Título/s: | Desarrollo de la metodología de determinación de migración específica de e-caprolactama en envases de poliamida para alimentos. Estudio del fenómeno de "swelling"(hinchamiento) |
Autor/es: | Munizza, G.; Fernández, G.; Pinto, A.; Consiglieri, M.; Fernández, M. R.; Ariosti, A. |
Institución: | INTI-Plásticos. Buenos Aires, AR Instituto de Tecnología Minera. INTEMIN-SEGEMAR. Buenos Aires, AR |
Editor: | INTI |
Palabras clave: | Envases; Poliamida; Alimentos; Migración; Métodos de determinación |
Idioma: | spa |
Fecha: | 2002 |
Ver+/- 4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002 1
Desarrollo de la metodología de determinación de migración específica de ε-caprolactama en envases de poliamida para alimentos – Estudio del fenómeno de “swelling”(hinchamiento) Munizza, G.(i); Fernández, G.(i); Pinto, A.(ii); Consiglieri, M.(i); Fernández, M. R. (i); Ariosti, A.(i). (i) Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Industria Plástica (CITIP) (ii) Instituto de Tecnología Minera (INTEMIN) - SEGEMAR INTRODUCCION Los fabricantes de envases responden a las demandas de mayor vida útil de los ali- mentos con soluciones novedosas en el seg- mento de films multicapas, combinando capas de materiales con diferentes propiedades. En- tre los materiales usados se encuentra la po- liamida 6 (PA 6), una barrera media a gases. Para poder ser comercializados, los films plásticos deben ser aprobados por la au- toridad sanitaria competente. Uno de los re- quisitos sanitarios que se le exige a la PA 6 es que la migración específica (ME) de su mo- nómero constitutivo, la ε-caprolactama (ε-C), cumpla el límite establecido de 15 mg/kg (ppm) (Código Alimentario Argentino, Resolu- ción GMC N° 50/01 del MERCOSUR [1], y Di- rectiva 90/128/CEE y actualizaciones de la Unión Europea). En ciertos plásticos se produce el fe- nómeno de migración negativa, o pasaje de componentes del alimento o simulante al po- límero. En la PA 6 en contacto con agua, y en condiciones especiales, se ha reportado este fenómeno, que conduce al “swelling” o hin- chamiento del polímero por el agua [2]. OBJETIVOS ? Desarrollo de la metodología para la de- terminación de la ME de ε-C para verificar el límite establecido por la Legislación MERCOSUR. ? Estudio de estabilidad de ε-C, en diferen- tes simulantes en distintas condiciones de tiempo y temperatura. ? Estudio de variación de la ME con tipo de simulante, tiempo y temperatura de contacto y tipo de probeta. ? Verificación del “swelling” y correlación con los valores de migración total (MT) y ME de ε-C. MATERIALES Y METODOS En CITIP se realizó el ensayo de MT y de ME de ε-C [3] por inmersión total de probe- tas o por llenado de pouch (bolsa o sachet), usando los siguientes simulantes de alimen- tos: acuosos no ácidos (A: agua destilada), acuosos ácidos (B: solución aq. al 3% m/v de ácido acético) y grasos (D: n-heptano (para MT) o aceite de girasol (para ME)), en las condiciones indicadas en las Tabla 1 (equiva- lentes a tratamiento calórico del alimento), siempre seguidas por 10 días a 40°C (equiva- lentes a almacenamiento por tiempo prolon- gado). La concentración de ε-C en los extrac- tos, se hizo por HPLC con detector U.V. con arreglo de diodos, utilizando como fase móvil metanol: agua, con estándar interno (para si- mulante graso) y estándar externo (para simu- lantes acuosos) [4], [5]. Para la observación de las distintas ca- pas, se utilizó en INTEMIN un microscopio electrónico ESEM. Además, se midió el espe- sor total de la muestra 11 con un espesímetro digital antes y después del contacto con los simulantes A, B y D (durante 8 hs. a 90°C se- guido por 10 días a 40°C) en pouch. 4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002
2 RESULTADOS a) Cuantificación de la ME de ε-C y MT: Tabla 1. Resultados de ME, MT y espesor. Nº Sim ula nte MT (ppm) ME (ppm) Tiempo y temperatura (+ 10 d a 40°C) Cara interna Es pe so r to tal (µm ) 3p A -- 1 1h 100°C poliolefina* 71 3p B -- 1 1h 100°C poliolefina* 71 3p D -- 5 1h 100°C poliolefina* 71 4i A -- 23 1h 120°C poliolefina* 142 4p A -- 6 1h 120°C poliolefina* 142 4i B -- 23 1h 120°C poliolefina* 142 4p B -- 8 1h 120°C poliolefina* 142 4p D -- 26 1h 120°C poliolefina* 142 4p D -- 21 30’ 120°C poliolefina* 142 6p A -- 26 30’ 100°C PA* 60 6p B -- 28 1/2h 100°C PA* 60 11p A 14 7 8h 90°C ionómero* 203 11p B 14 11 8h 90°C ionómero* 203 11p D -- 2 8h 90°C ionómero* 203 2i A 28 14 5h 85°C PA* 47 2i B 29 14 5h 85°C PA* 47 10i A 18 5 6h 100°C poliolefina* -- 10i B 21 5 6h 100°C poliolefina* -- 9i A 1 1 1h 121°C poliolefina 81 9i B 2 2 1h 121°C poliolefina 81 8i A 8 <1 90” 121°C poliolefina 120 8i B 8 <1 90” 121°C poliolefina 120 * PA en capa externa; p: pouch; i: inmersión. b) Observación de las distintas capas, por microscopia electrónica. Medición del espesor to- tal: después del contacto con los distintos simulan- tes se observó un aumento de espesor de la muestra 11, de un 8% para el simulante A y del 4.5% para el simulante B. El aumento de espesor después del contacto con simulante acuoso, evi- dencia un leve hinchamiento. c) Estudio de estabilidad: se realizó a distin- tas condiciones de tiempo y temperatura, encon- trándose una recuperación entre el 93% y 100%. CONCLUSIONES Se logró poner a punto la técnica de ME de ε-C, monómero regulado por la Legislación MERCOSUR vigente, en diversos simulantes de alimentos. Del estudio de estabilidad, se eviden- cia una muy buena recuperación del monóme- ro. En la muestra 4, con simulante D se observa, tal como lo predice la teoría difusiva, que a ma- yor temperatura mayor ME de ε-C [2]. De la comparación de los resultados de ME de ε-C y MT en las muestras ensayadas por inmersión o en pouch, y con PA expuesta o no, se concluye que para simular las condiciones reales de contacto y lograr una cuantificación más exac- ta, se deben realizar siempre ambos ensayos usando pouch, y por lo menos por triplicado. En las muestras 2 y 10, para simulantes A y B, los resultados de MT, aún cumpliendo con la legislación vigente, son altos. Esto podría de- berse a la migración negativa de agua que hidro- liza parcialmente la PA 6 (policaprolactama), en monómero y oligómeros. Estos difunden hacia el simulante, junto con otros componentes no poli- méricos de esa capa plástica (ε-C residual, aditi- vos, etc.) así como de otras capas. En las mues- tras 3 y 4, la migración negativa de aceite de gi- rasol a altas temperaturas en la capa de poliole- fina (hidrofóbica), facilitaría mucho la difusión de ε-C desde la capa de PA. En la muestra 11, siendo la cara interna un ionómero (hidrofílico), se facilita la migración negativa de agua a través de ésta y se observa que la ME de ε-C es mayor en simulantes A y B que en D. En las capas plásticas hinchadas, los coeficientes de difusión de sustancias son mucho mayores que en los plásticos secos [2]. Algunas muestras no cumplen con el lími- te de ME de ε-C para el uso original propuesto. Con este trabajo se ayudó entonces al fabricante de los films a acotar sus aplicaciones en condi- ciones menos severas, minimizando la migra- ción, de modo que los materiales cumplan las exigencias legales vigentes. El CITIP, actuando como Laboratorio de Referencia de las autorida- des sanitarias competentes, ha colaborado en la protección de la salud pública. REFERENCIAS [1] Resolución MERCOSUR GMC Nº 50/01 . [2] A. Ariosti. “Aptitud sanitaria de envases y materiales plásticos en contacto con alimentos”. En: “Migración de componentes y re- siduos de envases en contacto con alimentos”. Ramón Catalá y Rafael Gavara, editores. Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. Valencia, España, 2002. [3] Código Alimentario Argentino y Resoluciones GMC Nº 30/92 y Nº 36/92 del MERCOSUR [4] L. Snyder, J.Kirkland, J.Glajch “Practical HPLC method deve- lopment”. John Wiley & Sons. New York, 1997. [5] L. Bonifaci, D. Frezzotti. “Analysis of ε-caprolactama and its cyclic oligomers by high-performance liquid chromatography”. Journal of Cromathography, 585 (1991) pp. 333-336. Para mayor información contactarse con: Alejandro Ariosti – ariostia@inti.gov.ar Volver a página principal Ver+/- | |
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