11.2015 – „Czy opakowania są bezpieczne?”

listopad 2015, nr 111/89 online

 

   W obecnych czasach bardzo ciężko wyobrazić sobie powszechną sprzedaż towarów bez opakowań. Blisko 99% wszystkich produktów sprzedawanych w sieciach handlowych wymaga opakowania, a więcej niż 60% z nich używa się do pakowania artykułów spożywczych. Według definicji opakowanie jest to gotowy wytwór, zazwyczaj mający odpowiednią konstrukcję, którego celem jest ochrona opakowanego wyrobu przed szkodliwym oddziaływaniem czynników zewnętrznych (lub odwrotnie – ochrona otoczenia przed szkodliwym oddziaływaniem wyrobu), umożliwiający przemieszczanie wyrobów podczas magazynowania, transportu, sprzedaży i użytkowania, informujący o zawartości, oddziałujący na kupującego dzięki swej estetyce oraz podnoszący walory ekonomiczne.

   Według różnych kryteriów, opakowania można podzielić na wiele grup. Mianowicie, w zależności od zasadniczej funkcji pełnionej w dystrybucji, normy dzielą je na:

 

•    jednostkowe (zawiera wewnątrz jedną sztukę towaru lub określoną ściśle ilość, jest przeznaczone do sprzedaży detalicznej);
•    zbiorcze (zawiera wewnątrz kilka sztuk opakowań jednostkowych);
•    transportowe (zawiera kilka sztuk opakowań zbiorczych w celu ułatwienia transportu).

 

 

   Opakowania dzieli się również ze względu na materiał z którego są wykonane, tu wyróżnia się:

 

•    opakowania szklane – 15% ogółu;
•    drewniane (drewno sosny, jodły, świerku, dębu, łuszczka drzewna);
•    metalowe – 27% (blacha aluminiowa, blacha stalowa czarna lub ocynkowana);
•    z tworzyw sztucznych aż 30%, a w Europie zachodniej stanowią blisko 38% wszystkich stosowanych opakowań (polietylen – PE, polipropylen – PP, polichlorek winylu – PVC, politereftalan etylenu – PET, poliamid – PA).
•    opakowania z tkanin (np. tkaniny jutowe, lniane, konopne, bawełniane), ceramiczne, papierowe – 28% (papier, karton, tektura, masa papierowa).

 

 

    Wiele z nich wytwarzanych jest obecnie z materiałów kompleksowych tj. takich, w których skład wchodzą różne (dwa lub więcej) komponenty np. wielowarstwowe kartony do pakowania typu tetra pack. Współczesnemu konsumentowi nie zawsze odpowiada „pasywna” rola wyżej wymienionych tradycyjnych opakowań. Z tego też względu w latach 80-tych XX wieku rozpoczęto badania nad nowymi opakowaniami aktywnymi (AP – Active Packaging), wpływającymi na jakość i bezpieczeństwo produktu. Według PN opakowanie aktywne jest opakowaniem, w którym zastosowano substancje adsorbujące tlen lub dwutlenek węgla, albo etylen lub parę wodną, względnie generujące dwutlenek węgla lub zawierające materiały umożliwiające miejscowy wzrost temperatury podczas ogrzewania. Ze względu na sposób funkcjonowania dużą rodzinę opakowań aktywnych dzieli się na dwie główne grupy. Pierwsza z nich to grupa pochłaniaczy (mają za zadanie na stałe usunąć szkodliwe gazy), druga – emiterów. Ten rodzaj opakowań zawiera substancje zdolne do migracji wewnątrz i opóźniania niekorzystnych procesów. Zastosowanie AP umożliwia między innymi regulowanie zawartości wody w atmosferze opakowania, tj. wilgotności względnej (opakowania warzyw), zapobieganie namnażaniu się niepożądanych mikroorganizmów oraz zepsuciom bakteryjnym (środki przeciwbakteryjne). Kolejną grupę innowacyjnych opakowań stanowią opakowania inteligentne (intelligent packaging; smart packaging). Są to opakowania, w których dodatkowy element, cecha materiału opakowaniowego lub efekt interakcji między materiałem opakowaniowym a produktem, pozwalają na kontrolowanie stanu bezpieczeństwa asortymentu żywnościowego w czasie przechowywania i na przekazanie tej informacji konsumentowi. Zwykle zawierają wtopione elektroniczne mikroczujniki chemicznych zmian przechowalniczych lub wskaźniki informujące o nieszczelności opakowania czy o zwiększaniu się populacji drobnoustrojów. Opakowania tego typu zawierają także często unieruchomione enzymy (np. rozkładające cholesterol, wiążące tlen) lub substancje zapachowe uwalniane w czasie przechowywania albo obróbki żywności wygodnej. Ważną rolę w technologii produkcji i opakowalnictwie mają obecnie biodegradowalne polimery, ulegające rozkładowi pod wpływem czynników środowiskowych. Do tego typu opakowań należy między innymi kopolimer kwasów hydroksymasłowego i hydroksywalerianowego (Biopol) – otrzymywany w procesie fermentacji cukru otrzymanego z buraka cukrowego w obecności bakterii, przetwarzających glukozę na polimer. Istotne nowości w tej dziedzinie to także wykorzystanie nanomateriałów, wielowarstwowych butelek PET o wysokiej barierowości, cienkościennych butelek szklanych czy też cienkościennych puszek aluminiowych.

   Podstawowa funkcja, jaką od dawna pełnią opakowania to ochrona produktu przed czynnikami mogącymi wpłynąć na obniżenie jego jakości, takimi jak światło, dostęp tlenu, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, czynniki chemiczne czy też uszkodzenia mechaniczne. Opakowania spełniają także funkcję informacyjną. Zawierają niezbędne wiadomości potrzebne do podjęcia decyzji o zakupie. Funkcję tę spełnia odpowiednio zaprojektowana etykieta zawierająca między innymi dane na temat składu produktu, jego wartości odżywczej, jak i sposobu przechowywania i przygotowania. Opakowania służą także do ułatwienia transportu i magazynowania towarów poprzez znormalizowany system, który ujednolica kształty, wymiary, pojemność. Dzięki temu towar można układać w stosy, formować w jednostki zbiorcze ułatwiające transport, dystrybucję i organizację pracy. Opakowanie jest także ważnym elementem marketingowym – pełniącym funkcję promocyjno-reklamową w stosunku do towaru i producenta. Poprzez znaki graficzne (logo), kształt, kolorystykę i szatę graficzną, materiał, kupony promocyjne, systemy jakości – opakowanie wpływa na chęć nabycia danego produktu. Kolejną z funkcji opakowania jest zapewnienie wygody użytkowania towaru, z uwzględnieniem warunków przechowywania, sposobu łatwego otwierania, jak i możliwości zastosowania obróbki termicznej w opakowaniu lub też konsumpcji produktu bezpośrednio z opakowania. W ostatnim czasie coraz większą uwagę zwraca się także na problem wielokrotnego zastosowania opakowań, a kiedy jest to niemożliwe, wówczas na możliwość kasacji zużytych materiałów. Stąd też ważna funkcja recyklingowo-kasacyjna, zapewniająca ochronę środowiska i wpływająca na maksymalne ograniczenie powiększania wysypisk odpadów nie podlegających biologicznemu rozkładowi.

   Robiąc codzienne zakupy, nabywając zapakowany asortyment spożywczy przeważnie nie zastanawiamy się czy opakowanie jest „bezpieczne”. Fakt ten potwierdzają wyniki badań Ciecierskiej z 2014 roku, która badała poziom świadomości konsumentów na temat migracji do żywności niepożądanych substancji chemicznych z opakowań i materiałów będących w kontakcie z żywnością. Najwięcej osób (49%) oceniło jako średni swój poziom świadomości na temat migracji niepożądanych substancji chemicznych z opakowań do żywności. Dobry poziom świadomości na ten temat zadeklarowało w tych badaniach jedynie 25% respondentów, 13% określiło go jako niski, 10% − jako znikomy. Jedynie 4% stwierdziło, że ich poziom świadomości na temat migracji jest bardzo dobry. Na pytanie, czy ankietowani kiedykolwiek podczas robienia zakupów pakowanej żywności zastanawiali się nad możliwością migracji substancji chemicznych z opakowań do żywności, większość osób (54%) odpowiedziało, że nigdy tego nie robiło, a 46% ankietowanych przyznało, iż czasem się nad tym zastanawiało. Niestety, może zdarzyć się, iż opakowanie w dużym stopniu wpływa szkodliwie na zawarty w nim produkt. Bądźmy świadomi faktu, iż opakowanie, a w sumie jego rodzaj ma bardzo istotny wpływ na umieszczony wewnątrz artykuł żywnościowy, a materiał stanowiący wierzchnią warstwę może stwarzać zagrożenie dla zdrowia konsumenta, poprzez migrację (przenikanie) do żywności wielu substancji. Duża liczba związków chemicznych, które są powszechnie uznane za niebezpieczne dla człowieka i środowiska buduje często surowce i materiały z których wykonane są opakowania. Najczęściej wyróżnia się dwa rodzaje migracji – globalną i specyficzną. Migracja globalna charakteryzowana jest jako sumaryczna ilość substancji, niekoniecznie rozpoznanych, przenikających z opakowania do żywności w ściśle określonych warunkach. Jako migrację specyficzną określa się natomiast przenikanie ściśle określonej, zidentyfikowanej substancji, w zdefiniowanych warunkach czasu i temperatury z opakowania do żywności. Procesy omawianej migracji uzależnione w głównej mierze są od temperatury, czasu kontaktu, powierzchni kontaktu opakowania z zawartością oraz samego składu chemicznego produktu. Według literatury, najmniejsze zagrożenie dla konsumenta na polu migracji stwarzają opakowania naturalne, a największe – opakowania syntetyczne. Niestety także te naturalne bywają wzbogacane preparatami, które mają zwiększać odporność na czynniki biotyczne, zmniejszać palność, etc. Przeważnie są one także barwione, lakierowane lub też zadrukowywane. Substancjami mogącymi stwarzać problem z punktu widzenia migracji z opakowań do pożywienia są dioksyny, będące ubocznymi produktami reakcji chlorowania. Stwierdzono np. przenikanie z bielonej tektury polichlorodibenzi-p-dioksyny (PCDD). Są to niebezpieczne związki, kumulujące się w organizmie, wpływające na szereg reakcji immunologicznych, syntezę kwasów nukleinowych, syntezę węglowodanów i lipidów, gospodarkę hormonalną i płodność. Wykazano również ich działanie kancerogenne.

 

   W naturalnych opakowaniach problemem jest także potencjalna migracja stosowanych składników farb drukarskich. Skażenie produktów żywnościowych może być spowodowane migracją z nadruku przez materiał, lub też konsekwencją tzw. efektu odbicia występującego w zrolowanym materiale. W naturalnych materiałach opakowaniowych mogą także występować rozpuszczalniki, pochodzące głównie z farb w nadruku na opakowaniach (octan izopropylu, izobutylu, 2-metoksymetanol, 2-butoksyetanol). Badania prowadzone w roku 2009 przez FSA (Food Standard Agency) udowodniły, że poziom benzofenonu (BF) i 4-metylobenzofenonu (4-MBP), pochodzących z farb drukarskich stosowanych w opakowaniach i w różnego rodzaju produktach żywnościowych, w znacznej liczbie produktów dostępnych na rynku przekraczał zalecany limit w żywności wynoszący 0,6 mg/kg. W 2005 roku podano do wiadomości publicznej stwierdzenie obecności ITX (2-izopropylotioksantonu) w mleku dla niemowląt i innych produktach na bazie mleka, zapakowanych w kartony tetra pak zadrukowane farbami utrwalanymi UV. Wykazano także migracje diizopropylonaftalenu, dodatku do farb i plastyfikatora używanego w trakcie produkcji tekturowych opakowań. Największe zagrożenie zanieczyszczeniem żywności pochodzącym z przechodzenia z materiału opakowaniowego upatruje się w tworzywach sztucznych. Zwykle same tworzywa nie są niebezpieczne pod kątem toksykologicznym, jednakże te przeznaczone na opakowania, aby spełniać wymogi, najczęściej uszlachetniane są poprzez dodatek pigmentów, stabilizatorów czy na przykład napełniaczy. Do tzw. pomocniczych środków modyfikujących stosowanych podczas produkcji opakowań z tworzyw sztucznych, mogących przenikać do żywności zalicza się między innymi antyutleniacze i stabilizatory ultrafioletu (np. pochodne fenoli, tioestry, związki fosforu trójwartościowego), środki antystatyczne (np. pochodne amin, estry kwasów tłuszczowych, alifatyczne sulfoniany), plastyfikatory (np. ftalany, głównie dizooktylu oraz diizobutylu) i środki poślizgowe (np. amidy nienasyconych kwasów tłuszczowych, kopolimery octanu winylu, alkiloaminy).

 

   Istotnym jest również fakt, iż w opakowaniu z tworzyw sztucznych mogą znajdować się śladowe ilości monomeru z którego ono powstało. Dzieje się tak w momencie zastosowania np. chlorku winylu, z którego wytwarza się PCW. Styren i etylobenzen są składowymi naczyń polistyrenowych. Oba te związki mogą migrować do żywności z kubków jednorazowych, pojemników na lody, jogurty, margaryny, mają wielce szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka. Styren wpływa negatywnie na działanie centralnego układu nerwowego, nerek i układu oddechowego. Do związków nieorganicznych występujących w opakowaniach, mogących nieść zagrożenie dla człowieka należą również metale ciężkie lub ich związki. Najbardziej narażona jest żywność o niskim pH, przetwory owocowe i warzywne, w tym soki. Ołów, kadm, rtęć czy chrom, mogą przechodzić z opakowań metalowych, ceramicznych, rzadziej tekturowych i z tworzyw sztucznych lub też występować w żywności dzięki zanieczyszczeniu samych surowców używanych do przerobu. Udowodniono, że źródła metali ciężkich w opakowaniach mogą również stanowić katalizatory, smary, barwniki i pigmenty, stabilizatory, inicjatory, wypełniacze, substancje i materiały wykończeniowe jak farby do druku, emalie dekoracyjne do szkła, materiały nawierzchniowe do opakowań stalowych, powłoki antykorozyjne, uszlachetniające czy impregnaty. Kolejne źródła metali w pożywieniu to także elementy dodatkowe opakowań do których należą zamknięcia, uszczelniacze, kleje, etykiety, taśmy, gwoździe czy zszywki.

   Ważny aspekt z punktu widzenia przechodzenia szkodliwych substancji z opakowań do żywności stanowi również sam sposób jej przygotowania. Notowany jest wzrost popularności wygodnej żywności (convenience food). Ze względu na łatwość i szybkość obróbki oraz bardzo szeroką gamę tego typu produktów, dań gotowych, które przygotowuje się w opakowaniach w mikrofalówce lub też takich, które pakowane „na wynos” stanowią podstawę jadłospisu coraz to większej liczby konsumentów. Żywność taka poddawana jest obróbce mikrofalowej w opakowaniu. Udowodniono, że poziom migracji globalnej z tworzywa opakowaniowego do płynów modelowych jest kilkukrotnie wyższy po ogrzewaniu mikrofalowym w czasie 3 minut i mocy 800 W, niż po podgrzewaniu tradycyjnym przez okres 30 minut, w temperaturze 80°C dla PVC i PP. Inne, prezentowane w literaturze wyniki badań dowodzą, że poziom przenikania z polipropylenowego opakowania do oliwy wzrasta, po kolejnym ogrzewaniu mikrofalami, nawet czterokrotnie w odniesieniu do pierwszego. W ostatnich latach wykonano również wiele analiz na temat poziomu migracji bisfenolu A (BPA), związku używanego podczas produkcji poliwęglanowych tworzyw sztucznych, jak również stanowiącego wypełnienie wnętrza puszek aluminiowych. BPA, związek dla którego udowodniono negatywny wpływ na układ hormonalny, antyandrogenne działanie, wpływ na działanie komórek tłuszczowych, czy występowanie zmian nowotworowych, najprędzej uwalniany jest z tworzywa głównie w momencie podgrzewania (zwłaszcza w kuchence mikrofalowej), wówczas to przenika do pokarmu, razem z którym dostaje się do wnętrza naszego organizmu. Duże zagrożenie do 2005 roku związane było z podgrzewaniem mleka dla niemowląt za pomocą mikrofal, z tego też względu na większości naczyń przeznaczonych dla najmłodszych obecnie widnieją napisy „BPA free” lub „BPA 0%”, i takich właśnie należy używać!

   Istotne w temacie migracji jest również pochodzenie opakowanego produktu żywnościowego. W tych importowanych często stwierdza się uchybienia. Pierwszorzędowe aminy aromatyczne (PAAs) – bardzo szkodliwe substancje, wykrywane są w opakowaniach jako pozostałości monomerów, elementy rozkładu barwników azowych lub wytwory hydrolizy izocyjanianów w wielowarstwowych laminatach z tworzyw sztucznych. Wyniki analiz dowodzą, iż PAAs uwalniają się w większej ilości do produktów żywnościowych w przypadku wyrobów importowanych z Dalekiego Wschodu, głównie Chin. Sytuacja ta opisana jest na przykład w odniesieniu do narzędzi kuchennych wykonanych z czarnego nylonu jak łyżki, widelce, łopatki, chochelki i ubijaki. Również aldehyd mrówkowy (formaldehyd), szkodliwy, cytotoksyczny związek stwierdzany jest w wyrobach z melaminy (miski, kubki, talerze), najczęściej pochodzących właśnie z Chin.
Podsumowując, opakowania stanowią nieodzowny element w nowoczesnym obrocie towarowym. Roczne zużycie materiałów opakowaniowych w przeliczeniu na jednego mieszkańca wynosi około 250 kg w USA, 150 kg w Japonii i 120 kg w Europie. Materiały opakowaniowe powinny być nie tylko atrakcyjne, wielobarwne, ładne, o ciekawym kształcie, lecz przede wszystkim dla świadomego konsumenta – winny gwarantować bezpieczeństwo, pożądaną zaporę wobec czynników biotycznych i abiotycznych. Zwracajmy więc uwagę na jakość materiałów opakowaniowych, to w jaki sposób są skonstruowane i baczmy na fakt gdzie i przez kogo asortyment został wyprodukowany i pakowany. Dobra jakość produktu powinna iść w parze z dobrą jakością zastosowanego materiału opakowaniowego. Bacznie obserwujmy także zmiany, które mogą pojawić się w produkcie, świadczące o zaistnieniu problemu migracji substancji z opakowania. Pamiętajmy także o tym, że udowodnione zostało, iż poziom „wędrówki” chemicznej z komponentów opakowaniowych do żywności rośnie wraz ze wzrostem zawartości tłuszczu, czasem przechowywania, temperaturą przechowywania i w trakcie procesów obróbki. Trzeba więc unikać przetrzymywania wysokotłuszczowych produktów żywnościowych w opakowaniach z tworzyw sztucznych, starać się wyeliminować wpływ wysokiej temperatury w trakcie obróbki termicznej lub – jeżeli jest to niemożliwe – prowadzić ten proces jak najkrócej. Z drugiej strony należy jednak mieć świadomość, że nie zbadane są wszystkie substancje, które potencjalnie mogą przechodzić do żywności i negatywnie wpływać na zdrowie człowieka. Aczkolwiek postęp w technologii przetwórstwa, nowe metody produkcji, poszerzanie wiedzy towaroznawczej, rozwój metod i technik badawczych, jak również większa świadomość i wiedza o skutkach wynikających z migracji z materiałów opakowaniowych do żywności powodują ciągłą aktualizację, poszerzenie przepisów, uchwalanie nowych aktów prawnych w zakresie bezpieczeństwa po to, by przede wszystkim chronić zdrowie nabywcy – konsumenta.

 

 

Fot. Fotolia.pl

 

Piśmiennictwo:
1. P. Pająk, T. Fortuna, I. Przetaczek-Rożnowska: Opakowania jadalne na bazie białek i polisacharydów – charakterystyka i zastosowanie. ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2013, 2 (87), 5 – 18,
2. E. J. Bielińska: Migracja substancji szkodliwych z opakowania do żywnosci. Annales UMCS, 2004, Sec. E, 59, 1, 11 – 19,
3. Martyn, Z. Targoński: Antymikrobiologiczne opakowania żywności. ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 5 (72), 33 – 44,
4. B.Sykut, K. Kowalik, P. Droździel: Współczesne opakowania dla przemysłu żywnościowego. Nauki Inżynierskie i Technologie, 2013, 3(10), 103 – 114,
5. K. BAL, Z. MIELNICZUK: Metody badania migracji szkodliwych substancji z opakowań do żywności. Przegląd Papierniczy, 2010, 66, 459 – 462,
6. J. Łopacka, A. Lipińska, U. Rafalska: Zmiany zachodzące w materiale opakowaniowym i w żywności w trakcie obróbki mikrofalowej. Problemy Higieny i Epidemiologii, 2015, 96(1), 77 – 83,
7. M. Ciecierska: Ocena poziomu świadomości konsumentów w zakresie migracji niepożądanych substancji chemicznych do żywności z opakowań i materiałów będących w kontakcie z żywnością. Nauki Inżynierskie i Technologie, 2014, 4(15), 23 – 31,
8. Z. Kolek: MATERIAŁY OPAKOWANIOWE A BEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCI. Bromatologia Chemia Toksykologia, 2009, XLII(3), 469 – 474,
9. Łatka U. Technologia i towaroznawstwo. Wydawnictwa Szkolne i pedagogiczne, Warszawa, 2003,
10. Karpiel Ł., Skrzypek M. Towaroznawstwo ogólne. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków 2000,
11. Świderski F (red.) Towaroznawstwo żywności przetworzonej. Technologia i ocena jakości. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2003,