Het Europese MIGRESIVES (Migration from Adhesives in Food Packaging Materials) project dat onlangs afgerond werd, had onder meer als doel een praktisch en wetenschappelijk gebaseerd concept te ontwikkelen voor de evaluatie van lijmen die in contact komen met levensmiddelen voor wat betreft hun toxiciteit.
In het kader van dit project werden recent de resultaten van een Spaanse studie voorgesteld. In deze studie werd het gedrag van verschillende acryllijmen in vier verschillende multilaagsverpakkingen geanalyseerd. De migratie van een component vanuit een contactmateriaal naar een levensmiddel is onder meer afhankelijk van de chemische en fysische eigenschappen van de component, het levensmiddel en het polymeer. Hiervan zijn de migrant concentratie, het moleculair gewicht, de oplosbaarheid, de diffusie, de partitiecoëfficiënt tussen polymeer en levensmiddel, de contacttijd, temperatuur, polymeer en samenstelling van het levensmiddel de voornaamste factoren die het migratieproces gaan beïnvloeden. Meestal is de massatransfer van de component uit het polymeer naar het levensmiddel vrij goed voorstelbaar. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de wetten van Fick. Twee fundamentele constanten moeten daarvoor gekend zijn: (i) de partitiecoëfficient van de migrerende componenten tussen het verpakkingsmateriaal en het levensmiddel of de simulant en (ii) de diffusiecoëfficiënt van de component in het verpakkingsmateriaal. Net zoals voor monolagen kan de migratie van lijmen in multilaagsstructuren voorspeld worden. Hiervoor is het echter ook noodzakelijk te weten wat de diffusiecoëfficiënt is in iedere laag van het laminaat en wat de partitiecoëfficient is aan iedere interface van het laminaat-levensmiddel systeem. Vooral de partitiecoëfficiënt tussen de lijm en het substraat speelt hierin een belangrijke rol. Deze recente studie had voornamelijk tot doel dit laatste in kaart te brengen.
De toxiciteit van de componenten werd ingeschat aan de hand van de regels van Cramer die componenten classificeren aan de hand van hun moleculaire structuur. Er wordt hierbij onderscheid gemaakt tussen laag toxische (Class I), middelmatig toxische (Class II) en hoog toxische (Class III) componenten. Om de mogelijke risico’s van deze componenten in te schatten werd de geschatte dagelijkse inname (EDI: estimated daily intake) van de componenten bepaald. Hierbij werd gebruik gemaakt van de migratiewaarde, de dagelijkse voedselinname en de consumptiefactor. Deze laatste beschrijft de fractie van het dagelijkse dieet dat in contact komt met het specifieke verpakkings-materiaal.
Uit de studie kan besloten worden dat een brede variatie aan partitiecoëfficienten (lijm-substraat) en diffussiecoëfficienten bekomen werd afhankelijk van het substraat dat gebruikt werd in het laminaat en van de fysico-chemische eigenschappen van de bestudeerde component. De auteurs van de studie wijzen er wel op dat de Cramer regels die gebruikt werden voor het inschatten van de toxiciteit kunnen helpen om de meest toxische componenten te identificeren, maar dat specifieke bio-assay experimenten noodzakelijk zijn om de NOAEL (no observable adverse effect level) en de bijhorende maximale inname per persoon per dag vast te leggen. Verdere studie omtrent de migratieproblematiek blijft bijgevolg essentieel.
Migratie van lijmen en inkten komt ruimschoots aan bod op de Flanders' FOOD Technology Day 2010, 29 & 30 september 2010, Brussels Expo
Bronnen
- www.Foodproductiondaily.com
- MIGRESIVES
- Canellas, E., Aznar, M., Nerin, C. and Mercea, P. (2010). Partition and diffusion of volatile compounds from acrylic adhesives used for food packaging multilayers manufacturing, Journal of Materials Chemistry (DOI: 10.1039/c0jm00514b)