El embalaje es un sistema para preservar la seguridad y la calidad de los productos alimenticios a lo largo de la cadena de distribución al consumidor y conocemos que varios materiales como el vidrio, los metales, el papel y el cartón, y los plásticos se han utilizado tradicionalmente en el envasado de alimentos, junto con las tintas, adhesivos, recubrimientos, etc., y estos pueden entrar en contacto con los alimentos, lo que presenta la posibilidad de que residuos químicos no deseados emigren a la comida.

Los marcos de evaluación de la seguridad de los envases de alimentos desarrollados por la US Food and Drug Administration (FDA), Health Canada y la Comisión Europea se basan en principios similares; sin embargo, difieren en la aplicación de estos principios y en los métodos de prueba de migración para los materiales de envasado de alimentos. La migración de sustancias activas e inteligentes con respecto a su toxicidad debe tenerse en cuenta y su proceso de migración debe cumplir con la legislación alimentaria.

Cadenas de suministro de alimentos de alimentos envasados

Para determinar las identidades de sustancias químicas en los materiales de embalaje, puede ser necesario revisar las hojas de datos técnicos, las hojas de datos de seguridad, las cartas de cumplimiento o los cuestionarios de cumplimiento de los proveedores; en algunos casos, puede requerir la obtención de acuerdos de divulgación confidencial o una declaración de cumplimiento de los proveedores.

La divulgación de información relevante a proveedores posteriores en la cadena de suministro puede ser un desafío y también puede ser un problema global (es decir, ¿de qué país proviene la sustancia / el material / el artículo? ¿Se cumple el cumplimiento en el país en el que se encuentra el producto? está destinado a ser comercializado o vendido?).

Fig. 1. Cadenas de suministro de alimentos envasados y en contacto con alimentos. Estas dos cadenas de suministro distintas se entrecruzan donde el envasado hace que los artículos en contacto con los alimentos entren en contacto con los alimentos procesados (Karmaus, 2018)

Envasados comunes de alimentos

1. Plásticos: Los plásticos son muy diversos y los materiales más comunes utilizados para envasar alimentos. Los ejemplos de envases plásticos para alimentos incluyen botellas, láminas, bandejas, bolsas, ollas, tazas, bolsas, tazones y muchos más.

2. Papel y Cartón: El papel y el cartón se utilizan principalmente para el envasado de alimentos secos y como embalaje secundario. Además, el recubrimiento o encerado de papel y cartón extienden sus aplicaciones al envasado y servicio de tipos de alimentos húmedos y grasos.

3. Metales: Independientemente de la fuente y el tipo de metal, las latas generalmente están laqueadas con un recubrimiento orgánico para evitar reacciones entre el metal y el alimento, ya que pueden provocar corrosión y daños posteriores en el empaque, o sabores desagradables en el alimento. Los recubrimientos pueden reducir la migración de iones metálicos, aunque los recubrimientos en sí mismos son una fuente bien conocida de químicos que migran hacia los alimentos.

1. Latas de Aluminio; El aluminio se usa ampliamente para latas de bebidas y otros tipos de envasado de alimentos (por ejemplo, láminas, bandejas, tubos, cartones de bebidas, cápsulas de café).
2. Latas de Acero; El empaque de acero para alimentos se compone principalmente de latas y otros recipientes, tapas, tapas y cierres. Las latas de acero se producen a partir de acero recubierto de estaño (también llamado hojalata) o acero recubierto con cromo electrolítico (ECCS).

4. Multicapas y multimateriales: El envasado que consta de varias capas (es decir, multicapas) se usa ampliamente en la industria de alimentos y bebidas. Dicha envoltura está hecha de diferentes materiales, como cartón, aluminio y plástico (es decir, multicapas multimateriales) o consiste exclusivamente en plástico (es decir, multicapas de plástico).

5. Vidrio: El vidrio es un material inorgánico permanente, generalmente compuesto de dióxido de silicio como componente estructural principal, así como óxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos. Debido a su estructura molecular, el vidrio es un material inerte con altas propiedades de barrera, por lo que incluso las moléculas pequeñas no pueden pasar a través del vidrio. El vidrio tampoco absorbe las moléculas de los alimentos con los que entra en contacto, ni el medio ambiente.

En este artículo únicamente nos enfocaremos a la migración de los alimentos envasados en plásticos.

Proceso de migración de sustancias químicas presentes en los plásticos

El proceso de migración se puede dividir en cuatro ejemplos principales para un material en contacto con alimentos:

1) Difusión de compuestos químicos a través de los polímeros
2) Desorción de las moléculas de la superficie del polímero
3) Absorción de los compuestos en la interfaz plástico-alimento
4) Absorción de los compuestos en el alimento

Migración de los aditivos más comunes en plásticos

• Migración de plastificantes; Plastificantes más utilizados en PVC, PVA y PE, son ftalatos y adipatos.
• Migración de antioxidantes; Principalmente el PP y LDPE.
• Migración de monómeros y oligómeros; Estireno, BPA, caprolactama (monómero residual),
  El PET contiene pequeñas cantidades de oligómeros de bajo peso molecular de compuestos cíclicos que varían de dímero a pentámero.
• Migración de estabilizadores a la luz; Utilizados para proteger los plásticos de la exposición al sol y al clima. Las poliolefinas son susceptibles a la luz UV, O2, la humedad y el calor, lo que resulta en fragilidad del polímero, desgaste de la superficie, cambio de color y falla del producto. Las poliolefinas por lo general contienen estabilizantes a la luz de aminas impedidas (HALS) como Tinuvin 622, Tinu-vin 765 y Chimasorb 944.
• Migración de aditivos antideslizantes; Los aditivos deslizantes más comúnmente usados en plásticos son las amidas de ácidos grasos, tales como oleamidas, estearil erucamida, estearamida, erúcida y oleil palmitamida. Por lo general, actúan como lubricantes, evitando que las películas se peguen (Hahladakis et al., 2018)

Enfoques analíticos para la identificación de sustancias que migran desde envasado de alimentos

El análisis de los materiales en contacto con alimentos es más desafiante porque no hay métodos estándar definidos. Inherentemente, los materiales de empaque están diseñados para ser sólidos y no están diseñados para "separarse", lo que hace que las pruebas sean un desafío basado en los materiales utilizados.

No hay listas oficiales de productos químicos de referencia o estándares analíticos y no hay un conjunto de diseños experimentales de referencia para llevar a cabo las pruebas. Los lineamientos para las presentaciones previas al mercado a la FDA brindan información sobre los datos requeridos, indicando que todas las impurezas principales y sus concentraciones deben identificarse y presentarse junto con los datos analíticos y los cálculos de respaldo.

La aplicación de diferentes enfoques cromatográficos combinados con espectrometría de masas (MS), para los cuales los métodos de tiempo de vuelo (TOF) y el análisis de masas de la trampa de iones Orbitrap son los más utilizados, es el mejor enfoque para aislar diferentes tipos de residuos químicos que mejoran la detección y análisis de contaminantes alimentarios. Por ejemplo, muchos tipos de cromatografía de gases (GC) están disponibles para evaluar compuestos volátiles y numerosos métodos de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) se pueden aplicar para la detección precisa y sensible de no volátiles.

Conclusiones

La seguridad alimentaria como una preocupación mundial actualmente está estimulando a considerar nuevos envasados de productos. Ya que algunas sustancias que migran de los envases de alimentos son una preocupación debido a su impacto potencial en las propiedades de los alimentos y / o la seguridad del consumidor. Y si estas sustancias migratorias afectan las propiedades o la seguridad de los alimentos, se consideran adulterantes o contaminantes.

En algunos talleres se han discutido estrategias para mejorar la confiabilidad de los métodos analíticos para medir y evaluar los residuos de migración y se ha recomendado el establecimiento de algunos métodos de análisis estándar o materiales de referencia.

Los principales desafíos específicamente en el análisis de materiales de contacto con alimentos incluyen la falta de estándares analíticos, materiales de referencia o métodos de análisis estándar para muchos componentes de materiales de contacto con alimentos. Los falsos negativos y los límites de detección también son motivo de gran preocupación cuando se identifican contaminantes y residuos de alimentos, con los avances en metodologías analíticas que permitan límites de detección progresivamente más bajos han conducido a la detección productos químicos inesperados.

Eurofins Product Testing ofrece la prueba de límites de migración globales y específicos del envasado de alimentos:

• Según el método internacional aceptado EN 1186 (Global)
• Según el método internacionalmente aceptado EN 13130 (Especifico)
• Acreditado según la acreditación ISO 17025.
• Para todo tipo de materiales de envasado de alimentos.
• Utilizando todo tipo de simulantes de alimentos como agua, ácido acético, etanol, iso-octano, aceite de oliva y Tenax ®.
• Uso de todos los escenarios de exposición requeridos como inmersión, llenado, celda y bolsa

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Bibliografía

Hahladakis J., Velis, C., Weber, R., Lacovidou, E., Purnell, P., An overview of chemical additives present in plastics: Migration, release, fate and environmental impact during their use, disposal and recycling, Journal of Hazardous Materials 344 (2018) 179–199

Karmaus, A., Orson R., Krishan, M., 2019, Scientific advances and challenges in safety evaluation of food packaging materials: Workshop proceedings, Regulatory Toxicology and Pharmacology, DOI https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2018.07.017.

Pruebas de materiales, equipos y empaques en contacto con alimentos, https://www.eurofins.com/consumer-product-testing/services/testing/food-contact-materials/