Тема: Упаковочные материалы, применяемые для продуктов питания и их влияние на здоровье человека

 
 
 
 

. 
 
 
 

 

Содержание 

Введение - 3 -

Краткая справка - 4 -

Бактерицидные упаковочные материалы - 11 -

Активная  упаковка для молока - 13 -

Гофрокартонная  упаковка - 18 -

Амортизационные свойства прокладки - 18 -

Бумажная  гофрированная прокладка для  коробок конфет - 19 -

Вторичная упаковка - 21 -

Дизайнерский  гофрокартон - 21 -

Жиронепроницаемые бумаги - 21 -

Коррекс - 22 -

Микрогофробумага - 22 -

Экологичность упаковки - 23 -

Виды опасностей - 31 -

Высокотоксичные мономеры - 32 -

Санитарно-гигиенические  требования к упаковочным материалам для продуктов питания - 35 -

Санитарно-химическое исследование - 49 -

Приложение: Гигиеническая классификация компонентов  полимерных материалов по основным критериям  вредности - 54 -

Список литературы - 56 -

 

Введение

     Все мы знаем, каким огромным количеством  вредных веществ «обогащается»  практически любой продукт на пути от производства до магазина. Но есть еще одна причина неблагоприятного воздействия пищи на наше здоровье - загрязнение ее вредными веществами из упаковочных материалов. По идее все они должны до употребления проходить  санитарную проверку, исключающую использование  вредных компонентов. Основные гигиенические  требования к изделиям, соприкасающимся  с пищевыми продуктами, заключаются  в том, что материал не должен оказывать  влияния на органолептические свойства пищевого продукта, т.е. изменять цвет, придавать посторонний запах  или привкус пище; отдавать в пищевой  продукт составные части упаковочных  материалов в количествах, опасных  для здоровья.  
 
         Однако это не всегда так. Сегодня всем известно, что недостаточно иметь полную информацию о продукте, который собираешься съесть. Его упаковка также может угрожать здоровью.  
Современное производство продуктов питания не может исключить перехода в пищевой продукт опасных веществ из соприкасающихся с ним предметов. Существуют и нормы допустимых количеств перехода веществ в продукты. Однако во всех странах гигиенисты встречаются с проблемой появления на рынке упаковки, разрешенной стандартами, но на самом деле непригодной по качеству для контакта с пищей.  

 

Краткая справка

     Полимеры  
Очень много современных упаковочных материалов сделано из пластика, который представляет собой полимерные материалы. А насколько безопасна полимерная упаковка для человека? Не наносит ли такая упаковка вред продукту питания, который упаковывают в нее?  
Сами полимеры являются инертными, нетоксичными и они не мигрируют в пищу. Но вот мономеры, обязательно присутствующие в полимерных материалах, остаточные количества реагентов, промежуточные вещества, технологические добавки, растворители, а также продукты побочных реакций и химического распада способны проникать в пищу и оказывать токсическое действие на человека. Этот переход может происходить во время хранения или обработки пищевых продуктов, а также при тепловой обработке, приготовлении в микроволновой печи.  
Все мономеры биологически активны и в той или иной степени токсичны, а большинство добавок могут попадать в контактирующие с ними пищевые продукты. Более того, полимерные материалы, особенно при повышенных температурах, подвержены «старению». При этом различные виды пластика становятся токсичными при различных условиях.  
 
 
Бисфенол A (BPA)- англ., БФА – рус.  
Ученые установили, что некоторые материалы, используемые, в частности, для производства пластиковых бутылок, консервных банок и пластиковых контейнеров для пищевых продуктов, могут стать причиной возникновения серьезных заболеваний, в том числе рака груди. Появлению и развитию этого заболевания, по мнению экспертов, может способствовать химикат, который часто используется в изготовлении упаковок для продуктов. Он называется бисфенол A (BPA) и применяется, кроме того, при изготовлении зубных протезов. Химическая активность этого элемента сходна с действием женского гормона эстроген.  
Это вещество со временем выделяется и накапливается в организме человека. Самое страшное, что воздействие «ядовитой» упаковки может начаться еще в утробе матери. Если беременная женщина пила воду из бутылок, в состав которых входил, бисфенол А, то вероятность того, что впоследствии у ее ребенка разовьется рак либо проявятся пороки развития половой системы, будет достаточно велика. Результаты независимых исследований показывают, что воздействие BPA на зародыши мужского пола проявляется, по меньшей мере, в сокращении количества активных сперматозоидов и в замедленном развитии простаты и яичек. Кроме того, оказалось, что BPA влияет на изменение структуры ДНК и то, что эта мутация передается по наследству.  
Пока ученые во весь голос говорят о новой опасности, производители упаковки для пищевой продукции не особенно заботятся о том, чтобы устранить бисфенол А из своего оборота. Согласно приблизительным подсчетам, каждый год во всем мире для упаковки пищевых продуктов и напитков производится 2.8 млн. т бисфенола. До последнего времени даже детское питание выпускали в бутылках с содержанием таких веществ. Сегодня только британские производители уже отказались от производства емкостей, содержащих бисфенол.  
 
 
Полистирол  
Производители упаковки очень часто используют полистирол, как наиболее легко формуемый полимер с точки зрения технологии. Но у полистирола есть существенные недостатки: дорогое сырье и его вредное влияние на организм человека, как при переработке, так и при использовании.  
Полистирол – нестойкий полимер с температурой размягчения 800С, поэтому при нагревании выше 60 – 800С начинается переход стирола в пищевые продукты. Кроме стирола в продукт могут попасть также пластификаторы, смазка, наполнитель (ТiO2). Попадание вышеперечисленных веществ в продукты питания и питьевую воду отрицательно сказывается на здоровье человека, но особенно токсичным является стирол. Поэтому степень токсического действия полистирола определяется именно концентрацией этого вещества.  
Во-первых, стирол даже при комнатной температуре всегда имеет характерный запах.  
Пары стирола вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, нарушение функций вегетативной и центральной нервной системы, оказывают влияние на кроветворные органы. Если предельно допустимая концентрация (ПДК) превышает норму, возможно более сильное раздражение слизистых, сонливость, апатия, металлический привкус во рту. Женщины более чувствительны к действию стирола - у них развиваются или усугубляются женские заболевания. Вытяжки полистирола негативно влияют на репродуктивную функцию животных, и кто может дать гарантии, что у человека эта функция не будет затронута?  
 
 
Полипропилен  
Другой часто используемый в производстве упаковки полимер – полипропилен – считается практически безопасным с точки зрения экологии и токсичности. Полипропилен может иметь слабый парафиноподобный запах или может вообще его не иметь. Вещества, которые могут мигрировать из полипропилена при обычных условиях могут считаться практически безвредными. Однако, этот полимер не выдерживает соприкосновения с химически агрессивной средой, и если в продукте содержится хоть небольшой процент алкоголя ( пиво, коктейли), полипропилен становится не менее опасным, чем полистирол.  
 
 
Фталаты (DEHP)  
Вещества под названием фталаты (DEHP) – это эфиры фталевой кислоты, которые используются в производстве виниловой пищевой упаковки, медицинских трубок и детских игрушек. Они способны оказывать негативное влияние на развитие репродуктивной системы мальчиков и вести к бесплодию. К такому выводу пришла группа исследователей из Национального института здоровья США.  
Как выяснили американские ученые, если DEHP попадает в организм беременной женщины, у будущего ребенка могут возникнуть проблемы с половыми железами. Однако и для уже родившегося ребенка фталаты представляют опасность.  
DEHP – наиболее известный и часто применяемый пластификатор, от которого, правда, уже начинают отказываться в ряде стран. Исследования показали, что он может проникать в организм при поступлении с пищей, например, когда продукты хранились в виниловой упаковке.  
 
 
ПОЛИВИНИЛХЛОРИД (POLYVINYL CHLORIDE)  
 
Еще один полимер – поливинилхлорид, распространен во всем мире, поскольку чрезвычайно дешев. Из него делают бутылки для газировки, тару для бытовых химикатов, одноразовую посуду.  
Со временем поливинилхлорид (ПВХ) начинает выделять канцерогенное вещество – винилхлорид. Естественно, из бутылки оно попадает в газировку, а оттуда прямо в организм человека. Выделять это опасное вещество бутылка начинает через неделю после того, как в нее залили содержимое. Через месяц в минеральной воде скапливается несколько миллиграммов винилхлорида. С точки зрения специалистов-онкологов, это очень много.  
Для повышения стойкости к теплу и свету в этот полимер вводят стабилизаторы - соединения свинца, цинка, бария, кадмия, оловоорганические соединения, амины. Для придания эластичности добавляют различные пластификаторы, из которых наиболее известны эфиры фталевой и фосфорной кислот. Нарушение технологии хранения, скажем, прохладительных напитков, которые в плохо оборудованных магазинах могут пролежать на жаре несколько дней, приводит к выделению в жидкость веществ, способных вступить в реакцию с пластиком бутылки. Самыми опасными могут оказаться последствия накопления в организме токсичных и иных веществ, что спустя несколько лет способно проявиться резким скачком заболеваемости. Теоретически наличие канцерогенных веществ, оседающих в пищевых продуктах, может способствовать развитию рака желудка.  
 
 
ПВДХ (поливинилидинхлорид)  
Чаще всего этот полимер применяют для изготовления оболочки для сыров и колбас. Беспокойство вызывает, собственно, не сам ПВДХ, а вещество, из которого его производят, - мономер (этилен, стирол, бутадиен, фенол и т.д.), определенное количество которого неизбежно остается на упаковочных пленках. Более чем 30 лет назад было выявлено, что у лабораторных мышей под воздействием материалов из ПВДХ развиваются саркомы печени и почек. Однако ПВДХ используют не только при изготовлении оболочек для колбас и сыров, его добавляют в упаковочную бумагу для мороженого, наносят на внутренние поверхности картонных емкостей для молока, сметаны и йогурта и т. д.  
 
Семикарбазид  
Европейская организация по контролю качества пищевых продуктов обнародовала данные о том, что в некоторых видах упаковки детского питания, обнаружено потенциально опасное вещество семикарбазид.  
Семикарбазид принадлежит к группе химических веществ, которые могут стать причиной раковых заболеваний. Ученые установили, что опасное вещество выщелачивается в процессе термической обработки продукции из пластика, применяемого в крышках стеклянной посуды в качестве уплотнительных прокладок. Семикарбазид был обнаружен во фруктовых соках, джемах, консервах, меде, кетчупах, майонезах, соленьях, стерилизованных овощах и соусах.  
 
 
Другие материалы  
Опасность организму человека несет не только полимерная упаковка. Трудно вообразить, но привычные с детства картонные коробочки, бумажные кульки и пакетики, металлические консервные банки тоже вовсе не мирно настроены к нашему здоровью.  
 
 
Печатные краски  
Рисунки и надписи на упаковках продуктов питания могут прямым и непрямым способом влиять на содержимое упаковок. При этом нежелательные вещества переходят и в содержание упаковок. О непрямом контакте говорят в том случае, если печатные частицы внешней стороны упаковки, которая находится в свернутом состоянии, отражаются на внутренней стороне упаковки. Если печатная краска содержит легко распыляющиеся субстанции, тогда части печатного вещества проникают в содержимое даже через бумагу, картон или синтетический материал.  
Между тем в состав печатных красок входят вещества, содержащие тяжелые металлы, а также растворители, такие, как метанол, толуол или хлорсодержащие углероды. Все эти ингредиенты способны мигрировать в продукт и вызывать тяжелые расстройства здоровья. Краски, лаки и упаковочные материалы содержат частично жидкие субстанции, которые могут переходить в содержимое упаковки даже тогда, когда нет прямого контакта между упаковкой и содержимым.  
Для печатных красок, используемых для оформления внешней стороны упаковки, в Европе и в США существуют специальные законодательные предписания. Однако никто не может гарантировать, что красочная упаковка не скрывает угрозу для нашего здоровья.  
 
Бумажная упаковка  
Для упаковки масла, маргарина и творога зачастую используют бумагу. Современные технологии ее подготовки к производству предполагают использование химически активных веществ. Так до недавнего времени, для отбеливания бумаги активно использовались соединения хлора, которые под воздействием жира в продукте активно всасываются в него. В результате человек получал изрядную порцию диоксинов, – ядов, весьма опасных для нашего организма. Сейчас использование хлора в производстве упаковки – запрещено.  
 
Консервы  
Всем нам с детства знакомы банки с тушенкой и сгущенкой. Казалось бы, более безопасной тары просто быть не может. Мы привыкли, что такие банки могут храниться сколько угодно, представляя собой запас «на черный день». Однако мало кто знает, что в сплаве для изготовления консервных банок в небольших дозах присутствуют тяжелые металлы, в том числе свинец, способный вызывать тяжелые и необратимые процессы в организме человека. В обычном состоянии он не может выделяться из упаковки, но чем дольше такая банка хранится, тем выше вероятность перехода вредного металла в продукт. 

Бактерицидные упаковочные материалы

      
          С развитием техники и технологии получения упаковочных материалов расширяются функции упаковки. Из инертного, индифферентного барьера между пищевым продуктом и окружающей средой упаковка в настоящее время все больше превращается в фактор производства, поскольку с ее помощью можно:

     ·           направленно изменять состав продукта. В этом случае для изготовления упаковки применяются биологически активные материалы с иммобилизованными ферментами (добавка плотно удерживается в матрице полимерного материала);

     ·           защищать продукты питания от микробиальной порчи, продлевая тем самым время их «жизни». К примеру, срок хранения колбасной продукции в «активной» оболочке увеличивается в 2–3 раза;

     ·           создавать оптимальную газовую среду внутри оболочки, что широко используется при хранении продуктов питания в модифицированной и регулируемой среде. Применение такой упаковки для розничной продажи нецелесообразно из-за довольно высокой цены, однако на западе широко используется метод складского хранения овощей и фруктов в больших мешках с окошечком из селективно-проницаемого материала. Фрукты, сохраненные таким образом, гораздо дольше остаются свежими, упаковка окупается за счет устранения причин порчи и усыхания товара;

     ·           регулировать температуру обработки продуктов питания в условиях микроволнового нагрева (например, используя металлизированные полимерные материалы). Продукт в металлизированной упаковке в СВЧ-печи может разогреваться до 200° С и выше. В этом случае большая часть тепла генерируется в покрытии, и продукт поджаривается как на сковородке, что недостижимо при микроволновом нагреве;

     Такие упаковки по праву носят название «активных». Это направление представляет несомненный интерес, поскольку  введение добавки не в пищу, а  в матрицу полимерной оболочки позволяет  пролонгировать действие добавки, регулируя  скорость ее массопереноса в пищевой  продукт. При этом обеспечивается необходимый  градиент концентрации добавки на поверхности  защитной оболочки, непосредственно  контактирующей с пищевым продуктом. Важным преимуществом «активных» упаковок является то, что благодаря иммобилизации  добавок миграция их в пищевой  продукт сведена к минимуму (или  оптимально регулируется), поскольку  по последним данным многие пищевые  добавки таят в себе определенную угрозу здоровью. Например, известная  всем лимонная кислота, часто вводимая в состав продуктов, несмотря на свою кажущуюся «безобидность», может  оказаться вредной при избыточном потреблении. Конечно, при нормальном питании такое воздействие будет  незаметным, однако для определенной группы людей, в рационе которых  консервы и полуфабрикаты составляют значительную часть, такие пищевые  добавки могут быть действительно  вредными. 
 

 

Активная  упаковка для молока

     Организм  некоторых людей не усваивает  молоко, что генетически обусловлено  дефицитом выработки у них  фермента, расщепляющего молочный сахар (лактозу). Введение лактазы — фермента, гидролизующего молочный сахар, в полимерную основу упаковочного материала позволяет  получать диетический продукт —  «безлактозное молоко».

     Высокое содержание холестерола (неправильно  называемого холестерином) в плазме крови человека обычно связывают  с повышением риска сердечно-сосудистых заболеваний. Одним из путей снижения уровня холестерола в плазме может  быть назначение больным специальных  препаратов. Вместе с тем, при необходимости, можно эффективно снижать содержание холестерола в молоке и молочных продуктах с помощью холестеролредуктазы, иммобилизованной в упаковочном  полимерном материале, который находится  в непосредственном контакте с жидкими  продуктами.

     Для защиты пищевой продукции от неблагоприятного воздействия патогенной микрофлоры и токсичных продуктов ее жизнедеятельности  в последние годы применяют бактерицидные  упаковочные материалы. Примером реализации такого способа является использование  антимикробных защитных систем на основе гигиенически безопасных латексов (водных дисперсий синтетических полимеров). Путем создания латексной композиции оригинального состава на основе экологически безопасных водных систем, содержащих антимикробные добавки, и последующего формирования из них  покрытий непосредственно на продуктах  питания разработан способ защиты мясных изделий и сыров. Предложенный способ отличает сравнительная простота технического решения: нанесение на поверхность  продукта многослойных полифункциональных покрытий, исключающих применение высоких  температур, которое иногда негативно  влияет на свойства продукта. При этом обеспечивается плотное и повсеместное облегание поверхности продукта, гарантирующее отсутствие микрополостей — областей потенциального развития нежелательной микрофлоры. В качестве антимикробных добавок используются отечественные оригинальные препараты — соли дегидрацетовой кислоты с широким спектром действия на различную микрофлору (дрожжи, грибы, актиномицеты), а также комплексы этих добавок в сочетании со специальными регуляторами жизнедеятельности микробных клеток (они защищают главным образом поверхность упакованного продукта, как известно, максимально подверженную инфицированию). Защитные покрытия, формируемые непосредственно на поверхности пищевых продуктов (незрелых сыров, колбас, деликатесной и обычной мясной продукции) отличаются антимикробной активностью, обеспечивают снижение потерь полезной массы, например, для сыра до 2% за период созревания, и экологическую безопасность производства, ускоряют биохимические процессы созревания, улучшают условия труда по уходу за сыром за счет ликвидации стадии мойки, переупаковки, снижения негативного воздействия экотоксикантов на продукт и обслуживающий персонал.

     В неблагоприятной экологической  обстановке пища может стать источником и носителем потенциально опасных  для человека химических и биологически активных соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Соединения, опасные для здоровья, содержатся как в сырье, так и  в пищевых продуктах на различных  технологических стадиях переработки, фасовки, хранения и реализации. В  то же время, безопасность и качество пищи — одно из основных условий, определяющих здоровье нации. В России в последние  годы из-за резкого спада производства продуктов питания и оттока сельскохозяйственного  сырья в сферу предприятий  малой мощности возрастает опасность  микробного заражения и, как следствие, снижения качества пищевой продукции.

     Для снижения содержания влаги внутри упаковки в полимерный материал вводят специальные  поглотители, в основном минеральные (например, цеолиты, пермутиты и т. п.) При этом процесс поглощения влаги  может сопровождаться подавлением  роста микроорганизмов.

     В последние годы в состав полимерных упаковочных материалов начали вводить  ферментные добавки. Особый интерес  и социальную значимость имеют разработка и использование биологически активных упаковочных материалов с ферментами, иммобилизованными в полимерном материале. Такие материалы способны регулировать состав, биологическую  и органолептическую (вкус, консистенция, цвет и запах) ценность продуктов  питания, ускорять технологические  процессы получения готовой продукции. В России это направление еще  недостаточно широко развито и находится  в стадии становления.

     Как показали исследования, при иммобилизации  на полимерном носителе определенные ферменты, сохраняя свою биологическую  активность (на 70–80%), способны приобретать  некоторые новые свойства. Так, для  материалов с иммобилизованными  ферментами характерно расширение диапазонов рабочих температур и рН, что весьма положительно сказывается на скорости технологических процессов гидролиза  биологических субстратов (белков, жиров, углеводов). Известно, что свободные  ферменты и их смеси относятся  к дорогостоящим препаратам, часто  закупаемым по импорту. Производственные испытания новых материалов с  иммобилизованными ферментами на перерабатывающих предприятиях АПК показали возможность  их многократного использования. Так, биологически активный полимерный материал (БАПМ) с иммобилизованным пепсином (фермент, расщепляющий протеины), выдержал свыше 90 производственных циклов при  проведении холодной ферментации молока перед приготовлением сырного сгустка. Таким образом, применение БАПМ позволяет  в 2–3 раза сократить расход ферментов  и ферментных смесей. Одновременно в результате использования БАПМ повышается качество готовой продукции  (сортность продукта увеличивается на 20–30%) и достигается более эффективная переработка пищевого сырья (полнота использования пищевого сырья увеличивается на 50–80%).