Tovaroznav_pakuv_mater_i_tari-Sirohman

10

ЯКІСТЬ І БЕЗПЕКА ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

ІТАРИ

10.1.Полімерна упаковка: якість і безпека

Гігієнічні властивості полімерних матеріалів оцінюють передусім їх здатністю виділяти в оточуюче середовище (воду, повітря, продукти, які контактують з ними) шкідливі хімічні речовини.

Відмінною ознакою побудови полімерів є наявність довгих ланцюгових молекул. Утворення макромолекул відбувається внаслідок приєднання великої кількості мономерів один до одного. Кількість мономерів у макромолекулах досягає десятків тисяч і більше.

Утворення макромолекул відбувається під час реакції поліконденсації або полімеризації. Завдяки цьому їх поділяють на дві групи: поліконденсаційні (з виділенням низькомолекулярних продуктів) і полімеризаційні (без виділення низькомолекулярних побічних продуктів). Надходження в контактне середовище сполук, які входять у полімерні матеріали, визначається завершеністю процесів полімеризації і поліконденсації.

Речовини, які беруть участь у реакціях, не завжди витрачаються повністю, і тому полімер, як правило, містить певну кількість залишкових мономерів.

Макромолекули полімерів хімічно та фізіологічно інертні, а небезпеку становлять неполімеризовані мономери, які можуть бути активними і біологічно-агресивними.

Хімічна безпека полімерів визначається токсичними властивостями не тільки мономерів, але й іншими речовинами, які беруть участь у процесах синтезу: залишками каталізаторів, ініціаторів полімеризації, розчинників тощо.

241

Можливість використання полімерного матеріалу в контакті з харчовими продуктами визначається в основному двома факторами: токсичність мігрованих у продукт речовин та їх концентрацією в продукті. Вміст навіть біологічно нешкідливих речовин у продуктах харчування повинен бути чітко регламентований. Хоча такі речовини і не шкідливі для здоров’я, але підвищений вміст їх може призвести до зниження харчової цінності продуктів. Деякі хімічні сполуки при попаданні у харчові продукти можуть зв’язувати і переводити у нерозчинний стан вітаміни, піддавати ізомеризації, окисленню та іншим перетворенням окремі компоненти їжі.

Безпека полімерних матеріалів буде гарантованою в таких випадках:

•якщо вони хімічно інертні і не виділяють яких-небудь речовин в оточуюче середовище або в контакті з ними організми чи продукти;

•якщо кількість виділених речовин дуже мала і не зумовлює негативну дію на живий організм навіть при довготривалому контакті; водночас повинна бути виключена можливість кумуляції цих речовин;

•речовини, що виділяються і мігрують із полімерних матеріалів, є практично нетоксичними і не можуть шкідливо впливати на живий організм навіть при довготривалому контакті.

Полімерні матеріали, які контактують з харчовими продуктами, не повинні:

•змінювати їх органолептичні властивості — ступінь прозорості, консистенцію, колір, смак, запах;

•передавати в харчові продукти шкідливі або сторонні речовини, які входять до складу полімерних композицій;

•виділяти в процесі довготривалої експлуатації, а також при нагріванні і контакті з миючими засобами речовини, здатні дифундувати в продукти і змінювати їх властивості;

•вступати в хімічні реакції з харчовими продуктами, а також змінюватися під дією складових компонентів продовольчих товарів.

За ступенем придатності до застосування у харчовій промисловості компоненти полімерних композицій можна умовно поділити на такі групи:

•допущені органами Держнагляду для контакту з харчовими продуктами або обмежено допущені для деяких видів харчових продуктів. Як правило, це речовини які не володіють біологічною активністю;

242

•не допущені для безпосереднього контакту з харчовими продуктами внаслідок токсичності. До них відносяться речовини, присутність яких у полімерних матеріалах навіть при незначній розчинності забороняється;

•не допущені для застосування у харчовій промисловості внаслідок відсутності або недостатньої кількості даних, необхідних для їх гігієнічної оцінки.

Чисті полімери, як правило, фізіологічно нешкідливі. Вони практично нерозчинні у харчових продуктах і не переходять у них навіть при довготривалому контакті.

Пластифікатори багатьох марок, які вводять у полімер, з гігієнічної точки зору можуть бути небезпечними. Частка їх у полімерному матеріалі досить висока. Разом з тим вони хімічно не зв’язані з матеріалом і здатні мігрувати, часто захоплюючи за собою інші менш рухливі компоненти. Тому особливу увагу звертають на чистоту пластифікаторів. Характер міграції пластифікаторів залежить від багатьох факторів: сумісності з полімером; розчинності у контактних середовищах; температури; тривалості контакту.

Пластифікатори полімерних матеріалів поділяються на три групи:

•складні ефіри аліфатичних дикарбонових кислот (адітінової, фталевої, фосфорної, лимонної і гліколевої) та аліфатичних спиртів;

•полімерні пластифікатори;

•епоксидовані природні гліцериди (епоксидована соєва олія). Заборонені для застосування в харчовій промисловості майже

всі ефіри фосфорної кислоти, хлоровані парафіни, дифеніли тощо.

Стабілізатори, на відміну від пластифікаторів, входять до складу полімерних матеріалів у значно менших кількостях.

Критерії токсичності стабілізаторів полягають у наступному:

•одноразове попадання навіть максимально можливої дози стабілізатора в організм людини не приводить до гострого отруєння;

•повторне проникнення малих доз цієї речовини в організм людини не проявляє токсичного ефекту;

•щоденне введення малих доз стабілізатора протягом декількох років не діє на організм людини;

•одноразові контакти стабілізатора у чистому вигляді або його розчинів не викликають подразнюючої дії на шкіру, слизові оболонки очей, дихальних шляхів;

243

•багаторазові контакти зі шкірою і слизовими оболонками не приводять до подразнення останніх, а також сенсибілізації (підвищеної чутливості до хімічних подразників).

При гігієнічному дослідженні стабілізаторів у складі полімерних матеріалів необхідно враховувати не лише їх токсичність, але й залежно від будови — канцерогенність або мутагенність.

Здатність стабілізаторів до міграції у середовище значною мірою залежить також від інших добавок.

Не допускаються до контакту з харчовими продуктами сполуки свинцю, ртуті, барію, кадмію, стронцію, миш’яку, хрому, селену, літію і сурми.

Каталізатори на основі металорганічних сполук із солями важких металів є токсичними, внаслідок чого наявність їх у харчових сумішах недопустима.

Ініціаторами полімеризації служать речовини, здатні при нагріванні розкладатися з утворенням вільних радикалів. До яких відносяться неорганічні й органічні пероксиди (перекис водню і бензоли), гідропероксиди, діазосполуки. При попаданні в організм ці сполуки можуть проявляти подразнюючу дію на слизові оболонки дихальних шляхів і шлунково-кишкового тракту, пошкоджувати центральну нервову систему та інші зміни. Токсичними можуть стати і продукти розкладу пероксидів.

Органічні розчинники (нанесення друку, лакування) внаслідок недостатнього сушіння можуть залишатися у певній кількості (хлорорганічні й ароматичні сполуки). Це може викликати появу неприємного запаху у виробах і негативно вплинути на органолептичні властивості контактуючих харчових продуктів. Довготривале попадання в організм навіть малих кількостей органічних розчинників приводить до важких наслідків.

Барвники і пігменти вводять у полімерні матеріали для надання їм товарного вигляду. Барвники використовують також для нанесення багатоколірного друку на полімерні плівки. Пігменти на відміну від барвників нерозчинні в полімерах і звичайних розчинниках.

Усі барвники залежно від ступеня токсичності і вивченості поділяють на 5 груп:

•група А включає безпечні (дозволені) барвники;

•група В об’єднує барвники з певними сумнівами;

•у групу С ввійшли барвники, про безпеку яких немає достатніх доказів, але є дані, що свідчать про їх шкідливість;

•до групи Д віднесені барвники, про які взагалі немає наукових даних;

244

• група Е включає небезпечні барвники, застосування яких недопустиме для забарвлення харчових продуктів.

У нашій країні допускається до застосування в харчовій промисловості обмежена кількість синтетичних барвників. Загальна ж тенденція використання харчових барвників полягає у заміні синтетичних природними. Не допускаються для контакту з харчовими продуктами пігменти оранжевий 2Ж, червоний, голубий, лак рубіновий та інші. Із неорганічних сполук у якості пігментів за кордоном використовують двоокис титану, окис заліза, сажу.

Антимікробні препарати. Об’єктом дії мікроорганізмів можуть бути не лише продукти харчування, але й полімерні матеріали. Дії бактерій і грибків піддається не сам полімер, а різні інгредієнти композицій (пластифікатори, стабілізатори, наповнювачі тощо). Це призводить до того, що змінюється маса, колір, фі- зико-хімічні і фізико-механічні властивості полімерного матеріалу. Із пластифікаторів найбільш стійкими до дії мікроорганізмів є фосфатиі фталати, із стабілізаторів — восновномуепоксисполуки.

Для запобігання проростання мікроорганізмів на внутрішню поверхню пакувальних матеріалів наносять бактерицидні покриття або вводять антисептики до складу полімерних композицій. З цією метою можна використовувати сорбінову, пропіонову, саліцилову кислоти, їх солі та ефіри. При цьому, крім основної дії — активно пригнічувати розвиток мікрофлори, антимікробні препарати не повинні володіти токсичними і канцерогенними властивостями, змінювати органолептичні властивості й біологічну цінність харчових продуктів.

Частина консервантів негативно впливає на здоров’я людини. Тому органи Держнагляду обмежують їх застосування. Прикладами можуть служити саліцилова і пропіонова кислоти. Бензойна кислота та її солі допущені з певними обмеженнями. Практично нешкідлива сорбінова кислота. Вона проявляє селективну дію на мікрофлору, активно пригнічує розвиток дріжджів і пліснявих грибків, але не затримує росту молочнокислих бактерій.

Для надання певних властивостей у полімерні матеріали включають наповнювачі, затверджувачі, пластифікатори, стабілізатори та інші допоміжні речовини. Вони, як і інші добавки, можуть переходити (мігрувати) з нього в контактуюче з матеріалом або виробом середовище.

Таким чином, шкідливим упакувальнихматеріалів і виробів — є ймовірне забруднення харчових продуктів небажаними хімічними речовинами, здатними переходити із упаковки у контактуючі з нею продукти і має несприятливу дію на організм людини.

245

За ступенем цієї дії хімічні речовини поділяють на чотири класи безпеки: 1 клас — речовини надзвичайно небезпечні; 2 клас — високонебезпечні; 3 клас — помірнонебезпечні; 4 клас

—малонебезпечні.

Сировина повинна гарантувати необхідну чистоту полімерно-

го матеріалу за вмістом залишкових мономерів, доповнюючих речовин, що беруть участь у процесах синтезу пройшли гігієнічну оцінку, включаючи токсикологічні дослідження. Дозволені марки полімерної сировини — це узгоджені службами охорони здоров’я рецептури стабілізації.

У полімерну сировину для виготовлення виробів, що контактують із харчовими продуктами, допускається введення речовин

— добавок (стабілізаторів, антиоксидантів, пластифікаторів, наповнювачів тощо), які відносяться лише до четвертого або до третього класів безпеки, тобто нетоксичні речовини.

Також ураховують зміни, які можуть відбуватися при переробці полімерних матеріалів, унаслідок дії на них високої температури, кисню повітря, тиску тощо.

При несприятливих умовах переробки (занадто висока температура тощо) можливе утворення у полімерах продуктів термоокислювальної деструкції, здатних переходити у контактуючий харчовий продукт, що погіршує дію на гігієнічні показники виробу. Тому обов’язково проводять тестування готових пакувальних матеріалів і виробів за гігієнічними показниками.

Спочатку проводять органолептичну оцінку матеріалів і виробів. Вони не повинні змінювати органолептичні властивості харчових продуктів (запах, смак, колір). У випадку їх змін матеріал (виріб) стає непридатним для використання за призначенням без наступних досліджень.

При позитивній органолептичній оцінці проводять санітарнохімічні дослідження. Вони здійснюються у встановленому порядку акредитованими органами і організаціями державної санітарноепідеміологічної служби та іншими акредитованими організаціями і передбачають визначення рівня міграції хімічних речовин, які виділяютьсяізматеріаліві виробів при заданих умовахексплуатації.

Внаслідок санітарно-хімічних досліджень дуже важливо встановити можливість виділення дослідженим полімером речовин, які використані для синтезу або утворилися під час переробки та експлуатації виробів, якісну і кількісну характеристику виділених компонентів, характер міграції хімічних речовин із полімеру у контактуюче середовище залежно від тривалості використання та ряду інших факторів.

246

Санітарно-хімічні дослідження проводяться на модельних середовищах (дистильованій воді, слабокислих розчинах кислот та інших розчинів і середовищ), що імітують властивості харчових продуктів (табл. 10.1).

Таблиця 10.1

МОДЕЛЬНІ СЕРЕДОВИЩА, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ

ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ І ВИРОБІВ ІЗ НИХ

Під час проведення санітарно-хімічних досліджень обов’язково використовують усі модельні середовища, що імітують властивості певного асортименту контактуючих харчових продуктів, відтворюють реальні умови експлуатації матеріалів і виробів або максимальне до них наближення (температуру, тривалість та інші вагомі фактори) і застосовують методи і методики вимірювань, затверджені МОЗ України.

247

Оцінка кількісного переходу речовин-мігрантів здійснюється за гігієнічними нормативами (ДКМ — допустима кількість міграції, ГДК — гранично допустимі концентрації, ОБРД — орієнтовно безпечні рівні дії) — граничним значенням, установленим для хімічних речовин, які при періодичній дії і протягом усього життя людини не чинять на неї шкідливої дії, включаючи віддалені наслідки (ГН 2.3.3.972-00 «Гранично допустимі кількості хімічних речовин, які виділяються із матеріалів, які контактують з харчовими продуктами») (табл. 10.2).

Таблиця 10.2

ГДК ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН, ЯКІ ВИДІЛЯЮТЬСЯ ІЗ МАТЕРІАЛІВ, ЩО КОНТАКТУЮТЬ З ХАРЧОВИМИ ПРОДУКТАМИ

248

Продовження табл. 10.2

249

Закінчення табл. 10.2

Санітарно-епідеміологічна експертиза встановлює відповідність або невідповідність тестованої продукції державним гігієнічним нормативам.

Матеріали і вироби визнані гігієнічно безпечними, якщо при заданих умовах їх застосування вони не виділяють шкідливих хімічних речовин у кількостях, що перевищують встановлені гігієнічні нормативи, і не є шкідливими забруднювачами харчових продуктів. За результатами проведених санітарно-хімічних досліджень видається санітарно-епідеміологічний висновок на продукцію, в якому обов’язково має бути вказано, з якими харчовими продуктами (сухими, водо-, жировмісними) може контактувати даний матеріал (виріб) і при якихтемпературно-тривалих режимах.

Відомості про матеріали, вироби, які пройшли гігієнічну оцінку і допущені для використання у контакті з харчовими продук-

250