بسته‌بندي‌ هاي پلاستيكي

[Mahdi Eng 22940]

 

بسته بندي مهم ترين و بارزترين فرايندي است که طي آن مواد بسته بندي با ماده غذايي تماس پيدا مي کنند. البته به جز بسته بندي، برخي مواد ممکن است در شرايط مختلف نظير توليد، جا به جايي، نگه داري، آماده سازي و مصرف در معرض تماس با غذا قرار گيرند. غذاها و نوشيدني ها محيط هايي بسيار فعال اند و ممکن است با مواد در تماس به شدت، حتي به خوبي بسياري از محلول هاي مورد استفاده در آزمايشگاه وارد واکنش شوند.

از زمينه هاي مهم و مورد مطالعه درباره بسته بندي مواد غذايي، بررسي بر هم کنش هايي است که ممکن است بين محصول و ماده بسته بندي انجام گيرد. اين بر هم کنش ها مي تواند در سه بخش عمده: مهاجرت، جذب و تراوايي (نفوذ پذيري) طبقه بندي شود که خلاصه اي از آن در جدول 1 درج شده است.

 

جدول 1 - فرايندهاي مهاجرت، جذب و نفوذ به طور کلي

 

 

همان گونه که در شکل ملاحظه مي شود، به هنگام جذب، ترکيباتي نظير آروما، چربي ها، اسيدهاي آلي و رنگ دانه ها از درون ماده غذايي يا دارويي وارد ساختار پليمر مي شوند. اين امر در نهايت منجر به کاهش شدت آروما، ايجاد يک نيم رخ طعمي نامتعادل و آسيب ديدن ماده بسته بندي مي شود. در فرايند مهاجرت مونومرهاي سازنده پلاستيک و نيز افزودني ها (نظير نرم کننده ها و ضد اکسنده ها) از ساختار پليمر وارد ماده در تماس با آن مي شوند. نتيجه اين امر ايجاد ترکيبات عطري و طعمي نامطلوب در ماده بسته بندي و نيز مجموعه اي از مشکلات مربوط به ايمني است. زيرا، بسياري از اين ترکيبات مهاجرت کننده از لحاظ سم شناسي ترکيباتي سمي و براي سلامت مصرف کننده مضر هستند. هم چنين، ممکن است اين ترکيبات جهش زا يا سرطان زا بوده و در برخي موارد نظير استيرن اختلالات عصبي را نيز سبب شوند. در حالت سوم يعني نفوذ اکسيژن، بخار آب، دي اکسيد کربن و ساير گازها، آن ها از محيط خارج بسته بندي وارد ساختار پليمر شده و سپس ماده غذايي يا دارو مي شوند. نتيجه آن اکسايش، رشد ميکروب، رشد کپک و ايجاد طعم و بوي نامطلوب است، در حالت ديگر، ممکن است اين گازها از داخل ماده غذايي خارج شده و سبب از دست دادن آب (دهيدراسيون) يا گاز کربنيک شود.

[Mahdi Eng 22940]

بر هم کنش هاي بسته بندي با محصول

بسته بندي هاي پلاستيکي زماني که در تماس مستقيم با محصول بسته بندي قرار مي گيرند، تغييرات و تبادل مواد بين پليمر، محصول و محيط اتفاق مي افتد. ميزان بر هم کنش به نوع ماده پلاستيکي وابسته است. براي هر نوع مولکول، هم ضريب و هم انحلال پذيري جزء نفوذ کننده در پليمر بر حسب ترکيب فاز پليمر و فاز تماسي متفاوت است.

همان طور که قبلاً اشاره شد، بر هم مکنش هاي مواد بسته بندي را به سه دسته عمده مي توان طبقه بندي کرد: مهاجرت، جذب و نفوذ که هر يک از آن ها در ادامه توضيح داده مي شوند.

 

 

 

عوامل موثر بر نفوذ، جذب و مهاجرت

به طور کلي، عوامل اثرگذار بر فرايندهاي نفوذ، جذب و مهاجرت را مي توان به شکل زير طبقه بندي کرد:

متغيرهاي مربوط به ماده بسته بندي

متغيرهاي مربوط به عامل نفوذ کننده

عوامل محيطي و هندسي

 

متغيرهاي مربوط به ماده بسته بندي

همان گونه که انتظار مي رود، انحلال پذيري و قابليت انتشار مايعات و گازها در پليمرها به شدت وابسته به ساختار مولکولي، ترکيب شيميايي و ساختار پليمر است. خواص مرتبط با انحلال پذيري نفوذپذيري نيز رفتاري مشابه دارند. طبق نظريه انحلال پذيري اين اتظار مي رود که انحلال پذيري نفوذ کننده آلي در يک پليمر در ارتباط با تفاوت بين پارامتر انحلال پذيري هر دو پليمر و عامل نفوذ کننده باشد. انحلال پذيري خوب وقتي انتظار مي رود که تفاوت بين پارامتر انحلال پذيري هر دو عامل نزديک صفر باشد. البته بايد در نظر گرفته شود، موضوع پارامتر انحلال پذيري فقط در غياب بر هم کنش هاي قوي پليمر با ماده نفوذ کننده نظير پيوندهاي هيدروژني مفيد است.

 

ساختار پليمر

زنجيرهاي پليمري در حالت جامد ممکن است آرايشي کاملاً تصادفي و ساختاري بي نظم يا فاز کاملاً منظم بلوري داشته باشند. بيشتر پليمرهاي مورد استفاده در بسته بندي موادي نيمه بلوري يا بي شکل هستند. ساختار يک پليمر به حالت فيزيکي اطلاق مي شود که در آن مناطق بي شکل و نيمه بلوري به طور مشترک وجود داشته و با هم ديگر مرتبط باشند.

انحلال پذيري گازها و بخارها در پليمر نيز به شدت وابسته به درصد جزء بلوري است. بنابراين انحلال پذيري معمولاً با مناطق بي شکل معين مي شود.

دماي انتقال شيشه اي: دماي انتقال شيشه اي (Tg) يکي از ويژگي هاي پليمرهاي بي شکل و نيمه بلوري (مدول الاستيسيته) را نشان مي دهد.

مدول الاستيسيته به طور قابل توجهي در دماي انتقال شيشه اي کاهش مي يابد. بسياري از ويژگي هاي پليمر در اين دما تا حدي تغيير مي يابد. بالاي دماي شيشه اي پليمر نرم و الاستيک است و حالت الاستيکي دارد. در دماهاي بالا پليمر ممکن است ذوب شده و مايعي گرانرو تشکيل دهد.

دماي انتقال شيشه اي پليمرهايي که با عنوان پليمرهاي شيشه اي شناخته مي شوند، نظير پلي استرها (پلي اتيلن ترفتالات، پلي کربنات و پلي اتيلن نفتالات) بيش از دماي محيط است. در دماي محيط پليمرهاي شيشه اي زنجيرهاي بسيار سفت داشته و داراي ضريب نفوذ بسيار کمي براي پليمرها در غلظت هاي کم هستند.

پليمرهاي الاستيکي نظير پلي اولفين ها (پلي اتيلن، پلي پروپيلن، ...) دماي انتقال شيشه اي زير دماي محيط دارند. پليمرهاي لاستيکي داراي ضربيب نفوذ پذيري زياد براي ترکيبات فلوئور بوده و حالت پايدار به سرعت براي اين پليمرها ايجاد مي شود. پليمرهاي با زنجيرهاي محکم که دماي انتقال شيشه اي بالايي دارند، نفوذ پذيري کمي دارند، مگر اين که آن ها نيز حجم آزاد زيادي داشته باشد.

 

متغيرهاي مربوط به عامل نفوذ کننده

از مهم ترين اين عوامل مي توان به قطبيت، ساختار، وزن مولکولي و غلظت عنصر نفوذ کننده اشاره کرد.

قطبيت

قطبيت عامل نفوذ کننده و فيلم پليمري عوامل مهمي در بر هم کنش هاي آن هاست. رفتار جذب گروه هاي مختلف ترکيبات عطر و طعمي وابسته به حد قطبي بودن آن هاست. قطبي بودن مواد پلاستيکي مختلف، متفاوت است. بنابراين، تمايل آن ها به جذب ممکن است با يک ديگر متفاوت باشد.

پلي اولفين ها به شدت آب گريزند و ممکن است براي محصولات بسته بندي داراي ترکيبات ناقطبي نظير: چربي ها، روغن ها، آروماها و غيره نامناسب باشند. به خاطر اين که آن ها مي توانند جذب شده و به وسيله ماده بسته بندي نگه داشته شوند.

 

ساختار و وزن مولکولي:

اندازه عامل نفوذ کننده، عامل موثر ديگري در انتشار است. مولکول هاي کوچکتر در مقايسه با انواع بزرگتر سريع‌تر و در مقادير بيشتر چذب مي شوند. مولکول هاي بسيار بزرگ سبب نرم شدن پليمر شده و سبب جذب بيشتر به داخل مواضع جذب جديد دردسترس مي شوند. به طور کلي، مجموعه اي از ترکيبات با کاربردهاي مشابه با افزايش تعداد اتم هاي کربن در زنجير مولکولي تا حد معيني افزايش مي يابد.

 

غلظت عامل نفوذ کننده:

به طور مسلم هر چه غلظت اوليه عامل نفوذ کننده بيشتر باشد، فرايند انتشار و جذب با سرعت بيشتري انجام مي شود. هم چنين، درباره آزمايش هاي مهاجرت گزارش شده است، هر چه غلظت استيرن باقي مانده در پلي استيرن بعد از افزايش فرايند پليمر شدن بيشتر باشد، مهاجرت از آن در طول زمان به داخل محلول در تماس با بسته بندي انجام مي شود.

[Mahdi Eng 22940]

عوامل محيطي و مهندسي

از جمله عوامل محيطي مي توان به اثر دما، رطوبت نسبي و ماتريس غذا اشاره کرد.

اثر دما

دما مهم ترين عامل محيطي است که بر فرايند انتقال اثر مي گذارد. نفوذ گازها و مايعات در پليمرها طبق معادله آرنيوس با افزايش دما افزايش مي يابد.

دلايل اصلي جذب ترکيبات عطر و طعم در دماي بالا موارد زير هستند:

1- افزايش تحرک مولکولهاي عطر و طعم.

2- تغير در پيکربندي پليمر نظير بادکردگي يا کاهش درصد بلورينگي.

3- تغيير در انحلال پذيري ترکيبات فرار موجود در فاز آبي.

اثر رطوبت نسبي

براي برخي پلاستيک ها رويارويي با طروبت اثر قوي روي ويژگي هاي مرزي آن ها دارد. وجود بخار آب اغلب انتشار گازها و بخارها را با يک ميل طبيعي به آب افزايش مي دهد. آب به داخل پلاستيک انتشار مي يابد و مانند نرم کننده عمل مي کند.

به طور کلي، اثر نرم کنندگي آب روي فيلم هاي آب دوست نظير اتيلن وينيل الکل و بيشتر پلي آميدها، نفوذپذيري را با افزايش انتشار ناشي از تحرک بيشتر ايجاد شده و به وسيله شبکه پليمري افزايش مي دهد. آب چذب شده بر نفوذ پذيري پلي اولفين ها و تعداد کمي از پليمرها نظير PET و نايلون بي شکل اثر نميگذارد و با افزايش رطوبت نفوذپذيري اکسيژن را به طور جزئي کاهش مي دهد. از آن جا که رطوبت در بسياري از موارد در بسته بندي اجتناب ناپذير است، از اين اثر نمي توان چشم پوشي کرد. مقدار رطوبت در محيط اغلب بالاي 50% رطوبت نسبي است و در داخل بسته بندي مواد غذايي اين مقدار مي تواند نزديک 100% نيز باشد.

اثر شبکه يا ماتريس غذا: بر هم کنش ترکيبات پليمر و اجزاي غذا يکي از عوامل مهم اثرگذار بر ميزان جذب ترکيبات پليمر است. در اين راستا اثر بتالاکتا- گلوبولين، کازئين، پکتين، کربوکسي متيل سلولوز (CMC) و دي ساکاريدها در غلظت هاي متفاوت بر مقدار جذب ترکيبات عطر و طعم (ليمونن، دکانال و لينالول) بررسي شده است.

 

 

 

 

مهاجرت

مهاجرت عبارت از انتقال ترکيبات از سطح ظروف بسته بندي به درون محصول بسته بندي شده است. اين پديده به واسطه واکنش هاي فيزيکي يا شيميايي است که بين بسته بندي و مواد غذايي درون آن انجام مي گيرد. از اين رو، مهاجرت يک پديده يک طرفه نيست و با فرايند جذب کاملاً قابل مقايسه است و وجوه اشتراک زيادي دارد.

به ترکيبي که در اثر تماس با بر هم کنش ها منتقل مي شود، ترکيب مهاجرت کننده مي گويند. بنابراين، فرايند مزبور از نظر تغييرات نامطلوب چشايي ماده بسته بندي شده و هم چنين سلامت مصرف کننده بسيار حائز اهميت است.

براي پلاستيک هاي بسته بندي، ترکيباتي که امکان مهاجرت دارند، شامل بقاياي فرايند پليمر شدن مانند مونومرها، اوليگومرها، حلال ها، ناخالصي هاي همراه ماده پليمري به کار رفته در بسته بندي (عناصر فلزي در حد بسيار کم)، اين عناصر و ناخالصي هاي مواد اوليه مصرفي وارد شده به پليمر از راه فرايند توليد و کليه ترکيبات مشتق شده از پليمر و افزودني هاي مصرفي در فرايند توليد براي بهبود محصول است. بنابراين، بسته بندي هاي پلاستيکي که امروزه کاربرد آن ها افزايش يافته است، به علت دارا بودن مواد افزودني فراوان نظير نرم کننده ها، روان کننده ها و ضد اکسنده ه جزو مستعدترين نوع بسته بندي در زمينه مهاجرت هستند. اين بسته بندي ها در دو گروه کيسه هاي پلاستيکي و بطري هاي پلاستيکي طبقه بندي مي شوند. مجموعه فرايندهايي که اين بسته بندي ها طي دوره فراوري متحمل مي شوند، نظير فرايند هاي گرمادهي، آرايش يافتگي، تبلور، قالب گيري و امثال آن که در ساختار نهايي ماده بسته بندي نقش دارند. از عوامل اثرگذار بر فرايندهاي مهاجرت و جذب هستند.

واژه مهاجرت شامل دو پديده انتشار و تقسيم است. اين پديده در هر زمان براي تعيين نوع افزودني ها مهم هستند.

[Mahdi Eng 22940]

فيزيک و مدل هاي مهاجرت

سرعت و چگونگي گسترش پديده مهاجرت به وسيله خواص مهاجرت کننده، پليمر، شبه غذا و دما معين مي شود. منظوراز شبه غذا ماده اي است که در تماس با ماده مورد نظر عملکردي مانند غذا داشته باشد. از آن جا که اغلب تحليل نتايج آزمون هاي انجام شده با غذا مشکل است، از شبه غذا داشته باشد. از آن جا که اغلب تحليل نتايج آزمون هاي انجام شده با غذا مشکل است، از شبه غذا به جاي غذا استفاده مي شود. مهاجرت اجزا در شرايط آزمايش از مواد پلاستيکي بسته بندي به غذاي مورد آزمايش به طور مشخص به ويژگي هاي فيزيکي - شيميايي فازهاي در تماس، مانند چگالي پلاستيک ها، مقدار آرايش يافتگي مولکول ها در سطح، قطبي بودن و گرانروي فازها وابسته است. ضريب نفوذ بر اساس نظريه حجم آزاد بيان مي شود، بنابراين احتمال يافتن مهاجرت کننده برابر احتمال يافتن حفره اي به اندازه کافي بزرگ است که مهاجرت کننده به درون آن مهاجرت کند. با اين وجود به وسيله معادلات، پيش بيني و تخمين ضريب نفوذ بر مبناي اين نظريه امکان پذير است، اين امر شامل عوامل قابل تعديل خواص فيزيکي و مرتبط با شکل شناسي پليمر مي شود، ولي اندازه گيري و تخمين اين عوامل اغلب فيزيکي و مرتبط با شکل شناسي پليمر مي شود، ولي اندازه گيري و تخمين اين عوامل اغلب مشکل است. مهاجرت از ميان منافذ و ساير فواصل و از سوي ديگر به خواص پليمر چون چگالي، بلورينگي، ميزان اتصافات عرضي و شاخه اي بودن پليمر بستگي دارد.

دماي انتقال شيشه اي پليمر، Tg، که تعيين کننده انعطاف پذيري مولکول هاي پليمر است، نيز در اين مورد اهميت دارد. زير دماي Tg، مولکول هاي پليمر سفت اند و شانس اين که مهاجرت کننده بتواند حفره بزرگي بيابد، محدود و ناچيز است. بالاي دماي Tg، مولکول هاي پليمر انعطاف پذيري زيادي دارند (حالت لاستيکي) و شانس مهاجرت افزايش مي يابد. بنابراين، هر چه دماي Tgپليمر پايين تر باشد، نرخ مهاجرت از آن پليمر بيشتر است. صرف نظر از Tg، در دماي بالاتر انعطاف مولکول هاي پليمر بيشتر و بنابراين نرخ مهاجرت افزايش مي يابد.

خواص ترموديناميکي مانند قطبي بودن و انحلال پذيري، سرعت مهاجرت را به دليل بر هم کنش بين پليمر، مهاجر و شبه غذا، تحت تأثير قرار مي دهند. به طور مثال، اگر مهاجر انحلال پذيري ضعيفي در شبه غذا داشته باشد، به طور عمده در پليمر باقي مي ماند تا اين که به شبه غذا مهاجرت کند. به همين علت است که اغلب سرعت مهاجرت براي چربي ها و شبه غذاهاي چرب مانند روغن زيتون، اتانول يا ايزواکتان 95%، از شبه غذاهاي آبي بيشتر است. اگر خود شبه غذا ميل ترکيبي با پليمر داشته باشد ممکن است به وسيله پليمر جذب شود. جذب حلال هاي آلي معين باعث تورم ماتريس پليمر مي شود. اين تورم موجب ايجاد فواصل بزرگ مي شوند و سرعت مهاجرت افزايش مي يابد. اثر جذب غذاها به درون ماتريس پليمر هنوز به طور مشخص معين نشده است، اما مي تواند حائز اهميت باشد.

مقوله مهاجرت مواد موجود در پليمر به غذا براي حرکت مواد کوچک مولکول از بسته بندي به درون مواد غذايي مطرح مي شود و به سه دسته تقسيم مي شود.

انتقال مولکول هاي کوچک از ميان پليمر بدون خلل و فرج فرايند نفوذ - انحلال است و شار وابسته به انحلا لپذيري و نفوذپذيري است. همان طور که قبلا گفته شد، نفوذ نفوذ کننده ها در پليمرهاي نيمه بلوري بيشتر از ميان فاز بي شکل اتفاق مي افتد. بلورها عموما براي تمام سيستم ايجاد مي کنند که باعث افزايش مسير نفوذ مي شوند. بدين ترتيب، آن چه ممانعت هندسي ناميده مي شود، به وسيله عامل پيچ و خم تعريف مي شود.

حرکت قطعه فاز بي شکل به شدت با محدوديت ممانعت بلورها کاهش مي يابد. هم چنين، نقص هاي زنجيرها شامل انتهاي زنجيرها و شاخه هاي آن ها در فاز بي شکل وجود دارد که باعث افزايش حجم آزاد مي شود.

مدل هاي نظري بسياري به منظور توضيح نفوذ کوچک مولکول ها در ماتريس هاي پليمري ارائه شده است. طبق مقياس مکان- زمان در فرايندهاي اساسي فيزيکي - شيميايي اين مدل ها به دو دسته عمده تقسيم مي شوند که به مدل هاي نفوذ ميکروسکوپي و اتمي موسومند.

مدل هاي ميکروسکوپي که طي 30 سال اخير توسعه يافته اند، نتايج تجربي را بر اساس وابستگي ضريب نفوذ به دما، ماهيت نفوذ کننده و غلظت آن در پليمر تفسير مي کنند. هم چنين، مدل هاي مزبور مي توانند ارتباط با ساختار ميکروسکوپي يا عوامل انرژي ماتريس پليمر يا عوامل انرژي اجزاي نفوذ کننده را مشخص کنند. عوامل ميکروسکوپي بيشتر متوسط داده هاي هندسه ساختار و ابعاد درشت مولکول هاي پليمري يا مولکول هاي نفوذ کننده بر اساس طول زنجيره هاي پليمر و زواياي قطاع هاي زنجير، متوسط فضاهاي تخميني بين زنجيرهاي پليمر، متوسط پراکندگي يک نواخت حجم هاي آزاد، قطر نفوذ کننده ها و غيره هستند. در واقع، بيشتر اين مدل ها به درستي مدل ميکروسکوپي نيستند، زيرا فرمول رياضي وابسته به خواص ماکروسکوپي يا چگالي است.

در پليمرهاي لاستيکي نفوذ اغلب فيزيکي است، ولي در پليمرهاي شيشه اي نفوذ پيچيده تر است و به سه دسته تقسيم مي شود:

1. نفوذ فيک، وقتي مدت زمان نفوذ بسيا طولاني تر از زمان استراحت پليمر است (پليمرهاي لاستيکي معمولاً چنين رفتاري نشان مي دهند).

2. ابر نفوذ، فرايند نفوذ در مقايسه با فرايندهاي استراحت سيستم پليمر نفوذ خيلي سريع است.

3. نفوذ غير فيک يا غير عادي، زماني که نرخ هاي استراحت و نفوذ قابل مقايسه است، اتفاق مي افتد. در اين باره فرض شده است که فرايند نفوذ تحت تأثير وجود حفره ها يا ريز حفره ها در ساختار ماتريس پليمر قرار مي گيرد.

 

 

 

[Mahdi Eng 22940]

طبقه بندي سيستم هاي بسته بندي از لحاظ مهاجرت

سيستم هاي بسته بندي از لحاظ مهاجرت به سه گروه طبقه بندي شده اند:

گروه اول: شامل سيستم هاي فاقد مهاجرت، چه در حالت وجود يا عدم وجود ماده غذايي است، مانند بسته بندي هاي مواد غذايي کاملاً خشک نظير شيشه، کاغذ يا فلزات.

گروه دوم: سيستم هاي داراي مهاجرت مستقل که در کنترل مواد درون بسته بندي نيستند، ولي مي توانند تقويت شوند. در اين حالت، مهاجرت به شکل خود به خود انجام مي گيرد، مانند انتشار ترکيبات گازي نظير مونومر وينيل کلريد (VCM) از پلاستيک پلي وينيل کلريد به درون مواد غذايي و مهاجرت مونومرها از پلاستيک هاي بسته بندي پون استيرن از پلي استيرن و استالدهيد از پلي اتيلن ترفتالات.

گروه سوم: سيستم نشتي است که در اين فرايند مهاجرت به وسيله ماده درون بسته بندي ماده غذايي کنترل مي شود و در نبود آن قابل صرف نظر است. اين گروه نيز خود به دو دسته تقسيم مي شود:

الف- افزودني هايي که با ماده غذايي در تماس اند: در اين حالت به محض تماس غذا با بسته بندي لايه سطحي ماده مهاجرت کننده حل شده و غلظت آن در ماده بسته بندي به حد پايين افت مي کند.

پس از عبور از اين دوره نامتعادل اوليه، مهاجرت مطابق آن چه در گروه دوم بود، ادامه مي يابد.

ب- کليه افزودني هاي پلاستيک ها در بسته بندي مواد غذايي: که فرايند آن شامل دو مرحله مجزا ولي برخلاف جهت هم است. ابتدا يکي از مواد غذايي مانند آب تا عمق مشخصي در ديواره پلاستيک نفوذ مي کند.

ايجاد تغييرات در بافت پلاستيک باعث افزايش تحرک ماده مهاجرت کننده مي شود. در مرحله بعد، ماده مهاجرت کننده که ضريب انتشار آن افزايش يافته است، به سمت ماده غذايي در تماس انتشار مي يابد. در اين حالت، بر هم کنش بين ماده بسته بندي و ماده غذايي رخ مي دهد. غذا به داخل پلاستيک نفوذ مي کند و بنابراين باعث تخريب ساختار فيزيکي آن مي شود. اين امر سبب باد کردن پلاستيک مي شود که به تدريج با پيش رفت نفوذ افزايش يابد.

 

انواع مهاجرت از لحاظ مقدار مواد مهاجرت کننده

مهاجرت مواد از بسته بندي هاي پلاستيکي به مواد غذايي را مي توان به دو دسته تقسيم کرد:

 

 

مهاجرت کلي

مجموع تمام ترکيبات متحرک ماده بسته بندي (معمولاً ناشناخته) است که وارد ذا يا شبه غذا مي شوند. در اين حالت سعي بر آن است که مواد مضر براي مصرف کننده اندازه گيري شود. ادعا بر اين است، براي مواردي که ظرفيت بين 5/0 تا 10 ليتر است، دما و زماني مطابق با شرايط واقعي کاربري، اگر مهاجرت کلي زير 10 ميلي گرم بر دسي متر مربع از سطح ماده بسته بندي يا 60 ميلي گرم بر کيلوگرم از ماده غذايي باشد، در اين حالت ماده هيچ گونه خطري ندارد. جدول 4-1 آزمون هاي مهاجرت و شرايط آزمون پلاستيک ها را نشان مي دهد. از آن جا که شناسايي نوع ماده مهاجرت کننده انجام نمي گيرد، بلکه مهاجرت کلي فقط مي تواند به عنوان يک معيار ضعيف خنثي بودن مواد باشد، و اثر کمي در توجيه بر پايه علمي دارد.

 

 

 

جدول 2 - آزمون مهاجرت براي پلاستيک ها

 

 

 

حد مهاجرت ويژه

اين مهاجرت مربوط به يک يا چند ترکيب شناخته شده ويژه در پليمر است. ممکن است يک جزء خاص (مونومري) که از لحاظ سکم شناسي مد نظر باشد يا ترکيب مورد نظر براي آزمايش خاصي در نظر گرفته شده باشد که مکانيسم مهاجرت را به کمک آن مي توان توجيه کرد. براي بسياري از ترکيبات حد مهاجرت ويژه (SML) تعريف شده است. هنگامي که مونومري با حد مهاجرت ويژه معين در توليد يک ماده پلاستيکي استفاده مي شود (که در تماس با غذا خواهد بود)، بايد آزمون مهاجرت ويژه براي آن مونومر در بسته بندي نهايي انجام گيرد. افزون بر اين، مجموع مهاجرت هاي ويژه نبايد از حد مهاجرت کلي تجاوز کند. اصلاحيه قوانين اساسي اتحاديه اروپا (EC) براي آزمايش، هر دو حد مهاجرت کلي ويژه را مشخص مي کند. جدول 4-2- ترکيبات اساسي شناخته شده در برخي پليمرهاي مورد استفاده در بسته بندي را نشان مي دهد.

 

 

 

جدول 3 - پليمرهاي رايج به کار رفته در بسته بندي و مواد مهاجرت کننده

 

 

طبق قوانين استاندارد موجود، مقدار مونومرهاي باقي مانده در بسته بندي ها نبايد از 0/1% بيشتر باشد.

[Mahdi Eng 22940]

مشکلات مربوط به اندازه گيري مقدار مهاجرت

1- ترکيبات موجود در پلاستيک ممکن است ناشناخته بوده و طي فرايند تجزيه شوند.

2- تعيين بسياري از اين ترکيبات به وسيله تجزيه آن ها در ماتريس پيچيده اي نظير غذا مشکل است، به ويژه زماني که فقط به مقدار کم در استخراج موجود باشند.

3- ترکيبات ديگري غير از ماده مد نظر ممکن است استخراج شوند، در نتيجه در تجزيه اختلال ايجاد شود.

4- بسياري از محصولات غذايي فقط براي دوره هاي کوچک زماني پايدار هستند، در حالي که داده هاي استخراج ممکن است براي مطالعه هاي طولاني مدت نياز باشد.

5- ايجاد شرايط آزمايش مناسب به علت تغيير پذيري گسترده در شرايط تماسي ممکن، آسان نيست (شرايط علمي نظير انبارها، سوپرمارکت ها، گنجه هاي خانگي).

با توجه به دلايل ياد شده در اغلب اين بررسي ها از مشابه هاي غذايي استفاده مي شود.

 

 

 

مشابه هاي غذايي

هنگامي که مشخص شود، کنترل آزمايش هاي مهاجرت با به کار بردن مواد غذايي ممکن است، آزمايش هاي مهاجرت با استفاده از مايعات مشابه مواد غذايي انجام مي شود. اين مايعات مشابه غذايي طبق تعاريف استانداردها ترکيبات معيني هستند. در اين ارتباط مواد غذايي به چهار دسته تقسيم مي شوند:

1- غذاهي آبکي

2- غذاهاي اسيدي

3- غذاهاي الکلي و

4- غذاهاي چرب

براي هر يک از اين دسته مواد غذايي شبيه سازي خاصي معين شده است. در جدول 4-3 طبقه بندي موادغذايي و ترکيبات مشابه سازي آن ها آمده است.

 

 

 

جدول 4 - طبقه بندي ترکيبات مشابه غذايي بر اساس استنادارد FDA

 

 

 

نوع مواد غذايي، ترکيب مشابه غذايي و مشخصه هر يک از آن ها در جدول 5 درج شده است.

 

 

 

جدول 5- مشابه سازي ماده غذايي طبق مقررات اتحاديه اروپا EC

 

 

 

منبع : پرشیا پَک