Sfide per la sicurezza dei biomateriali a contatto con gli alimenti

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1° parte

BSI BRITISH STANDARDS INSTITUTION

BSI British Standards Institution – in qualità di ente di normazione – da oltre un secolo consolida best practice aiutando le organizzazioni in tutto il mondo a portare l’eccellenza al proprio interno e a costruire competenze e capacità per una crescita sostenibile. Fornisce servizi di certificazione, training e soluzioni di “customize assurance” a oltre 86.000 clienti in 193 paesi e diversi settori tra i quali il Food&Beverage.

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In questo articolo iniziamo a presentare l’evoluzione legislativa e la trasformazione dei materiali utilizzati negli imballaggi; concluderemo la rassegna su Produzione&Igiene Alimenti n.1, in uscita a febbraio 2022. Sebbene le immagini dei nostri oceani inquinati rivelino livelli inaccettabili di alterazione ambientale, bisogna ricordare che l’imballaggio utilizzato per il cibo è vantaggioso. Svolge una funzione di barriera, prevenendo la contaminazione fisica e la contaminazione con microrganismi deterioranti o patogeni, o con sostanze chimiche presenti nell’ambiente esterno durante la distribuzione o lo stoccaggio. La funzione barriera aiuta anche a regolare le condizioni interne, la crescita di microrganismi e il deterioramento del prodotto. L’imballaggio fornisce anche informazioni ai consumatori, supporto al marketing e anche la sicurezza del prodotto, ad esempio confezione a prova di manomissione. Sebbene l’imballaggio alimentare sia necessario per proteggere il cibo, può

La plastica è il materiale principalmente utilizzato nelle applicazioni a contatto con gli alimenti

anche avere un impatto negativo sulla qualità e sulla sicurezza degli alimenti a causa della migrazione chimica. Cibi e bevande possono interagire fortemente con i materiali che toccano. Infatti, nessun materiale a contatto con gli alimenti è completamente inerte e quindi è possibile per i costituenti chimici dell’imballaggio di “trasferirsi” nel cibo confezionato. Questo rilascio di sostanze chimiche nel cibo è noto tecnicamente come migrazione e può essere definito scientificamente come “il trasferimento di massa da una fonte esterna al cibo mediante processi submicroscopici”.

LEGISLAZIONE

Nella legislazione europea, tutti i materiali e gli oggetti destinati al contat-

Paolo Bersighelli

Business Developer Manager Food sector, BSI

to con gli alimenti devono soddisfare i requisiti del regolamento quadro (CE) n. 1935/2004 (CE, 2004). Questo regolamento è il primo passo verso l’armonizzazione delle regole ed è applicabile a tutti i tipi di materiali. Il principio alla base di questo regolamento è dettagliato all’articolo 3 che afferma: “I materiali e gli oggetti, compresi i materiali e gli oggetti attivi e intelligenti, devono essere prodotti conformemente alle buone pratiche di fabbricazione in modo che, in condizioni d’uso normali o prevedibili, non devono trasferire i loro costituenti agli alimenti in quantità che potrebbero: a) mettere a rischio la salute umana; b) apportare un cambiamento inaccettabile nella composizione dell’alimento; c) portare a un deterioramento di natura organolettica.

Nonostante la legislazione sia in vigore da tempo, le misure specifiche sono state implementate solo per un numero limitato di tipi di materiali. La plastica è il materiale principalmente utilizzato nelle applicazioni a contatto con gli alimenti e, quindi, le regole per questo tipo di materiale sono le più avanzate. Il regolamento (UE) n. 10/2011 della Commissione e successive modifiche e integrazioni (UE, 2011) stabilisce i requisiti sulla composizione dei materiali plastici a contatto con gli alimenti e fornisce un elenco delle sostanze consentite per l’uso nella loro fabbricazione. ll regolamento specifica inoltre le restrizioni all’uso di tali sostanze e stabilisce limiti di migrazione globali e specifici (che sono fissati a seguito di una valutazione del rischio da parte dell’EFSA utilizzando i dati di tossicità di ciascuna sostanza specifica). La normativa definisce anche le regole per i test per dimostrare la conformità e consente l’uso di simulanti alimentari (semplici mezzi di prova destinati a imitare i prodotti alimentari). Il test di migrazione viene eseguito in condizioni di esposizione standard (tempo/temperatura) appropriate per le condizioni di contatto con gli alimenti del materiale o dell’articolo. Per le plastiche prodotte derivate dal petrolio in cui gli additivi monomeri utilizzati nella produzione sono ben definiti, questo approccio può essere utilizzato per supportare la determinazione della sicurezza e dell’idoneità del materiale. Oltre a valutare la sicurezza sulle sostanze chimiche in ingresso, è necessario considerare anche le cosiddette NIAS (sostanze non intenzionalmente aggiunte), laddove le NIAS sono: § Isomeri, impurità, prodotti di reazione e prodotti di degradazione noti o sconosciuti degli ingredienti utilizzati per realizzare il materiale a contatto con gli alimenti; § Possibili contaminanti dal processo di produzione; § Soggetto a contaminazione da fonti indirette come inchiostri da stampa, rivestimenti, adesivi e imballaggi secondari.

Gli articoli in bambù sono commercializzati come alternative naturali alla plastica, tuttavia, nella maggior parte dei casi il bambù viene aggiunto come riempitivo a una struttura polimerica

BIOMATERIALI A CONTATTO CON GLI ALIMENTI

Petersen et al. (Potential of biobased materials for food packaging. Trends in Food Science & Technology, 10, 52-68, 1999) hanno definito tre categorie di materiali a base biologica con applicazioni di imballaggio: § Polimeri estratti/rimossi direttamente dalla biomassa. Esempi includono polisaccaridi (ad esempio amido, cellulosa) e proteine (ad esempio chitina, collagene, caseina, proteine di soia). Un’ulteriore modifica dei polimeri può produrre ulteriori preziosi materiali a base biologica; § Polimeri prodotti per sintesi chimica utilizzando monomeri rinnovabili a base biologica. Ad esempio, l’acido polilattico (PLA), un bio-poliestere polimerizzato da monomeri di acido lattico prodotti dalla fermentazione di materie prime di carboidrati; § Polimeri prodotti da microrganismi o batteri geneticamente modificati. Gli esempi includono il poliidrossialcanoato (PHA) e il poliidrossibutirrato (PHB).

Il MEG è derivato da zuccheri ottenuti da sottoprodotti agroalimentari come la bagassa o colture come la barbabietola da zucchero e quindi può essere considerato a base biologica

Per esempio, l’uso di monomeri parzialmente o totalmente bio-derivati può essere usato per produrre polietilene tereftalato (Bio-PET) o polietilene (Bio-PE) di derivazione biologica. Nonostante la loro origine biologica, questi materiali mostrano ancora gli stessi problemi di fine vita delle controparti fossili. Poiché rientrano nella definizione di cui sopra, possono essere considerati materie plastiche e quindi la loro sicurezza deve essere valutata in conformità al regolamento (UE) n. 10/2011. Il Bio-PET è composto da acido tereftalico purificato (70%) e glicole monoetilenico (MEG; 30%). Il MEG è derivato da zuccheri ottenuti da sottoprodotti agroalimentari come la bagassa o colture come la barbabietola da zucchero e quindi può essere considerato a base biologica. Tuttavia, il Bio-PET descritto è solo parzialmente derivato da fonti biologiche rinnovabili; con la maggior parte derivata da fonti fossili. Al contrario, il Bio-PE è considerato un materiale a base biologica in quanto deriva dal bioetanolo prodotto dalla fermentazione della canna da zucchero. Allo stesso modo, le bioplastiche PLA, PHA, PHB e polibutilene succinato (PBS) sono materiali completamente bio. Laddove un materiale a contatto con alimenti a base biologica soddisfa la definizione di plastica (come sopra), le sostanze di partenza dovranno essere valutate per la loro migrazione e tossicità e il NIAS dovrà essere indagato. Le regole per i materiali e gli oggetti in plastica sono ben descritte e il processo di autorizzazione per questi materiali è pubblicato sul sito web della Commissione Europea. Ad esempio, c’è un aumento dell’uso del bambù negli articoli a contatto con gli alimenti come le tazze riutilizzabili. Questi articoli sono commercializzati come alternative naturali alla plastica. Tuttavia, nella maggior parte dei casi il bambù viene aggiunto come riempitivo a una struttura polimerica (plastica) e quindi si può considerare che l’aggiunta del bambù al polimero significhi che si tratta di un additivo che dovrebbe essere valutato e approvato per l’uso in un contatto alimentare plastica. Le farine e le fibre di legno, non trattate, sono autorizzate e incluse nell’elenco dell’Unione delle sostanze di partenza approvate per le plastiche a contatto con gli alimenti. Tuttavia, una recente valutazione dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha concluso che la sicurezza del legno dovrebbe essere valutata specie per specie e il parere dell’EFSA ha affermato che: “non esiste alcuna base giuridica per l’uso della farina di bambù come additivo nella plastica”. Sono stati evidenziati potenziali problemi di salute, “sebbene gli additivi di origine naturale come il bambù in una matrice plastica possano costituire essi stessi un basso rischio per la salute. Tuttavia, possono sorgere rischi per la salute se la qualità di tali additivi naturali è scadente, se contengono impurità o contaminanti, se contengono o contribuiscono alla formazione di prodotti di reazione o di decomposizione che costituiscono un rischio per la salute, o se il materiale si gonfia e quindi provoca alterazioni superficiali avverse.”

La bibliografia completa sarà disponibile al termine della seconda parte.