38 Domande e risposte - Esame Packaging 2 parziale - Prof. Sara Limbo

PACKAGING II PARZIALE

4. Distinguere e descrivere il fenomeno di migrazione positiva e di migrazione negativa, mettendo anche

in evidenza gli effetti potenziali di ciascuno di questi fenomeni

Il fenomeno della migrazione è un trasferimento di massa che segue le leggi della diffusione, legato alle

proprietà diffusionali ed alle proprietà solventi sia del materiale che della fase di contatto. Le molecole

che si trovano in regioni ad alta concentrazione tendono a portarsi in regioni a bassa concentrazione

attraverso spazi disponibili al loro passaggio. Il fenomeno della diffusione dipende da numerose variabili

e non avviene in uguale modo ogni volta che un materiale è a contatto con un alimento.

Gli aggettivi ‘positiva’ e ‘negativa’ sono riferiti alla direzione della migrazione e non agli effetti del

fenomeno.

 Migrazione positiva: avviene dall’imballaggio all’alimento. Esempio la migrazione di additivi,

coloranti, prodotti di degradazione del polimero che causano contaminazioni chimiche e

sensoriali. Può comprendere anche effetti desiderati come la cessione di sostanze polifenoliche

dalle botti che contribuiscono nel conferire l’aroma caratteristico del vino.

 Migrazione negativa: avviene dall’alimento all’imballaggio. Esempio l’assorbimento di

componenti idrofobiche dell’alimento come vitamine e aromi (influisce sulle caratteristiche

organolettiche del prodotto confezionato).

5. Descrivere le modalità con le quali può avvenire il fenomeno di migrazione dall’imballaggio

all’alimento

Un alimento confezionato rappresenta un sistema a 3 componenti: prodotto-packaging-ambiente.

Ciascuno di questi può entrare in relazione con gli altri, dando luogo a qualche fenomeno di interazione

e di trasferimento di massa, dall’imballaggio all’alimento abbiamo:



- Alimento imballaggio: assorbimento di componenti idrofobiche dell’alimento, vitamine e

aromi. Viene definita migrazione negativa.



- Imballaggio alimento: additivi, coloranti e prodotti della degradazione del polimero, viene

definita migrazione positiva.

Gli aggettivi positiva e negativa sono riferiti alla direzione della migrazione e non agli effetti del

fenomeno.

Questi due fenomeni sono alla base dell’idoneità alimentare dei materiali destinati al contatto con gli

alimenti, soprattutto la positiva.

(Non sempre i fenomeni sono negativi, come per le botti di legno che cedono aromi al vino.)

L’aumento di temperatura può favorire i moti termici di atomi e molecole, quindi i fenomeni di

trasferimento.

Le modalità con le quali si può verificare la migrazione positiva sono:

- Non migrazione (I classe)

È un evento casuale, avviene una migrazione nulla o trascurabile. Non è descrivibile da leggi

matematiche.

- Migrazione spontanea (II classe)

È il trasferimento di migranti volatili. Non richiede un contatto imballaggio-alimento.

- Migrazione per contatto (III classe)

Riguarda il trasferimento di migranti solubili. È necessario, oltre al contatto diretto, affinità

chimica tra le fasi. 4

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6. Distinguere e descrivere il fenomeno di leaching di i e di ii sottotipo

Sono due meccanismi di migrazione che avvengono per contatto tra l’alimento e il materiale.

 Leaching del I sottotipo:

È caratteristico delle sostanze molto diffusive e solubili nell’alimento che

migrano dal materiale di confezionamento all’alimento. Esempio possono

essere alcuni additivi che possono avere molta affinità con una delle

componenti dell’alimento, per cui si disciolgono in esso. Per esempio, se

una molecola è lipofilica avrà maggior affinità con l’alimento grasso

piuttosto che con il materiale.

 Leaching del II sottotipo:

Questo meccanismo è caratteristico delle sostanze poco diffusive. In

questo caso la migrazione è preceduta dalla migrazione di componenti

dell’alimento nell’imballaggio (ad esempio acidi grassi) che causando un

rigonfiamento (swelling) del materiale favoriscono la diffusività delle

sostanze e il loro trasferimento di massa. Quindi in seguito di una prima

migrazione negativa dall’alimento all’imballaggio, può avvenire una

migrazione positiva grazie alla modificazione dello spazio intra e

intermolecolare del materiale di imballaggio.

Entrami questi fenomeni non sono istantanei, ma dipendono dal gradiente di

concentrazione, dal tempo e dallo spazio che le molecole devono percorrere. I due coefficienti da

considerare sono il coefficiente di diffusione D e il coefficiente di ripartizione K PF.

7. Descrivere quali sono le sostanze potenzialmente migrabili da un imballaggio

Le sostanze migranti sono differenti in base al tipo di materiale. Normalmente le materie plastiche

sono quelle che favoriscono il trasferimento in particolati condizioni d’uso.

Le sostanze migranti possono essere divise in due classi:

1. Sostanze intenzionalmente aggiunte

Principalmente costituiti da additivi aggiunti in fase di lavorazione per:

- Stabilizzare il prodotto al calore e alla luce

- Rendere il materiale più estensibile

- Proteggerlo dall’ossidazione

Sono in genere molecole molto piccole (<1000Da) e non sono legate covalentemente alla matrice,

possono essere:

- Negli spazi intra ed inter molecolari

- All’interfaccia (contatto diretto con l’alimento)

- Antistatici

Oltre agli additivi possono essere presenti residui di lavorazione come: monomeri, solventi o

catalizzatori.

2. Sostanze non intenzionalmente aggiunte

Sono i prodotti di neoformazione, si originano dalla decomposizione spontanea dei materiali o durante

le fasi di trasformazione in manufatto. Non si conoscono perfettamente le reazioni di formazione per

cui la loro presenza non è prevedibile. 5

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8. Descrivere l’assunzione che è alla base della definizione del limite di migrazione (regola del cubo)

2

- Per le materie plastiche il limite è pari a 10 mg/dm ;

- Per i materiali e gli oggetti in plastica destinati ad alimenti per i bambini il limite è pari a 60

mg/kg. 2

- Per tutti gli altri materiali il limite di migrazione globale è pari a 8 mg/dm o 50 mg/kg (ppm).

La determinazione di limiti di migrazione parte dall’ipotesi convenzionale (ipotesi peggiore) secondo

cui una persona di 60 kg di peso corporeo consumi quotidianamente 1 kg di prodotti alimentari e

2

questi ultimi siano imballati in un recipiente cubico con una superficie di 6 dm che rilascia la sostanza.

Si ipotizza infatti che un contenitore ideale, di forma cubica e con il lato di 1 dm, possa cedere, da

ciascuna delle sue sei facce, un quantitativo massimo di 10 mg all’alimento o al simulante alimentare

3

che contiene e che corrisponde ad 1 dm cioè 1 litro che per una densità pari a 1 corrisponde ad 1 kg.

2

Per trasformare in ppm un valore determinato in mg/dm si moltiplica per 6 il valore ottenuto.

9. Proporre e discutere comparativamente le due modalità di espressione del limite di migrazione

globale per le materie plastiche e di come sia possibile convertire una nell’altra

2

Per le materie plastiche il limite di migrazione totale è fissato a 10 mg/dm , se il prodotto è destinato ai

bambini il limite si esprime in ppm, ed è pari a 60 mg/kg.

La determinazione di limiti di migrazione parte dall’ipotesi convenzionale (ipotesi peggiore) secondo

cui una persona di 60 kg di peso corporeo consumi quotidianamente 1 kg di prodotti alimentari e

2

questi ultimi siano imballati in un recipiente cubico con una superficie di 6 dm

che rilascia la sostanza.

Si ipotizza infatti che un contenitore ideale, di forma cubica e con il lato di 1 dm, possa cedere, da

ciascuna delle sue sei facce, un quantitativo massimo di 10 mg all’alimento o al simulante alimentare

3

che contiene e che corrisponde ad 1 dm cioè 1 litro che per una densità pari a 1 corrisponde ad 1 kg.

2

Per trasformare in ppm un valore determinato in mg/dm si moltiplica per 6 il valore ottenuto.

Per i piccoli imballaggi, in cui il rapporto superficie/volume è più elevato, la migrazione è maggiore.

Per i bambini il consumo di prodotti alimentari per kg di peso corporeo è superiore per cui è necessario

stabilire disposizioni specifiche per limitare l’assunzione di sostanze che migrano dai materiali.

10. Cosa si intende per principio di inerzia di un materiale? Discutere in modo comparativo i concetti di

“migrazione globale” e di “migrazione specifica”.

Il requisito di inerzia consiste nel verificare che il materiale non ceda all’alimento una quantità di suoi

componenti superiore ad un certo limite, senza alcun riferimento circa l’identità e la pericolosità di tali

componenti.

Tale verifica si traduce identificando quantitativamente per ogni materiale un valore di migrazione

globale. Per migrazione globale si intende quindi il trasferimento di massa che segue le leggi della

diffusione. Per determinare tale valore si va a determinare la perdita di massa per unità di area

superficie di materiale a contatto con i prodotti alimentari.

La definizione dice che il limite di migrazione globale (LMG) è la quantità massima consentita di

sostanze non volatili rilasciate da un materiale o da un oggetto nei simulanti alimentari. Il limite di

migrazione globale è un prerequisito del materiale, può essere valutato sperimentalmente andando a

ricercare ciò che migra in un alimento o nei simulanti alimentari.

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Con migrazione specifica si intende invece la cessione da parte di un materiale di componenti specifici

riconosciuti come pericolosi per la salute. In questo caso quindi i limiti sono specifici per ogni sostanza.

La ricerca ed il dosaggio dei migranti specifici, viene condotta negli stessi liquidi simulanti adottati per le

prove di migrazione globale e dopo identiche condizioni di contatto con il campione in esame. Al

termine del contatto si procederà alla ricerca della sostanza in esame adottando la tecnica analitica più

opportuna. In questo caso per ogni materiale si deve fare un’analisi specifica per ogni simulante, per

ogni condizione di contatto e per ogni analita; quindi i costi sono molto più elevati. Il limite di

migrazione specifica prende il nome di LMS; questo limite è basato su assunzioni di sicurezza della

sostanza, è determinato da parte dell’EFSA, tenendo in considerazione le informazioni sulla tossicità

della sostanza e sul comportamento della migrazione

11. Discutere il significato del “limite di migrazione specifico” e della sua importanza per la tutela della

salute del consumatore

La migrazione specifica è rappresentata dalla cessione