Het produceren van geurarme en voedselveilige verpakkingsmaterialen staat volop in de belangstelling. De implementatie van Verordening (EG) nr. 2023/2006 betreffende goede fabricagemethoden voor materialen en voorwerpen bestemd om met levensmiddelen in contact te komen, vormt hiertoe de aanleiding. De migratie van componenten uit de verpakking naar het levensmiddel stelt grondstofleveranciers, producenten en eindgebruikers van deze verpakkingen voor belangrijke uitdagingen. Er dienen richtsnoeren te worden opgesteld die moeten leiden tot Good Manufacturing Practices (GMP’s) om veilige en kwaliteitsvolle verpakkingsmaterialen te produceren. Deze kwaliteitsborging moet ondermeer ook garanderen dat het verpakkingsmateriaal niet mag leiden tot een aantasting van de organoleptische kwaliteit van het verpakt levensmiddel. In het Laboratorium voor Aromaonderzoek (KaHo Sint-Lieven, Gent) loopt momenteel een TETRA-project rond het thema 'Karakterisering van de geur van (bedrukte) papier- en kartonverpakkingen bestemd voor de voedingsindustrie'. Gebruik makend van GC-MS analyse en MS-gebaseerde elektronische neustechnologie (MS-nose) worden diverse invloedsfactoren die een effect kunnen hebben op de geurbelasting van papier- en kartonverpakkingen objectief in kaart gebracht. In een eerste fase werden basisgrondstoffen voor levensmiddelenverpakkingen, zijnde (gerecycleerd) papier en karton, zowel sensorisch als chemisch-analytisch gescreend naar de mogelijke geurinvloed op verpakte levensmiddelen.
Selectie van papier en karton op basis van hun specifieke toepassing
Tijdens de eerste fase van het TETRA-project werden diverse commerciële papier- en kartonproducten, gebruikt voor chocoladedoosjes, diepvriesverpakkingen, chocolade-etiketten en warme maaltijden (o.a. fastfood en pizza’s) zowel chemisch-analytisch als sensorisch geanalyseerd. De wisselwerking met de producenten van de eindverpakkingen (drukkerijen) bleek zeer waardevol te zijn. Kartonsoorten, voorzien van coatings zoals styreen-butadiëencoatings en andere polymeerstructuren, kunnen onder invloed van diverse invloedsfactoren (warmte, solventen uit inkten en lakken, UV-straling, ...) bepaalde vluchtige verbindingen vrijstellen, die na migratie de organoleptische kwaliteit van levensmiddelen danig kunnen beïnvloeden. Verder kunnen bepaalde papiersoorten (o.a. etikettenpapier) voorzien zijn van glanzende toplagen, waarbij solventen worden aangewend, die in sterke mate kunnen migreren en bijgevolg off-flavours veroorzaken in het verpakt levensmiddel.
Screening op specifieke off-flavours in gerecycleerd karton?
Het finaal geurgehalte van gerecycleerd karton is eveneens sterk afhankelijk van de aangewende grondstoffen en het productieproces. Een typisch voorbeeld van een off-flavour in gerecycleerd karton is de verhoogde aanwezigheid van boterzuur, die een kenmerkende ‘rioolachtige geur’ veroorzaakt in het eindproduct. Boterzuur wordt gevormd door microbiële fermentatie in anaeroob midden. Stilstaand proceswater in productie-eenheden voor karton kan hiervoor verantwoordelijk zijn (b.v. tijdens een onderhoudsbeurt of een mechanische panne). De aanwezigheid van zetmeel uit de gerecycleerde kartonvezels is de motor voor dit proces.
Aan de hand van MS-gebaseerde elektronische neustechnologie (MS-nose) werd in het kader van dit TETRA-project een efficiënte en solventvrije methode geoptimaliseerd om verhoogde aanwezigheid van boterzuur in kartonstalen op een snelle manier op te sporen. Gecontamineerde kartonstalen worden geclassificeerd ten opzichte van een referentiekarton (reeds goedgekeurde batchen). Een ingangscontrole aan de hand van MS-nose technologie maakt het mogelijk dit type van off-flavour vroegtijdig op te sporen.
Objectief meten van product- en procesconstantheid in de kartonproductie
Teneinde een getrouw beeld te verkrijgen van de productconstantheid werden diverse batches van éénzelfde (gerecycleerde) kartonsoort onder de loep genomen. Afhankelijk van het gebruik van bepaalde grondstoffen (o.a. krantenpapier, tijdschriften, vulstoffen, proceswater) werden sterke schommelingen waargenomen in de geurbelasting van het karton. Naast de organoleptische beïnvloeding van levensmiddelen is ook de aanwezigheid van toxische verbindingen (restproducten van minerale oliën, foto-initiatoren) een belangrijk aandachtspunt. Standaardisatie is noodzakelijk om een gelijkaardige productkwaliteit te garanderen en de kans op off-flavours in verpakte levensmiddelen tot een absoluut minimum te beperken.