Полки магазинов заполнены разноцветными упаковками мюсли, риса, лапши, смесей для выпечки. Витрины холодильников привлекают покупателей замороженной пиццей, овощами и рыбным филе – все это упаковано в яркие коробки. Продуманная бумажная или картонная упаковка играет важную роль в производстве пищевых продуктов, поскольку имеет малый вес, обеспечивает компактность при хранении и экономичность при транспортировке. Одновременно она обеспечивает защиту пищевых продуктов от сырости, посторонних веществ и повреждений
Не все полезно, что ярко
Бумага и картон рациональны в использовании, особенно если изготавливаются с использованием макулатуры. Однако в таком случае необходимо учитывать, что подобное сырье может содержать остатки минеральных масел. Покрытия, разработанные компанией BASF, обеспечивают защиту пищевых продуктов от этих веществ.
Картонная упаковка для пищевых продуктов часто изготавливается с использованием бумажной макулатуры, в частности, старых газет. В газетной бумаге, помимо прочего, содержатся остатки печатной краски, в состав которой входят минеральные масла, не рекомендуемые для контакта с пищевыми продуктами.
И здесь возникают проблемы: в процессе переработки макулатуры невозможно обеспечить полное удаление минеральных масел, поэтому они неизбежно попадают в упаковку. Минеральные масла содержат в себе углеводородные соединения, которые могут проникать из картонной упаковки в пищевые продукты. Эксперты называют такой процесс миграцией.
Чем может быть опасна упаковка
Данный процесс может иметь место даже без непосредственного контакта картона и пищевых продуктов: остатки некоторых минеральных масел начинают испаряться уже при комнатной температуре. Эта смесь газов распространяется внутри упаковки и может впитываться хранящимися в ней продуктами.
«Исследования, проведенные Управлением по контролю качества продуктов питания (Цюрих), показали, что порядка 30% всех мигрирующих веществ впитались в пищевые продукты через 2 мес. при комнатной температуре», – поясняет Хейко Диль, эксперт BASF. В своем подразделении «Химия для бумажной промышленности» он отвечает за разработки для международных производителей, выпускающих бумажную и картонную упаковку для своей продукции. Этот нюанс особенно важен при фасовании таких продуктов как мука, рис или смеси для выпечки, поскольку они могут поглощать большие объемы остатков минеральных масел. «После того, как посторонние вещества попали в пищевой продукт, их уже невозможно удалить или обезопасить через промывание или кипячение», – добавляет Диль.
Анализы официального Управления по контролю качества продуктов питания кантона Цюрих за 2010 г. показали, что в составе испарившихся минеральных масел присутствует около 80% парафина и нафтенового углеводорода, а также от 15 до 20% ароматических углеводородов. Опыты на животных, проведенные различными организациями за последние годы, показывают, что парафин и нафтеновые углеводороды оказывают вредное влияние на печень, лимфатические узлы и сердечные клапаны. Что касается ароматических углеводородов, то объединения FAO (продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), WHO (Всемирная организация здравоохранения) и JECFA (экспертная комиссия по пищевым добавкам) считают, что данные вещества вызывают рак.
Потенциальные риски для здоровья, вызванные наличием минеральных масел в упаковке пищевой продукции, важны не только для пищевой промышленности. Риски, связанные с остатками минеральных масел в продуктах питания и их воздействием на организм человека, также находятся в центре внимания надзорных органов Швейцарии. Исследования, проводившиеся местными учеными, выявили повышенное содержание этих веществ в человеческих тканях. Д-р Конрад Гроб из Управления по контролю качества продуктов питания объясняет: «Использование картонной упаковки для продуктов питания получило такое широкое распространение, что применение макулатуры для ее изготовления стало неизбежным».
72% – переработка бумажного вторсырья в Европе. По этому показателю европейская бумажная промышленность занимает 1 место в мире
€40,0 млрд – объем продаж картона в Европе, половина которого приходится на упаковку для продуктов питания
1 000 мл г/кг – максимально допустимое содержание минеральных масел в картоне
Инновационная защита BASF
На данный момент нет никаких обязательных норм – существуют лишь официальные рекомендации. Однако если применена картонная упаковка, изготовленная из макулатуры, то для большинства продуктов эти рекомендации невозможно соблюсти, если не используются специализированные покрытия», – акцентирует д-р Гроб.
Концерн BASF уже разработал несколько вариантов покрытий, которые наносятся на внутреннюю поверхность картонной упаковки. Эти чрезвычайно тонкие покрытия изготавливаются из полимеров, иными словами, из макромолекул, созданных на основе повторяющихся звеньев молекул меньшей массы. Защитное покрытие имеет толщину всего 10-15 микрон (для сравнения: толщина человеческого волоса – 120 микрон), однако этого вполне достаточно, чтобы защищать продукты питания от посторонних веществ в течение трех лет.
Таким образом, продукты (например, лапша), хранящиеся в упаковке, в среднем, в течение 15-24 мес., оказываются надежно защищенными. «Самое важное требование к защитным покрытиям – это обеспечить, чтобы срок защиты – то есть то время, в течение которого покрытие обеспечивает защиту от проникновения опасных веществ в продукты питания – был больше, чем непосредственно срок хранения упакованной продукции», – объясняет Диль, эксперт BASF.
Долгосрочно и продуманно
«Наше защитное покрытие можно представить себе в виде сетки с мельчайшими ячейками, через которую могут проникнуть лишь некоторые молекулы очень малого размера, – комментирует Диль, – такие, например, как молекулы водяного пара. В то же время сеть задерживает и молекулы большего размера – например, минеральных масел. Кроме того, поляризованная структура защитных покрытий BASF препятствует также миграции молекул».
Разработка защитного покрытия для крупных молекул была не единственной сложностью при работе над различными вариантами покрытий. Д-р Кармен Чимпеану из Центра разработок материалов и систем BASF объясняет: «Покрытие одновременно должно быть достаточно гибким – чтобы при сгибании картона на нем не образовывались трещины и защитный слой оставался неповрежденным».
После того, как защитное покрытие выполнило свою функцию, нужно, чтобы существовала возможность легко отделить полимерную пленку от картонной упаковки. Это важно, потому что при повторной переработке картона полимерная пленка должна легко отделяться в процессе переработки. Только в этом случае переработанный картон вновь можно использовать для создания бумажной упаковки, которая защитит следующую партию мюсли, лапши и т.п.
