termicznego. Wiele warstw powłok na bazie wody zapewnia optymalną ochronę w postaci bariery blokującej tlen i olej mineralny dla bezpieczeństwa żywności, ale również umożliwia recykling, poprawiając zarządzanie cyklem po zakończeniu użytkowania.

Autor: Tomasz Machnik, Michelman