Kağıt esaslı gıda ambalajlarının ağır metal içeriklerinin incelenmesi
Investigation heavy metal contents of paper based food packagings
Yazar: GAMZE ÇINAR
Danışman: DOÇ. DR. GÜLNUR MERTOĞLU ELMAS
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Kâğıt, karton ve oluklu mukavva malzemelerinden imal edilen gıda ambalajlarında, gerek baz kâğıt üretimi gerekse son işlemleri içeren proses aşamalarında katılan kimyasal maddelerden kaynaklanan, kurşun, cıva, kadmiyum, çinko, krom, bakır, nikel gibi ağır metaller ve alüminyum metalleri insan sağlığını tehdit edecek seviyelerde bulunabilmektedir. Bu nedenle bu yüksek lisans tez çalışmasında, kağıt esaslı gıda ambalajlarının yapısındaki ve gıda ile teması kaynaklı migrasyon ağır metal-metalleri belirlemek, tespit edilen bu ağır metal derişimlerinin gıda yönetmeliklerine uygunluğunu ve kağıt esaslı gıda ambalajlarının bazı yapısal karakterizasyon bileşenlerle ilişkisini ortaya koymak amaçlanmıştır.
Bu çalışmada öncelikle Tarabya tüketim satış bölgesinden temin edilen kağıt, karton ve oluklu mukavva bazlı gıda ambalaj örneklerini karakterize eden gramaj, kül tayini ve optik özellikleri test edilmiştir. Ardından söz konusu ambalaj örneklerinin ağır metal miktarları İndüktif Eşleşmiş Plasma-Optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES) cihazı ile tespit edilmiştir. Daha sonra kağıt ambalajlarını karakterize eden verilere tanımlayıcı istatistikler uygulanarak yapısal ve gıda teması kaynaklı migrasyon ağır metal verileri ile ilişkileri tespit edilerek gıda yönetmeliklerine uygunluğu irdelenmiştir. 
İncelemeler sonunda gıda ambalajının yapısal örneklerinde gıda yönetmelikleri sınır değerlerini aşan kaplama işlemi uygulanmış olan beyaz renkli sarmalık dürüm kağıtlarında kurşun bulunduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte yapısal gıda ambalajlarında saptanan kadmiyum miktarları, gıda yönetmelikleri sınır değerlerini aşmamıştır. Ancak yapısal kaynaklı çinko derişiminin, oluklu mukavva ambalaj örneklerinde kağıt ve karton ambalaj örneklerinden dört kat daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ambalajın gıdaya olan migrasyonun, yapısından yüksek olduğu söylenebilir. Nikel değerlerinin, oluklu mukavva gıda ambalaj örneklerinde en yüksek miktarlarda, buna karşılık karton gıda ambalaj örneklerinde en düşük miktarlarda bulunduğu gözlenmiştir. Nikel düzeyindeki artışın, birincil ve atık kağıtlardaki yeşil renkli boya ve pigmentlerden kaynaklandığı söylenebilir. Bununla birlikte tüm örneklerde tespit edilen nikel miktarları, gıda yönetmeliklerine göre hastalık riski oluşturmamaktadır. Tüm ambalaj örneklerindeki bakır miktarlarının insan sağlığını riske edecek düzeylerde olmadığı tespit edilmiştir. Yapısal ve gıda teması kaynaklı migrasyon krom miktarlarının ise sınır değerlerin altında olduğu belirlenmiştir. Alüminyum miktarı, kağıt gıda ambalajlarında en yüksek düzeyde olduğu belirlenmiştir. Gıda teması kaynaklı alüminyum migrasyon değerlerinin kağıt ve karton ambalajı örneklerinde heterojen bir dağılıma, oluklu mukavva ambalaj örneklerinde ise homojen bir dağılıma sahip olduğu saptanmıştır. Ayrıca ambalajların yapısal ve migrasyon kaynaklı ağır metallerini etkileyen yapısal karakterizasyonunun değişkenleri arasında Pearson korelasyon analizi uygulanmıştır.

Abstract:
It is aimed to determine the characterization of some food packages and their heavy metals as well. These heavy metals are pass through due to the structural condition of the package and the contact with food. This study was carried out to examine the appropriateness of these to the food legislation. The food packages were provided the consumption sale areas, were tested by the properties which describe a package (weight, ash content and optical properties according to two different light sources). The heavy metal quantities of the identified packaging samples were prepared to analyze to determine on the Inductively coupled plasma -Optical Emission Spectrometers (ICP-OES) instrument. The amount of lead in the packages was detected with coated white paper and exceed the limit values by considering the legislation. Although the cadmium values determined in the structural contents of the packages were generally below the internationally defined limit value. The zinc concentration that originating from structural of packaging was found higher more than four times in corrugated cardboard samples than the amount found in paper and paperboard packaging. It may be said that the passage migration from packages into food is high. The nickel values in all packages showed a minimum distribution in paperboard packaging and a maximum value in corrugated cardboard packaging. It has been determined that green dye and pigments are the source of the increase of nickel in waste paper and in primary papers. It has been determined that the nickel values of all structural and food pass-through sourced packagings will not constitute a health risk. The amounts of copper formed by food-contact of packagings were examined at least in the paper and at the highest corrugated board packagings and were low under international limit values that does not expose human healty. It has been determined that the amount of chromium which is structural and food passage sourced is below the international limit values. It has been determined that the aluminium amounts of the packagings are the highest in the paper packaging. When the amounts of aluminium formed by food-contact of packagings are compared it is clearly understood that the paper and paperboard have a heterogeneous distribution in a close interval and corrugated packaging samples have a homogeneous distribution. In addition, the relationships between heavy metals originating from structural and migration of packaging and the characterization variables of the packaging were tested by Pearson correlation analysis.