Sıvı Gıda Ambalaj Mataryellerinde Migrasyon ve Kaynakları

Gıda üreticileri ürüne uygun bir ambalaj seçerken nelere dikkat eder ? •Gıdalar,ambalaj materyallerinden ne yönde etkilenir,olası etkileşimler nelerdir? •Bu etkileşimler sonucu gıdaya hangi maddeler geçer, gıdayı ne yönde etkiler? •Ambalaj materyalinden gıdaya geçen maddelerin ölçümü nasıl yapılır?

Gıda Ambalajından Beklentiler • Gıda ambalajının Ekonomik/Endüstriyel • Düşük maliyet temel görevi: • Etkin depolama • Ulaşılabilirlik,pazarlama Gıdayı korumak, aynı zamanda da Toplumsal • Sağlıklı Ekolojik gıdaya zarar vermemesi • Kullanımı kolay tasarım •Toksik olmayan kimyasallar • Ürün bilgisi •Geri dönüştürülebilir yani bileşimindeki •Düşük emisyonlar moleküllerin gıdaya geçmemesini sağlamak İdeal ambalaj

Gıdaların Bozulma Mekanizması Makroorganizmaların Nem kaybı,doku (böcek vs.) verdiği deformasyonu,kütle zararlar kaybı,buruşma gibi fiziksel değişmeler Mikroorganizmaların neden olduğu Oksidasyon ve hidroliz yoluyla bozulmalar enzimlerin yol açtığı bozulmalar(kararma,acılaşma)

Gıda ambalajının temel amacı • İçine konulan ürünlerin gıda bozulma bozulmaması mekanizmasının çok iyi bilinmesi gereklidir • kalite kayıplarının önlenmesi • dış etkilerden korumak Aksi Halde ürüne göre uygun ambalaj zehirlenme ile kısa veya seçiminde önemlidir. uzun vadede sağlık sorunları yaratacaktır.

Sterilizasyon teknikleri genellikle işlendikten sonra paketlenmiş gıdalara uygulanır Bu nedenle son yıllarda bu uygulamaların • Gıda-ambalaj etkileşimlerine etkileri • Kimyasal migrasyon • Ve güvenlik kaygıları üzerine yoğunlaşılmıştır. KİMYASAL MİGRASYON: ambalaj materyalinden gıda maddesine olan kütle transferidir.

Migrasyonu etkileyen etmenler Gıda ve gıda maddeleri Gıda ile temas eden gıda dışı malzemeler Migrasyon Ambalaj malzemesinin içeriği ve miktarı Gıda Temas ısısı maddelerinin özelliği Temas Temas yüzey alanı süresi

Aynı zamanda gıda ile temas eden malzemelerden kimyasalların migrasyonu: • Gıda Kalitesini ambalajdan gıdaya geçen maddeler gıdaya kötü tat ve koku verir tüketici tercihini azaltır •Gıda Güvenliğini birçok plastik artık monomer ve kanserojen olduğundan süphelenilen başka katkı maddeleri içerir. (acrylonitrile, vinyl chloride, etc.) Etkileyebilir

Migrasyon yapan kimyasallar Gıda ile temas eden malzemelerin bilesimlerinde malzemeye kazandırdığı özelliğe göre: • monomer • baslatıcı maddeler • katalizörler • çözücü ve katkılar (antioksidan, antistatik, plastiklestiriciler, ısı stabilizatörleri, boya ve pigmentler gibi…) olduğu gibi, • bu maddelerin bilinen ve bilinmeyen karısımları • safsızlıklar • reaksiyon ve parçalanma ürünleri de olabilmektedir.

Kimyasalların Gıdalara Geçişi

Migrasyonun büyüklüğü ve hızını etkileyen etmenler • Gıda ile ambalaj materyalinin temas alanı • Temas süresi: Çoğu durumda polimer sistemlerinden gıdaya olan migrasyon; orijinal migrantın %50’den daha fazlası kayboluncaya kadarki zamanın kara kökü ile doğru orantılıdır. • Sıcaklık , migrasyon • Ambalaj materyalindeki migrantın çeşidi (polarite,çözünürlük,konsantrasyon) • Ambalaj materyalinin fiziksel ve kimyasal özellikleri. • Migrasyona hazır maddelerin miktarı. • Gıda maddesinin kıvamı (tane, toz, sıvı, veya hamur). • Gıdanın özelliği (yağlı, sulu, asit). • Ürün öğelerinin migranta olan ilgisi.

Ambalajlama materyalleri genel olarak 4 gruba ayrılır.; • Cam esaslı ambalaj materyalleri, • Kâğıt esaslı ambalaj materyaller, • Metal esaslı ambalaj materyalleri, • Plastik esaslı ambalaj materyalleri,

Ambalajdaki Kimyasalların Gıdalara Hareketi AMBALAJ GIDA Sızdırmaz materyaller •Cam ve seramik •Metaller ve alaşımlar x y z GIDA AMBALAJ Geçirgen materyaller •Plastik •Kauçuk x y z AMBALAJ GIDA Gözenekli materyaller •Kağıt ve mukavva x y z Chemical Migration and Food Contact Materials, ed.by K.A.Barnes, C.R. Sinclair and D.H.Watson

Cam esaslı ambalaj materyallerinde Migrasyon Cam genel olarak inört bir materyal olarak kabul edilmektedir. Ve migrasyon ile ilgili sorunlar cam kaplarda bulunmaz. ancak cam kaplarda migrasyona sebep olan polimerik plastik veya metal kapaklar vardır. örneğin titanyum dioksit (beyazlatıcı) Mevcut gazlı içecek şişe kapaklarının, ambalajlı ürüne terebentin gibi bir koku veren reaksiyonları katalizlediği gösterilmiştir.

Plastiklerin; • İçermiş oldukları düşük molekül ağırlıklı bileşiklerir toksisiteleri • Karsinojik etkileri • Biyolojik aktiviteleri • Depolama süreleri güvenli gıda ambalajı olmalarını etkiler.

Plastik esaslı ambalaj materyallerinde Migrasyon Düşük maliyetli Gıda ambalajı olarak Monomerler ve Hafif ve saydam tercih edilirler Gaz ve nem geçirgenliği düşük düşük molekül ağırlıklı bileşiklerin polimerizasyonu ve kondenzasyonu ile oluşurlar. Çeşitli katalizör ve etilen monomeri katkılar yardımıyla Polietilen(PE) vinil klorür monomeri Polivinil klorür(PVC) Tepkimeye sitiren monomeri Polistiren(PS) girerek propilen monomeri Polipropilen(PP)

Plastikten gıdaya geçmesi muhtemel bileşikler • Monomerler • Oligomerler Tekniğine uygun yöntemlerle • Yumuşatıcılar işlenmediklerinde plastiklerin yapılarında • Antioksidanlar kalan serbest monomerler,üretimi • Yağlayıcılar ve kaydırıcılar kolaylaştırması ve ürüne istenen • Emülgatörler özellikleri kazandırması amacıyla • Degradasyon ürünleri eklenen katkı maddeleri ve bunların • Isı ve ışık stabilizatörleri bozunma ürünleri de bulunabilir.

• Plastikten gıdaya olan migrasyon belirli değerlerin üzerine çıktığında hem insan sağlığı açısından hem de gıdanın duyusal özellikleri açısından olumsuz etkiler görülebilmektedir. Ülkemizde gıda ambalajı olarak yaygın bir şekilde kullanılan PVC nin yapısındaki vinil klorür ün kanserojen olduğu bilinmektedir. polimerizasyonla Vinil klorür monomeri PVC ye dönüşür,serbest vinilklorür miktarı insan sağlığına zarar vermeyecek düzeye inerse PVC güvenli bir gıda ambalajı olur.

PVC • Ambalaj imal eden bazı firmalar işlem sırasında kullandığı stabilizatörlerden bazıları organik kalay ve kurşun bileşikleri içerir. • Yönetmeliklerde PVC hamurlarındaki organik kalay bileşikleri %2 5 ‘ la sınırlandırılmıştır. • Yine üretim sırasında kullanılan kaydırıcı ve yumuşatıcıların koku yapma ve sağlığa zararlı olma olasılığı vardır.

Kâğıt esaslı ambalaj materyallerinde Migrasyon Karton veya karton/plastik laminatlarında ortaya konulmuş çoğu migrasyon olayı • Solventlerden gelen bileşenlerden • Paket üretimi için kullanılan yapıştırıcılar • Baskı için kullanılan mürekkepten kaynaklanır.

Kâğıt esaslı ambalaj materyallerinde Migrasyon kağıt, karton ve mukavva esaslı ambalaj malzemeleri • uygun başka bir materyal ile kapatılmamışlarsa • suya veya yağa karşı dirençlerinin artırmaya yönelik özel karışımlarla empirenye (emdirme) edilmemişlerse; • ıslak veya yağlı gıdalarla özellikle uzun süre temas etmeleri durumunda migrasyon bağlamında çeşitli sorunlara yol açabilirler Kağıtlar gaz geçiren özelliğe sahiptir. Çeşitli maddeleri yüzeylerinde absorbe edebilirler. Bu tür ambalaj materyalleri ayrıca çeşitli dolgu maddeleri de içerirler. Gerek ağartma işlemiyle ilintili olarak gerekse atık kağıtlardan,kaynaklanan organik kirlenmelerden PCB (poliklorlanmış bifenil), PCP (pentaklorfenol), PCDD (poliklorlanmış dibenzo dioksin) ve PCDF (poliklorlanmış dibenzo-furan) üzerinde durulmaktadır.

Metal esaslı ambalajlar ve Migrasyon • Gıda maddelerinin konulduğu paslanmaz çelik dışındaki metal esaslı ambalajlar gıdanın özelliğine göre kalay, krom, kromoksit, alüminyum folyo, lak veya plastik ile kaplanmış olmalıdır. • Metal kutulardaki migrasyon öncelikle kaplamalarda kullanılan solventlerdeki bileşenlerin transferi ile ilşkilidir. Mesitil oksit, kaplamaların yan dikişleri için kullanılan bir solventtir. • Epoksi kaplamalar, kutu birada anormal bir tattan sorumludur TENEKE • Tipik yağlar yağ asitleri ve oksidasyona eğilimli esterleri ve ambalajlanmış gıdaya geçen bazı oksidayon ürünlerini içerir. • Kutu birada (yağlayıcı maddeler) bileşenlerin migrasyonunda karıştırılmış ekşimiş bayat odunsu tada sebep olur. ALÜMİNYUM • Alüminyum hava ile temas edince yüzeyinde ince bir alüminyum oksit filmi oluşur. Bu film alüminyumu atmosferik korozyona karşı korur. Ancak oksijenin az olduğu veya bulunmadığı durumlarda bu koruyucu tabaka kaybolur. Bu yüzden alüminyum kutuların da laklanması gerekir.

Gıda maddeleri ile doğrudan temas edecek kağıt ve kartonların bilesiminde • titandioksit (TiO2) % 3’ü, • kursun 20 mg/kg’ı, • arsenik 2 mg/kg’ı, • klorür %0,2’yi, • poliklorbifenil 2 mg/kg’ı ve • formaldehit miktarı 15 mg/kg’ı geçmemelidir.

Gıda ile temas eden malzemelerin güvenliği • Gıda maddelerine kimyasalların güvenli olmayan miktarlarının migrasyonlarının engellenmesi: 1-Dolaylı gıda katkı maddelerinin bulunduğu ortamda testi 2-Toksikoloji verileri olan maddelerinin kullanımı 29 3-Migrasyon testleri Toplam migrasyon+her bir madde için spesifik migrasyon

TEST : metot ihtiyacı SART: Gıda maddelerinin en kötü sartlarda temas ettiği malzemenin test edilmesi (Sıcaklık, süre, gıda benzeri) En genel olan test kosulu:40 oC 10 gün Ancak, Test kosullarının gerçek kullanıma uygun olması 30 ve benzemesi gerekli 1

Gıda ile temas eden malzeme (EN 11861/15)Toplam migrasyon testleri Üst limit 10 mg/dm2 veya 60 mg/kg temas malzemesi hangi gıdalar için 31 Gercek Ornek Gıda Benzeri Sulu gıda urunleri icin destillenmis su Alkollu gıda urunleri icin 10% (veya daha cok) etanol Asidik gıda urunleri icin 3% Asetik asit Yağlı gıda urunleri icin Zeytinyağı, aycicek yağı vb. yağın yerine geçme testi izooktan, %95’lik etil alkol 2

Toplam migrasyon testleri (su, etil alkol, asetik asit, zeytin yağ, yağın yerine gecme testi) • Kağıt ve Melamin Orneklerinde Formaldehit, Pb ve Cd Analizleri • Seramiklerde Pb ve Cd analizleri • Cesitli polimer iceren ambalaj malzemelerinde ucucu olarak bulunan monomer, katkı ve bulasanların kalitatif tayinleri • Gıda ile temas eden malzemelerde Melamin (2,4,6-Triamino- 1,3,5-triazine) analizleri • Gıda ile temas eden malzemelerde Bisfenol A,Bisfenol F analizi 38 • Gıda ile temas eden malzemelerde BADGE analizleri • Gıda ile temas eden malzemelerde Ftalat analizleri • Gıda ile temas eden madde ve malzemelerde Primer aromatik amin analizleri • Gıda ile temas eden malzemelerde ağır metal analizleri, • Teneke ve konsrve kutularda lak ve kalay miktarı analizleri, • Ambalaj kaynaklı koku tayinleri (HS-GC-MS) • Malzemelerin karakterizasyonu (ATR FT-IR)

Bisfenol A Yüksek Üretim Hacmi kimyasal (yaklaşık #3) • global üretim > 4Mio t (2006) (yaklaşık) • kullanım: – Polikarbonat Plastikler 65-70% • CDler, DVDler; elektronik araçlar, ev gereçleri; biberonlar – Yapay Resinler 25-30% • Kaplamalar, yapıştırıcılar, elektrik lamineleri, metal gıda+içecek ambalajı – Diğer Kullanımlar 5% • Termal Kağıt, PVC+plastik katkılar, diğer kimyasalların öncülleri, dental izolasyon maddeleri

Gıda ile temas eden malzemelerin güvenliği Gıda maddelerine kimyasalların güvenli olmayan miktarlarının migrasyonlarının engellenmesi: 1-Dolaylı gıda katkı maddelerinin bulunduğu ortamda testi 2-Toksikoloji verileri olan maddelerinin kullanımı 29 3-Migrasyon testleri Toplam migrasyon+her bir madde için spesifik migrasyon

KAYNAKLAR Yiğit, V. 1997. Gıda ve ambalaj. Gıda Mühendisliği Dergisi 1(4):16. Doğan, C., 2010. Gıda ile Temas Eden Madde ve Malzemeler, Migrasyon testleri ile İlgili Yönetmelikler, Gıda Ambalajındaki Etkileşimler Toplantısı, Tübitak Marmara Araştırma Merkezi, Gebze, 3 Mayıs

Bir cevap yazın