Упаковка продуктів харчування та безпека споживачів
Переважна більшість пакувальних пластмас виготовляються із зменшеної кількості мономерів. П'ять полімерів представляють 90% ринку: поліетилен, поліпропілен, полістирол, ПВХ та ПЕТ. З іншого боку, технологічні ад'юванти налічують тисячі. Саме вони дозволяють регулювати властивості та форму матеріалу. Поле пластикових матеріалів також поширюється на банки, де дуже тонкі лаки відокремлюють кислі продукти від металу.
Між заводом, який вироблятиме гранули з пластикових матеріалів, та споживачами, які купуватимуть готову продукцію, існує цілий ланцюг трансформації упаковки або пари упаковка/продукт. Дуже важливо знати цей ланцюг, якщо ми хочемо обмежити явища міграції, зберегти органолептичні якості продукту і перш за все уникнути будь-якої небезпеки для споживача.
У вчених виникає ще одна проблема: щоб уникнути відходів "одноразового пластику" та під тиском екологів, сьогодні ми говоримо про "пластику, що переробляється", але виготовлення харчової упаковки з відновлених матеріалів створює багато проблем, і їх використання не є, на сьогоднішній день, без ризику для споживача. Вже важко дізнатись, що звільняється від чистого нового пластику; як щодо використаного матеріалу, походження якого ми не знаємо, а також щодо того, яке споживання використовували його споживачі перед переробкою.
Я - навіщо це захоплення пластмасою ?
Після паперу пластик є другим матеріалом, який використовує французька пакувальна промисловість із 25% ринку.
Без цього наше повсякденне життя було б змінено: більше «цеглинок» молока чи фруктового соку, більше розфасованих пакетиків салатів, більше сирого хлібобулочного тіста, більше антипригарних сковорідок, більше форм, покритих захисним лаком., більше банок з дитячим харчуванням з ущільненнями, виготовленими з пластмас. До цього різноманіття використання додається велика різноманітність форм: плівки, сумки, кишені, лотки, пляшки, банки, коробки, кришки, тюбики, ущільнення, .
Декілька якостей пояснюють це захоплення пластиковою упаковкою: простота реалізації з використанням різних технологій (екструзія, лиття під тиском, термоформування, лиття під тиском), високошвидкісна упаковка, придатність для різних видів використання, матеріал, який можна забарвити та надрукувати, чудові характеристики при низькому споживанні матеріалу, сила і легкість.
Дійсно, однією з головних характеристик пластику є його чудове співвідношення якості/ваги. Наприклад, за менш ніж 20 років їх вага зменшилася на 45-70%, якщо взяти в руки мішок, каструлю з йогуртом, пляшку з пом’якшувачем тканини та палетизуючу плівку. Така ефективність пластмас забезпечує найкраще вагове співвідношення контейнера/вмісту. Це призводить до значної економії транспорту. Наприклад, ми можемо перевезти 10 кг у наплічному мішку на 6 г, підготувати 9 літрів води з 250 г пляшок, а 14-г плівка містить 6 пляшок по 1,5 л кожна. Технологічні розробки, безсумнівно, дозволять подальше зменшення ваги.
II - Матеріал повинен адаптуватися до їжі
Серед найпоширеніших пластикових матеріалів:
- полістирол (ПС): цей полімер стиролу в основному використовується для упаковки молочних продуктів (йогуртів, кремів, молочних десертів) та чашок для торгових автоматів. Пінополістирол (EPS) використовується у виробництві лотків і клинових матеріалів (побутова техніка) або корпусу телевізорів.
- поліетилен (PE) та поліпропілен (PP): вони є частиною сімейства поліолефінів, що складаються в основному з етилену та пропену. В основному вони використовуються у виробництві пакувальних плівок. Поліетилен низької щільності в основному використовується у виробництві термоусадочної або стретч-плівки для палетизації. Поліетилен високої щільності використовується у виробництві пляшок, колб, банок (моторних масел, фітосанітарії), контейнерів, ящиків та стелажів або плівок для транспортування. Обгорткові плівки для сигаретних пачок, квітів, панчішно-шкарпеткових виробів, сухих харчових продуктів виготовляються з поліпропілену.
- полівінілхлорид (ПВХ): він використовується для виготовлення водопровідних труб або для виготовлення плівок для харчових та медичних потреб (мішки з кров’ю), але найвідоміший приклад - це пляшки з водою, олією, вином або оцтом. Хоча для виготовлення цих пляшок використовується один і той же основний полімер, природа добавок різна. Дійсно, якби ми наповнили пляшку з водою олією, пляшка пом'якшилася б, тому що велика кількість добавок, специфічних для рецептури, проникало б у масло, але перш за все тому, що рецептура пляшки з водою не демонструє такої ж проникності масла, як рецептура масляної пляшки. Як результат, масло може проникати крізь стінку пляшки з водою і виконувати роль пластифікатора.
- поліетилентерефталат (ПЕТ): цей пластик із сімейства поліефірів має, на відміну від ПВХ, дуже низьку проникність для СО2. Тому він використовується у виробництві пляшок для безалкогольних напоїв; він також бере участь у виробництві флаконів для косметичних засобів.
- політетрафторетилен (PTFE): це фторполімери, що містяться в антипригарних покриттях, таких як печі Tefal.
III - Джерела забруднення харчових продуктів
Їх три:
- перше джерело забруднення пов’язане з упаковкою та, зокрема, з добавками, що додаються до пластмасового матеріалу, щоб покращити його якість, стабілізувати, зробити більш гнучким, пластифікувати або навіть тонувати. Мономери також можна переносити на їжу; це явище міграції може мати наслідки як органолептично, так і токсикологічно.
- друге джерело - завдяки самій їжі. Дійсно, деякі його складові, ймовірно, будуть перенесені на упаковку та модифікувати її структуру, активізуючи тим самим міграцію з контейнера до вмісту. Це стосується жирної їжі, для якої взаємодія з упаковкою збільшується з часом, нагріванням та високим вмістом жиру. Це також стосується ароматів, летких молекул, витік яких в упаковку або через неї призводить до падіння органолептичних якостей (аромату та смаку) продукту.
- третім джерелом є забруднення з навколишнього середовища; залишкові запахи з місця зберігання, складові чорнила на зовнішній стінці упаковки можуть проходити через контейнер і змінювати їжу як органолептично, так і токсикологічно.
IV - Параметри, що впливають на міграцію добавок
Умови контакту та зберігання: міграція зростає із збільшенням тривалості та температури зберігання. Це також функція площі поверхні та товщини матеріалу, що контактує з їжею, але є також дуже тонкі матеріали, здатні переносити добавки.
Природа упакованої їжі: існують явища спорідненості між мігрантом та упакованим продуктом; оскільки більшість мономерів та ад'ювантів є ліпофільними, мігрант буде мігрувати краще у жировому середовищі, ніж у водному середовищі.
Природа пакувального матеріалу: деякі добавки мають більшу або меншу спорідненість до контактного середовища. Візьмемо приклад з полістиролу: для поліпшення його гнучкості виробники зазвичай додають до нього мінеральні масла (вуглеводні мінерального походження). Чим вища концентрація нафти, тим більша міграція.
V - множинна відповідальність ?
Якісні випадки токсикологічного походження - це страх виробників продуктів харчування. Відображається образ бренду їхнього товару, проте вони не володіють виробництвом матеріалів, якими користуються лише вони. Між ними та виробником полімерів часто існує декілька рівнів, що ускладнює призначення відповідальності у випадку інциденту; однак до цього часу наповнювач все ще вважається відповідальним. Ось чому виробники харчових продуктів все частіше просять своїх постачальників пластмас підтвердити, що ці матеріали відповідають європейським нормам. Це, безсумнівно, прогрес, але такі сертифікати відповідності не є повною гарантією з трьох основних причин:
- правила дуже добре визначають міграційні явища, але існують інші взаємодії.
- виробник пластмас може гарантувати лише те, що він постачає; він не може нести відповідальність за те, що харчова промисловість робить із своїми пластиковими котушками: термоформування, друк, стерилізація, іонізація, .
- виробник пластмас проводить випробування на симуляторах харчових продуктів за стандартних умов температури та часу контакту. Однак, якщо трапляється інцидент, він трапляється із справжніми продуктами харчування, і часто за дуже різних умов.
Методи контролю існують, але вони часто є трудомісткими і не застосовуються до контролю в Інтернеті. Що стосується потенційного забруднення, то практично неможливо проводити систематичні аналізи для виявлення всього, що мігрує. Крім того, не можна проводити тести протягом усього життя харчового продукту (кілька років у випадку з консервами), перш ніж вирішити, чи підходить матеріал або партія пластику для контакту з продуктами харчування. До цього слід додати інші труднощі: конфіденційність матеріальних композицій та дуже сегментовану промислову структуру.
Тому важливо, щоб науковці з державних органів, таких як INRA, розробляли нові методи оцінки сумісності упаковки/їжі та отримували нові знання щодо взаємодії між контейнером та вмістом.
VI - До європейської гармонізації
Влада різних країн європейського співтовариства нещодавно встановила пороги прийняття на основі двох типів оцінки міграційних явищ, які дозволять нам визначити "аліментарний характер" пластику:
- специфічна міграція даної складової (наприклад, мономери стиролу, полістирол). Ця міграція повинна бути такою, щоб споживач не поглинав щодня більше, ніж допустима добова доза.
- глобальна міграція. Це відповідає сумі конкретних міграцій усіх мігрантів. На сьогодні стандарт, прийнятий багатьма країнами для загальної упаковки харчових продуктів, становить 10 мг/дм2 матеріалу або 60 мг/кг їжі. Крім цього, псування їжі вважається неприпустимим (фальсифікація), навіть якщо відсутні токсикологічний або органолептичний ефект.
На сьогоднішній день прийнята європейська директива. Це стосується мономерів та усіх речовин, що використовуються у виробництві пластику, але продукти розкладання ад'ювантів (що утворюються під час перетворення матеріалу при високій температурі) все ще погано охоплені нормами.
Передумовою європейської роботи з гармонізації, яка проводилась більше 20 років тому, було визначення правил та критеріїв на основі незаперечних наукових даних, до яких могли б об'єднатися наукові експерти з країн-членів.
VII - Пластмаси, навколишнє середовище та переробка
На відміну від пошкодженого скла, паперу та металу, пластик виглядає як безлад. Якщо ми хочемо додати цінності пластмасам і запобігти їх захаращенню звалищами або задимленню, їх потрібно використовувати повторно. З міркувань збереження навколишнього середовища та під тиском екологів переробка пластмас на порядку денному.
З огляду на залучені тоннажі та темпи виробництва, повторне використання передбачає, що нова упаковка харчових продуктів повинна виготовлятися з відновленою тарою; але це не позбавлено ризиків для споживача. Уявіть, наприклад, що споживаючи вміст пляшки з водою, користувач кладе туди токсичну речовину (бензин, миючий засіб, пестицид тощо) перед тим, як викинути її на звалище. У разі переробки ця пляшка ризикує виділити забруднювач у новому вмісті, і ми не хотіли б знаходити його, навіть у слідах, у своїй їжі.
Існує кілька процесів переробки; вони варіюються від простого промивання пляшок до повної деполімеризації матеріалу до мономерів, які потім очищаються, а потім реполімеризуються для отримання нової пляшки. Процеси прання не дуже ефективні: наприклад, ПЕТ стає непрозорим, якщо мити його при занадто високих температурах, але прання при занадто низьких температурах неефективна. Можна сказати, що чим безпечніший процес, тим більше енергії йому потрібно і тим менш вигідним він є як з точки зору довкілля, так і економіки.
На сьогоднішній день виникла ідея: не контактувати перероблений пластиковий матеріал безпосередньо з продуктами харчування. Якщо ми хочемо запобігти будь-якій неконтрольованій міграції, яка може мати наслідки для продовольчої безпеки, необхідно буде нанести новий пластмасовий шар між продуктами харчування та вже використаним матеріалом. Тільки за цієї умови використання перероблених матеріалів може представляти інтерес, зокрема за рахунок зменшення кількості відходів на звалищах. Але якою буде вартість виробництва та, отже, продажу в упаковці, яка сьогодні не перевищує 10% ціни на їжу. Використовуючи вже перероблену пластмасу та додаючи накладки, чи не ризикуємо ми втратити переваги, завдяки яким ці матеріали стали настільки популярними, і відкласти проблему? Переробка використаних матеріалів буде обов'язковою з 2002 року. Переробка виробниками харчової промисловості для непродовольчих цілей (одяг, дороги, вікна) буде менш ризикованою.
Іншим менш забруднюючим шляхом було б виготовлення харчової упаковки. Це також було б місцем для виробництва сільськогосподарських білків. Наприклад, пластикова плівка на основі клейковини пшениці була розроблена в 1992 році дослідниками з CIRAD. Він гнучкий, стійкий, прозорий, повністю біологічно розкладається, і його можна формувати за тими самими процесами, що й для нафтових матеріалів.
У цьому контексті INRA створила в 1986 році дослідницький підрозділ з питань безпеки та якості упакованих харчових продуктів (SQUALE). Його метою, щоб зберегти безпеку споживачів, є підтримка агропродовольчої промисловості завдяки встановленню методу оцінки якості матеріалів, більш надійного та швидшого, ніж ті, що існують в даний час. Цей аналітичний підхід заснований на розробці простих середовищ, що імітують за кілька годин поведінку харчового продукту протягом усього терміну його зберігання, та на розробці математичних моделей для прогнозування міграції при зменшенні кількості досвіду. Вона також вивчає механізм взаємодії контейнера/вмісту для розробки нових матеріалів з меншою міграцією та меншим витоком ароматів. Цей підрозділ, який був координатором європейської програми з 1994 по 1997 рік, також бере участь у розробці чинних європейських норм для численних директив та у створенні бази даних про пластикові добавки.
Анн-Марі РІКЕТ, дослідницький підрозділ з питань безпеки та якості упакованих харчових продуктів, INRA, Жуї-ан-Хосас.