Elementi di Packaging

Simulanti evaporabili e analisi dei materiali

I simulanti evaporabili sono A, B, C, D1: i contenitori (crogioli) vengono tarati e viene aggiunto, pesato, il simulante, che viene evaporato su una piastra opportuna, per fare allontanare tutto il simulante ma fare in modo che le sostanze eventualmente migrate da quell'oggetto si raccolgano come residuo nel crogiolo.

Il simulante D2 è olio: devo capire se il materiale ha perso una certa massa, il che non è semplice perché sarà inzuppato di olio (bisogna estrarlo con metodi tipo il soxlet, assicurandosi che non rimuova anche costituenti che non migrerebbero dal materiale). Sull'olio estratto (per essere certi di aver estratto solo l'olio e non altri costituenti) si fa una gascromatografia, quindi un'esterificazione degli acidi grassi in modo che l'olio venga separato dai costituenti del materiale. Poi con dei calcoli si risale alla quantità migrata.

Se un materiale non è idoneo al contatto con uno o più alimenti si creano...

Delle restrizioni (ad esempio le bottiglie che contengono acqua non sono state testate per contenere olio). La restrizione che Francesca Nasattisi può dare a un materiale può essere di due tipologie: restrizione per categoria di alimento (es. pellicola in PVC non va bene per alimenti grassi) o restrizione per tempi di impiego o T di contatto (es. un materiale che a 40 gradi per 10 giorni non supera il test di migrazione può non essere idoneo a conservare i cibi per lungo tempo a T ambiente, ma magari potrebbe essere idoneo per conservare cibi a lungo tempo a T di refrigerazione o surgelamento). Per quanto riguarda la migrazione specifica, il procedimento è lo stesso. La difficoltà è che se devo cercare 10 sostanze, perché sono 10 le sostanze che bisogna tenere in considerazione, bisogna ricercarle individualmente e con tecniche analitiche specifiche (bisogna sapere in partenza che sostanza si sta cercando per quantificarla nel simulante).

Si confronta la concentrazione trovata nel simulante con il limite previsto nella lista unica. Nella migrazione globale si ha un totale, mentre nella migrazione specifica bisogna ricercare i singoli costituenti che sono migrati.

1 kg di alimento confezionato con un imballaggio che contiene la sostanza migrabile. Se la sostanza può arrivare da diverse fonti, bisogna fare una stima della locazione della sostanza da diverse fonti: ad esempio, il bisfenolo A è un migrante specifico con certe restrizioni, arriva da diverse fonti (dentifricio, scontrino) e bisogna sapere qual è la fonte di BPA che può essere attribuita all'alimento (il 20% di BPA che l'uomo può assumere arriva da fonte packaging, come rivestimento all'interno delle lattine delle conserve alimentari).

Il BPA è un perturbatore endocrino, cioè il nostro organismo lo confonde con degli ormoni. Per i materiali che vanno a contatto con alimenti per bambini, il BPA deve essere assente.

Il limite è per gli adulti. Le sostanze chimiche con un certo pericolo vengono accompagnate da un livello di esposizione massimo (4 microgrammi di BPA per kg corporeo al giorno, se si fa riferimento solo all'area packaging sono 0,8 microgrammi). Il fornitore delle materie prime che entrano nella formulazione dell'imballaggio ha il dovere di verificare che gli ingredienti siano presenti nelle liste positive o liste uniche e indicarne eventuali limitazioni di impiego; il produttore dell'oggetto si deve prendere l'impiego di misurare quantitativamente la migrazione globale, la migrazione specifica, la migrazione sensoriale. Mettendo insieme questi due blocchi di informazioni si arriva alla dichiarazione di conformità a contatto, che entra in azienda alimentare (acquista solo materiali che rispondono a questi requisiti dichiarati su dei certificati, che hanno valore normativo importante). Alluminio Imballaggio flessibile: ad esempio foglio sottile dialluminio possono avere un impatto ambientale significativo. Fase elettrolitica: produzione di alluminio Dopo la fase di preparazione dell'allumina, si passa alla fase elettrolitica. In questa fase, l'allumina viene sciolta in una soluzione elettrolitica e sottoposta a un processo di elettrolisi. Questo processo richiede una grande quantità di energia elettrica, che può provenire da fonti non rinnovabili, come il carbone. L'elettrolisi produce alluminio puro, che viene poi utilizzato per la produzione di oggetti e materiali. Riciclo dell'alluminio Una delle caratteristiche più importanti dell'alluminio è la sua capacità di essere riciclato molte volte senza perdere le sue proprietà strutturali. Il riciclo dell'alluminio richiede molto meno energia rispetto alla produzione da materia prima, riducendo così l'impatto ambientale. Inoltre, il riciclo dell'alluminio consente di risparmiare risorse naturali e ridurre l'emissione di gas serra. Applicazioni dell'alluminio L'alluminio è ampiamente utilizzato in diversi settori, come la gastronomia, le applicazioni domestiche e l'industria dei materiali multistrato. Grazie alle sue proprietà leggere, resistenti alla corrosione e conduttive, l'alluminio è un materiale versatile e sostenibile. In conclusione, nonostante il processo di estrazione dell'alluminio dalla bauxite possa avere un impatto ambientale significativo, il suo riciclo e le sue numerose applicazioni lo rendono un settore sostenibile. Il riciclo dell'alluminio è un processo virtuoso che consente di ridurre l'impatto ambientale e preservare le risorse naturali.

Alluminio (ingrediente base per la produzione di alluminio) possono portare a impatto ambientale.

Fase elettrolitica: produzione di alluminio

Celle in grafite che fungono da anodo. Allumina viene convertita in alluminio fuso, che si deposita sul catodo. Questa riduzione avviene grazie al processo elettrochimico, apporto di una certa energia elettrica: processo dispendioso dal punto di vista elettrico e chimico. Si forma gas esausto che deve essere inviato in punti di raccolta per essere immesso in atmosfera.

Le componenti organiche eventualmente presenti sulle confezioni di alluminio vengono allontanate a 500 gradi (es. materiale plastico sulla superficie interna della lattina, vernice).

L'alluminio riciclato può essere reimpiegato nel settore alimentare (invece si può usare un materiale riciclato in plastica nuovamente a contatto con gli alimenti solo a fronte di una valutazione positiva dell'EFSA).

I materiali e gli oggetti in alluminio

Francesca Nasatti

Alluminio puro anche per

Materiali multistrato (es. tetrapak). Non esiste una normativa europea che regolamenti i materiali ed oggetti in alluminio, che devono comunque rispondere ai regolamenti quadro. L'Europa lascia libero ogni paese di imporre delle limitazioni. In Italia esiste un decreto ministero della salute specifico per materiali ed oggetti in alluminio e leghe di alluminio destinati al contatto con gli alimenti.

Composizione delle leghe: le percentuali delle sostanze possono variare perché ciascuna sostanza conferisce una certa lavorabilità. La legge impone delle concentrazioni massime, mentre la combinazione è a carico del produttore dell'oggetto.

L'alluminio può andare a contatto con tutti gli alimenti, in qualsiasi condizione di tempo e temperatura?

No. Tenere conto delle condizioni peggiori di impiego. Contatto prolungato con prodotti secchi. Rischio di cessione dell'alluminio: problematica legata alla possibile capacità dell'alluminio di penetrare.

Alcune membrane come quella cerebrale, sembrava che l'alluminio fosse coinvolto in alcune malattie come il Parkinson e l'Alzheimer, tuttavia l'evidenza scientifica non è così importante.

C'è una certa quantità di alluminio naturalmente presente negli alimenti. La presenza di sale aumenta la cessione di alluminio (acqua salata).

Proprietà dell'alluminio:

• Quando impiegato come contenitore, l'alluminio protegge dalla luce (nemico dell'ossidazione degli alimenti).
• L'alluminio non è un materiale permeabile se integro.
• La temperatura di evaporazione è importante perché può essere sfruttata in alcune condizioni operative.
• L'alluminio si presta ad essere impiegato nel processi di metallizzazione: film plastici su cui viene depositato un sottile strato di alluminio, viene vaporizzato sulla superficie di materiali plastici. Servono impianti di metallizzazione sotto vuoto strutturati in due zone: una

è a patm e a T ambiente, l'altra a una pressione bassa. In una piccola zona la T viene portata a 1500 gradi. Viene caricato il materiale (rappresentato dalla sezione di una bobina di materiale). Il film viene srotolato e fatto correre su cilindri fino a un grosso cilindro centrale, di raffreddamento. In una zona delimitata si trova una fonte di alluminio puro, un filo di alluminio che viene fatto fondere a 1500 gradi sotto vuoto. In queste condizioni l'alluminio vaporizza (pressione bassa e T alta). Il contatto dell'alluminio vaporizzato e la superficie fredda del film fa si che l'alluminio si condensi sulla superficie del film, che prosegue e il materiale viene riavvolto. In questo modo è possibile depositare uno spessore molto basso di alluminio sulla superficie del materiale. È possibile controllare lo spessore dell'alluminio depositato modificando la velocità di scorrimento del film sul cilindro raffreddante. Lo spessore di

alluminio non si staccherà più (va in termovalorizzazione più che in riciclo). Deporre in strato ultrasottile l'alluminio ha il vantaggio di evitare l'accoppiamento di un film plastico con un foglio di alluminio (che ha spessore molto maggiore). La metallizzazione è sul lato esterno della confezione, il metallo non è a contatto con l'alimento. Lo spessore del metallo depositato può variare a seconda dell'obiettivo. Se il materiale di partenza, ad esempio polipropilene, ha una permeabilità all'ossigeno pari a 45 e un valore di trasmissione al vapore acqueo di 20, i valori cambiano notevolmente con la deposizione di spessori sempre più crescenti di metallo. La metallizzazione può rappresentare una soluzione importante quando si vuole aumentare la barriera all'ossigeno e/o all'acqua. La metallizzazione ha anche la funzione di ridurre la trasmissione di luce attraverso il materiale, il metallo riduce gli

spazi inter e intramolecolari, soprattutto quelli superficiali deputati all'osscambio gassoso. La metallizzazione è una tecnica che serve a migliorare le prestazioni di barriera del supporto plastico. Tuttavia, una struttura metallizzata come questa non è sufficiente per preservare, ad esempio, la qualità di un prodotto sterilizzato UHT, per il quale è necessario utilizzare un foglio di alluminio. La metallizzazione è una tecnologia differente alla combinazione di materiali plastici o cellulosici come un foglio di alluminio.

L'alluminio va incontro a passivazione naturale: sulla superficie dell'Al si forma uno strato di ossido di allumina, che può proteggere l'alluminio dalla corrosione.

Vetro

Struttura amorfa: fa riferimento alla distribuzione disomogenea nello spazio degli atomi che compongono