Μελέτη εξέτασε βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή και διαπίστωσε ότι ορισμένα μείγματά τους απελευθερώνουν υψηλότερες συγκεντρώσεις ουσιών από τα καθαρά υλικά
Οι βιοαποικοδομήσιμες συσκευασίες τροφίμων παρουσιάζονται συχνά ως η αειφόρος εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά πλαστικά. Μια νέα μελέτη από ερευνητές των Πανεπιστημίων Aarhus, Foggia, Salerno και Valladolid, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Food Packaging and Shelf Life, υπενθυμίζει ότι η αειφορία μιας συσκευασίας δεν συνεπάγεται αυτόματα χημική αδράνεια. Η έρευνα εξέτασε τη μετανάστευση μη εκούσια προστιθέμενων ουσιών από βιοαποικοδομήσιμα φιλμ συσκευασίας τροφίμων που παρασκευάστηκαν από πολυβουτυλενοδισουκκινικό (PBS), πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και μείγματά τους, αποκαλύπτοντας ότι η θερμοκρασία και η λιπαρότητα των τροφίμων επηρεάζουν σημαντικά την έκλυση χημικών ουσιών.
Η μετανάστευση είναι η διαδικασία κατά την οποία χημικές ουσίες από τη συσκευασία περνούν στο τρόφιμο που περιέχει. Οι ερευνητές διεξήγαγαν δοκιμές σε συμφωνία με τον ευρωπαϊκό κανονισμό EU 10/2011, χρησιμοποιώντας δύο προσομοιωτές τροφίμων, έναν υδρόφιλο (αιθανόλη 10%) για τρόφιμα με χαμηλά λιπαρά και έναν λιπόφιλο (αιθανόλη 50%) για λιπαρά τρόφιμα, και δοκιμές σε τέσσερις διαφορετικές θερμοκρασίες που αντιστοιχούν σε ψύξη, μακροχρόνια αποθήκευση σε θερμοκρασία δωματίου και θέρμανση.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στους 20°C και 40°C η μετανάστευση παρέμεινε κάτω από τα όρια ανίχνευσης. Στους 70°C για δύο ώρες, ωστόσο, άρχισαν να ανιχνεύονται μετρήσιμες ποσότητες, αν και όλα τα δείγματα παρέμειναν εντός του ευρωπαϊκού ορίου των 10 mg ανά τετραγωνικό δεκατόμετρο. Η συμπεριφορά διέφερε μεταξύ PBS και PLA. Το PBS έδειξε υψηλότερη μετανάστευση σε λιπόφιλες συνθήκες λόγω της χημικής του δομής, ενώ το PLA εμφάνισε μεγαλύτερη μετανάστευση σε υδρόφιλες συνθήκες σε υψηλές θερμοκρασίες.
Το πρόβλημα με τα μείγματα
Ιδιαίτερα ανησυχητικό εύρημα είναι ότι τα μείγματα PBS/PLA απέλυσαν υψηλότερες συγκεντρώσεις ορισμένων πτητικών οργανικών ενώσεων (VOCs) σε σύγκριση με τα καθαρά πολυμερή. Οι ερευνητές εντόπισαν 17 VOCs συνολικά, μεταξύ των οποίων αλδεΰδες, κετόνες, εστέρες, υδρογονάνθρακες και αλκοόλες. Η αυξημένη έκλυση σε μείγματα αποδίδεται στη διαδικασία επεξεργασίας τους, η οποία μπορεί να επιταχύνει την αποικοδόμηση των πολυμερών. Συγκεκριμένα αναλογίες μείγματος, ιδίως η αναλογία 70:30 PBS/PLA, απελευθέρωσαν υψηλότερα επίπεδα VOCs, πιθανώς λόγω ετερογενούς μικροδομής που διευκολύνει την αποικοδόμηση.
Αν και οι περισσότερες ανιχνευθείσες VOCs χαρακτηρίστηκαν ως χαμηλής τοξικότητας, τρεις ουσίες κατηγοριοποιήθηκαν ως υψηλής τοξικότητας, δηλαδή το ανυδρίτιο προπιονικού οξέος στο μείγμα 70:30 PBS/PLA, η 1-τριδεκίνη στο PLA και το 2-αιθυλεξυλοχλωροφορμικό στο PBS και τα μείγματά του.
Η μελέτη ανίχνευσε επίσης 16 εντοπισμένες ημι-πτητικές και μη πτητικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων ολιγομερών, από τις οποίες 12 κατηγοριοποιήθηκαν ως υψηλής τοξικότητας. Η μετανάστευση αυτών των ουσιών επηρεάστηκε έντονα από τη θερμοκρασία, με ορισμένες ενώσεις να ανιχνεύονται μόνο υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Ενδιαφέρον εύρημα είναι ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, ουσίες που μετανάστευαν περισσότερο σε λιπόφιλες συνθήκες σε χαμηλές θερμοκρασίες, άλλαξαν συμπεριφορά στους 70°C, εμφανίζοντας μεγαλύτερη μετανάστευση στον υδρόφιλο προσομοιωτή. Αυτό αποδίδεται πιθανώς στο ότι το υδατικό περιβάλλον ευνοεί την υδρόλυση των εστερικών δεσμών των πολυμερών.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτά τα υλικά είναι πιο κατάλληλα για εφαρμογές με φρέσκα προϊόντα παρά για τρόφιμα που αποθηκεύονται σε υψηλές θερμοκρασίες ή έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Τονίζουν επίσης ότι η συμμόρφωση με τα ευρωπαϊκά ρυθμιστικά όρια δεν αποτυπώνει απαραίτητα πλήρως τους πιθανούς κινδύνους από τις μη εκούσια προστιθέμενες ουσίες, και καλούν σε περαιτέρω βελτιστοποίηση της επεξεργασίας βιοπολυμερών ώστε να περιοριστεί η έκλυση ουσιών στα τρόφιμα.
