MIGRATION OF ORGANIC SUBSTANCES THROUGH BIO-COATED PAPER AND BOARD FOR FOOD PACKAGING
Creators: name: GUAZZOTTI, VALERIA
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2014

description: Migrazione di sostanze organiche attraverso rivestimenti bio-polimerici da imballaggi in carta e cartone per uso alimentare Obiettivi perseguiti durante il presente dottorato di ricerca sono stati: l?ottenimento di dati sulla migrazione dei contaminanti tipicamente presenti in imballaggi di carta e cartone negli alimenti e la valutazione dell'efficacia di bio-polimeri deposti su carta come materiali barriera. Nella prima parte del progetto, � stata eseguita un?indagine analitica di materiali cartacei per uso alimentare allo scopo di identificare le sostanze chimiche pi� comuni con un potenziale di trasferimento verso gli alimenti. Tali materiali sono stati selezionati in considerazione di una vasta gamma di utilizzi (dal confezionamento primario e secondario agli articoli per fast food). � stato condotto uno screening analitico mediante tecniche di micro estrazione in fase solida (SPME) ed estrazione con solvente (SE) entrambe seguite da successiva analisi mediante gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS) al fine di determinare le principali molecole volatili e semi-volatili in essi presenti. Un gran numero di analiti sono stati rilevati, conseguentemente, per analizzare tali dati, � stato utilizzato un approccio di tipo chemiometrico. Attraverso l?analisi delle componenti principali (PCA) sono stati identificati e selezionati alcuni composti come marker per la classificazione dei campioni. Il metodo analitico utilizzato, combinato con l?approccio chemiometrico, si � dimostrato essere efficace per la trattazione di tali dati. In seguito � stata eseguita una ricerca documentale dedicata a propriet� tossicologiche o restrizioni legislative delle sostanze individuate. La semi-quantificazione dei composti negli imballaggi, ha consentito, mediante l?applicazione del modello di migrazione totale a tempo infinito, una stima della contaminazione di alimenti in condizioni limite; occasionalmente, tali stime portano al superamento dei limiti di migrazione previsti dalla legge. In aggiunta, � stato condotto uno studio sulla presenza di di-isobutile ftalato (DiBP) in film di polivinil cloruruo (PVC) destinato al contatto alimentare. Si � dimostrato come l?origine della contaminazione di tale imballaggio plastico primario per alimenti, fosse costituita dall?imballaggio secondario in cartone (astucci e mandrini in fibra riciclata) utilizzato per la distribuzione e lo stoccaggio di tali tipologie di materiali. Nella seconda parte della ricerca, sono stati sviluppati e caratterizzati rivestimenti a base di biopolimeri applicati su substrati di carta. In particolare, sono stati considerati rivestimenti a base acquosa, costituititi da biopolimeri rinnovabili, tra i quali: amidi modificati (waxy e ad alto contenuto di amilosio), proteine animali (glutine e gelatina). La caratterizzazione dei campioni di carta bio-rivestita � stata condotta mediante misure di angolo di contatto e osservazioni microstrutturali. Allo stesso tempo, sono stati realizzati studi di ripartizione e diffusione di molecole selezionate tra carta o carta bio-rivestita e aria o simulanti alimentari, inoltre; quale confronto, sono stati considerati diversi rivestimenti plastici. Notevoli differenze sono state evidenziate nell?adsorbimento dei contaminanti tra carta bio-rivestita o non rivestita e aria. I minori coefficienti di ripartizione sono stati raggiunti nella carta bio-rivestita, rendendo evidente come i biopolimeri testati siano stati capaci di ridurre l?affinit� del substrato carta nei confronti di tali contaminanti. Tali risultati sono stati discussi in relazione delle caratteristiche proprie di ogni biopolimero. Studi di diffusione nel simulante alimentare solido poli 2,6-difenil-p-fenilene ossido, noto anche come Tenax�, hanno confermato che tutti i biopolimeri testati rallentano la migrazione. I dati sperimentali sono stati interpretati mediante modello di Weibull. L?ultima parte dell?attivit� di ricerca � stata dedicata alla migrazione di composti similari agli oli minerali ed alla valutazione dell?efficacia di rivestimenti a base amido su carta come materiali barriera. La cinetica di migrazione di composti modello (n-alcani: C10-C40) in Tenax� � stata studiata sia mediante HPLC-GC-FID che un sistema di misurazione della permeazione in continuo. L?applicazione di modelli attualmente disponibili ha permesso il confronto con i dati misurati sperimentalmente. Infine, sono stati condotti test di migrazione utilizzando materiali realmente contaminati da oli minerali.