Vật liệu bao bì giấy và an toàn thực phẩm

Biên dịch: Ngô Phạm Anh Khoa

Bao bì cần được điều chỉnh để phù hợp với các tính năng của một sản phẩm cụ thể. Lựa chọn vật liệu bao bì phù hợp là một vấn đề phức tạp do có rất nhiều sản phẩm, vật liệu bao bì và hệ thống. Các vật liệu tự nhiên được sử dụng để sản xuất bao bì, chẳng hạn như giấy và bìa, ít gây rủi ro cho môi trường hoặc sức khỏe con người. Tuy nhiên, các hoạt động yêu cầu gia công và chuyển đổi chức năng, ví dụ như in, có thể làm nhiễm bẩn các sản phẩm bao bì. Phương pháp dễ nhất và hiệu quả duy nhất để bảo vệ sản phẩm khỏi các tác động tiêu cực do nhiễm các hóa chất trên ​​bao bì là sử dụng các đúng vật liệu.

Ngày nay, bao bì đã trở thành một phần không thể thiếu của sản phẩm, trong nhiều trường hợp, nó còn quan trọng hơn cả sản phẩm. Theo định nghĩa của Chỉ thị 94/62/EC, “Bao bì là tất cả các sản phẩm được làm bằng bất kỳ vật liệu nào được dùng để chứa đựng, bảo vệ, hỗ trợ, giao hàng và trưng bày hàng hóa, từ nguyên liệu thô đến hàng hóa đã qua chế biến, và từ người sản xuất đến người sử dụng hoặc người tiêu dùng” [Hình 1].

Giấy và bìa đã được sử dụng làm vật liệu bao bì quan trọng nhất trong nhiều năm. Sản lượng giấy bao bì và bìa ở Liên minh Châu Âu là khoảng 30 triệu tấn mỗi năm. Người ta ước tính rằng một nửa khối lượng đó tiếp xúc với thực phẩm.

Nhận thức về những rủi ro có thể xảy ra và sự tiến bộ về công nghệ đã góp phần làm cho các yêu cầu về chất lượng đối với bao bì thực phẩm trở nên khắt khe hơn. Kỳ vọng của người tiêu dùng đối với thực phẩm đóng gói bao gồm các khía cạnh như sức khỏe, an toàn, giá cả hợp lý, tiện lợi, thời hạn sử dụng và thân thiện với môi trường.

Chúng ta chỉ có thể đáp ứng các yêu cầu đó thông qua bao bì phù hợp. Ngoài việc bảo vệ trong quá trình vận chuyển và lưu kho, chúng ta còn phải bảo vệ sản phẩm khỏi hư hỏng, truyền đạt thông tin đến người tiêu dùng, làm cho bao bì dễ sử dụng cũng như đóng vai trò quảng cáo.

Bao bì đã trở thành một yếu tố cần thiết của quá trình sản xuất thực phẩm. Ở các giai đoạn chuyển đổi, chuẩn bị và lưu trữ khác nhau, các hóa chất có thể nhiễm vào thực phẩm (Hình 1). Bao bì được làm từ vật liệu không đúng có thể gây rủi ro cho sản phẩm được đóng gói, và qua đó ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Khi thảo luận về các vật liệu, vật liệu in (giấy hay màng), mực, vecni, và tất cả các chất phụ trợ được sử dụng trong quá trình in phải được tính đến. Phương pháp hiệu quả nhất và đơn giản nhất để bảo vệ sản phẩm khỏi các tác động tiêu cực do sự lây nhiễm của các hóa chất từ ​​bao bì là sử dụng các vật liệu phù hợp, các vật liệu này trung tính (không tạo các phản ứng hoá học) trong quá trình in.

Việc chỉ sử dụng một thành phần không đáp ứng các yêu cầu về tính trung lập có thể gây nguy hiểm đến chức năng bảo vệ của bao bì. Bề mặt vật liệu in phải trung tính về mặt cảm quan cả trước và sau khi in. Đây là lý do tại sao việc kiểm tra các hóa chất thải ra từ bao bì trước khi sử dụng là vô cùng quan trọng.

Vì nghĩa vụ đối với việc chấp hành các yêu cầu pháp lý liên quan đến các nhà sản xuất và các công ty bán trực tiếp (B2C) phân phối sản phẩm bao gồm bao bì ra thị trường, chất lượng và sự tuân thủ chỉ có thể được đảm bảo bằng cách giám sát chặt chẽ toàn bộ quá trình sản xuất và các thành phần của bao bì.

Sự tương tác giữa vật liệu bao bì và thực phẩm không chỉ liên quan đến một nhóm các phản ứng hóa học và/hoặc phản ứng vật lý. Một khía cạnh cực kỳ quan trọng đối với bao bì là môi trường xung quanh nó. Điều kiện không thuận lợi có thể thay đổi thành phần, chất lượng hoặc tính chất vật lý của sản phẩm bên trong hoặc chính bao bì đó.

Các kết quả kiểm tra độ an toàn được thực hiện trên các sản phẩm giấy được sử dụng làm bao bì thực phẩm cho thấy rằng các loại giấy làm từ sợi nguyên chất (virgin fibre) có đặc điểm là hạn chế các hóa chất thấm vào sản phẩm đóng gói, trong khi đối với các loại giấy tái chế, nguy cơ thấm hóa chất là rất cao. Để có được các đặc tính chuyển đổi cần thiết, bao bì làm từ sợi nguyên chất thường được tinh chế bằng cách sử dụng các chất định cỡ, chất nhuộm và vecni khác nhau. Những chất đó ít ảnh hưởng đến sản phẩm được đóng gói hơn so với bao bì làm từ sợi tái chế.

Các chất gây ô nhiễm chính từ sợi tái chế là aldehyde, ankan, xeton, phthalate, hydrocacbon, có một lượng nhỏ kim loại nặng, thành phần của mực in, chất hồ và chất phủ [2-19]. Tỷ lệ dịch chuyển của các chất vào thực phẩm phụ thuộc đáng kể vào loại giấy, hàm lượng chất béo trong thực phẩm, đặc tính hóa học và sự biến động của các hóa chất dịch chuyển. Ví dụ, một mức độ dịch chuyển đáng kể của các chất ô nhiễm hữu cơ được quan sát thấy trong các thực phẩm có hàm lượng chất béo cao. Ngoài ra, sự dịch chuyển của chất gây ô nhiễm vào thực phẩm có mối liên hệ chặt chẽ với các điều kiện thử nghiệm, tức là nhiệt độ và thời gian [12,13].

Các nguồn có khả năng của các vật liệu dịch chuyển (Nguồn: Research Gates)

Hơn 90% thực phẩm và chất kích thích sản xuất được bán trong bao bì in thường được tinh chế, in vecni, dập nổi hoặc cán. Ngoài việc đánh giá độ an toàn của bao bì, chúng ta rất khó xác định vai trò của mực in do số lượng hóa chất được xác định là nhỏ trong các thí nghiệm kiểm tra mức độ dịch chuyển của hóa chất.

Nguy cơ ô nhiễm thực phẩm do các thành phần của mực in từ bao bì in có thể có hai nguồn gốc: truyền qua vật liệu bao bì hoặc do phản chiếu vô hình. Điều này có nghĩa là các thành phần của mực in dịch chuyển sang mặt không in của bao bì tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm bên trong.

Kết quả thử nghiệm về sự dịch chuyển của các thành phần mực in cho thấy việc không chấp nhận vật liệu đóng gói đã in do sự dịch chuyển không chỉ liên quan đến độc tính của các hóa chất dịch chuyển mà nó có thể do những thay đổi về tính chất cảm quan của sản phẩm.

Trong trường hợp một số thành phần của mực in, đặc biệt là các dung môi như alkylbenzen, dầu khoáng (mineral oils) hoặc chất béo (adipate), chỉ một lượng nhỏ chất dịch chuyển có thể gây ra những thay đổi trong sản phẩm, đặc biệt đối với các giác quan nhạy cảm như khứu giác và vị giác.

Trong trường hợp mực UV để in bao bì có mục đích tiếp xúc với thực phẩm, cần đặc biệt chú ý đến chất gây phản ứng quang hóa (photoinitiators) [20-22]. Chất gây phản ứng quang hóa phổ biến nhất là benzophenone. Nhiều thí nghiệm cho thấy sự hiện diện của nó trong thực phẩm bên trong bao bì in.

Người ta phát hiện ra rằng nếu không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa thực phẩm và bao bì khi sản phẩm đóng gói được bảo quản ở nhiệt độ thấp, tốc độ dịch chuyển của benzophenone vào thực phẩm sẽ giảm sáu lần. Việc đáp ứng cả hai điều kiện đồng thời làm giảm tỷ lệ dịch chuyển hóa chất bốn mươi lần [5].

Nhóm các chất gây ô nhiễm tiềm ẩn từ giấy bao gồm:

• 1,2-benzisothiazoline-3-one (BIT)
• 2-(thiocyanomethylthio) benzothiazole (TCMTBT)
• 2,4,5,6-tetrachloro-isophthalonitrile (TPN)
• 2,4,6-trichlorophenol (TCP)
• pentachlorophenol (PCP)
• 4,4′-bis (dimethylamino)-benzophenone
• 4,4′-bis (diethylamino)benzophenone
•  4-(dimethylamino) benzophenone (DMAB)
•  bisphenol A (BPA) – ở dạng clo hóa (BPA) có thể được tìm thấy trong nước thải từ các nhà máy chế biến giấy vụn [15-17].

Chất diệt khuẩn cũng có thể là nguồn ô nhiễm trong các loại giấy tái chế. Mức độ phát hiện các chất kháng khuẩn (BIT) – không chỉ được sử dụng làm chất diệt khuẩn mà còn được sử dụng như chất diệt nấm trong mực in, chất phủ và chất kết dính – không phụ thuộc vào quy trình sản xuất giấy. BIT được phát hiện cả trong các loại giấy làm từ sợi nguyên chất và các loại tái chế bất kể giấy có được in hay không. Nó có nghĩa là BIT được sử dụng như một chất diệt khuẩn trong giấy với một lượng nhỏ.

Pentachlorophenol được sử dụng để bảo quản gỗ, do đó nếu gỗ được bảo quản hoặc chất diệt khuẩn có chứa chất này được sử dụng trong sản xuất giấy sẽ có nguy cơ gây ô nhiễm cho thực phẩm đóng gói [23]. Mặc dù tài liệu chuyên môn có chứa một số thông tin về các chất độc hại xuất hiện trong các loại giấy tái chế, phần lớn các kết quả thử nghiệm cho thấy nhiều chất gây ô nhiễm tiềm ẩn có thể được loại bỏ một cách hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Tóm Tắt

Các vật liệu tự nhiên được sử dụng để sản xuất bao bì, chẳng hạn như giấy và bìa, ít gây rủi ro cho môi trường hoặc sức khỏe con người. Tuy nhiên, các hoạt động đòi hỏi các đặc tính chuyển đổi và chức năng có thể làm nhiễm bẩn các sản phẩm đóng gói. Phương pháp dễ nhất và hiệu quả duy nhất để bảo vệ sản phẩm khỏi các tác động tiêu cực do sự dịch chuyển của các hóa chất từ ​​bao bì là sử dụng các vật liệu được lựa chọn đúng cách. Đây là lý do tại sao việc kiểm tra các hóa chất thải ra từ bao bì trước khi sử dụng là điều cực kỳ quan trọng. Vì trách nhiệm tuân thủ các tiêu chuẩn pháp lý đối với các nhà sản xuất và vận hành bao bì giới thiệu sản phẩm ra thị trường, chất lượng và sự chấp hành mong đợi chỉ có thể được đảm bảo bằng cách giám sát chặt chẽ toàn bộ quá trình sản xuất và các thành phần của sản phẩm.

Nguồn: https://www.researchgate.net/publication/299368537_Paper_packaging_materials_and_food_safety

Hiệu đính: Ngô Printer