Download - Carte speciali vitulli
TÜV SÜD pH
"Carte per filtrazione e carte per cottura:
normative applicabili e risk assessment"
Marinella VitulliOperations Manager Ph TUV
Food Contact Expert – AIBO n°035
CONFERENCE
Environmental e food contact compliance
IMBALLAGGIO IN CELLULOSA
I numeri di TÜV SÜD:
1Fornitore unico di
soluzioni tecnologiche
800 Sedi in tutto il mondo
Dipendenti in tutto il
mondo20,000
Milioni di Euro fatturati
nel 20132
150 Anni di esperienza
Competenza tecnica & ampia conoscenza del settore
Certificazione del
sistema di audit in
vari campi incluso
qualità, sicurezze,
energia,
compliance sociale
e ambiente.
Auditing &
Certificazione di
sistema
Ispezione di
prodotto, sistema,
costuzione, impianti
e infrastrutture.
Ispezione
Protezione della
sicurezza, qualità,
rischio, ambiente e
consulenza
normativa.
Servizi di
Knowledge
Testing chimico,
fisico, meccanico,
elettrico e
ambientale e
certificazione di
prodotto
Testing &
Certificazione di
prodotto
Training nella
sicurezza sul lavoro,
competenze
tecniche, sistemi di
gestione e
programmi
esecutivi.
Training
L’ AZIENDA – COMPANY PROFILE
Laboratori pHAcquisito a gennaio 2013
2 sedi Tavarnelle Val di Pesa (FI)
120 dipendenti
Servizi / Services
pH esegue prove e verifiche in ambito agroalimentare, non food e ambientale, attraverso i seguenti laboratori:
Biomolecolare
Chimico
Fitopatologico
Ecotossicologico
Microbiologico
Sensoriale
Ha sviluppato specifiche competenze tra cui ’autocontrollo alimentare, la sicurezza sui luoghi di lavoro, l’igiene
industriale, l’ambiente, la qualità e la formazione.
pH A member of TÜV SÜD
L’ AZIENDA – COMPANY PROFILE
pH s.r.l. dispone di strutture mobili
(laboratori mobili o in container) che
garantiscono presenza sul territorio e
gestione logistica ottimizzata per il analisi in
situ e campionamento.
Il settore Servizi Tecnici si avvale della
professionalità di chimici, ingegneri
ambientali, geologi, dottori in Scienze
Agrarie e biologi, di comprovata esperienza
ed opera nei campi: sicurezza nei luoghi di
lavoro, igiene industriale, ambiente, sistemi
qualità e formazione.
pH Srl A member of TÜV SÜD
TÜV SÜD pH
Laboratori pH
L’ AZIENDA – COMPANY PROFILE
Analisi alimentari / food analysis
Analisi sulle seguenti matrici: prodotti vegetali e ittici latticini, carni, olio e vino acque potabili imballaggi e MOCA mangimi e foraggi Identificazione presenza delle seguenti
sostanze: Pesticidi, Fitofarmaci e Zoofarmaci Micotossine, additivi e amine biogene Diossine, Furani, IPA, PCB, Ftalati, Anioni Metalli in tracce ed ultratracce Metalli pesanti e Sali minerali Laboratorio Microbiologico Analisi microbiologiche su acque, alimenti e
mangimi Laboratorio Biomolecolare Identificazione in PCR di OGM e agenti
patogeni Ricerca di allergeni Laboratorio Analisi Sensoriali
Analisi ambientali / environmental analysis
Analisi sulle seguenti matrici: Rifiuti e composti Terreni, sedimenti e fanghi acque superficiali, sotterranee e di scarico aria (inquinamento atmosferico) gas combustibili, miscele gassose verifiche di conformità SME
Identificazione presenza delle seguenti sostanze: Pesticidi, Zoofarmaci, Farmaceutici Aldeidi in acque Diossine (HD) / Furani, IPA, PCB Fenoli, Ammine, Clorobenzeni,
Nitrobenzeni Amianto Metalli in tracce ed ultratracce Metalli pesanti e Sali minerali
Test Ecotossicologici Test di tossicità acuta e cronica Test Biodegradabilità e Bioaccumulazione Monitoraggio Biologico dei fiumi
pH Srl A member of TÜV SÜD
Laboratori mobili / mobile labs
Analisi su terreni/acque/fanghi/rifiuti:
“sedi operative mobili” in tutto il
territorio italiano
Monitoraggio Atmosferico
Laboratori mobili dedicati al
rilevamento dell'inquinamento
atmosferico
Analisi dei gas medicali
Laboratori mobili dedicati ai gas
medicali dotati di analizzatori portatili di
gas
TÜV SÜD pH
L’ AZIENDA – COMPANY PROFILE
ACCREDITAMENTO
UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005.
pH s.r.l. ha accreditato circa 500
prove, alla revisione n° 37 del
10-11-2014. Le prove aggiornate
sono sempre presenti nell’elenco
consultabile alla pagina
www.accredia.it
pH Srl A member of TÜV SÜD
1 Utilizzi e materiali
2 Regolamenti e standards applicabili
3 Risk assessment e testing
Carte per filtrazione e
Carte per cottura.
Normative applicabili e
Risk assessment
Parliamo inoltre di filtri in carta per confezionamento e
preparazione del caffè….
(Principalmente Cialde per macchine per caffè espresso)
Ma ci sono anche prodotti che
esplicano esclusivamente la funzione
di filtrazione…..
Parliamo di filtri in carta per confezionamento e
preparazione del thè…..
Carte per filtrazione e per packaging/filtrazione
E strati filtranti per usi industriali
Metodologie produttive
Si parte da una bobina…
Nell’ era del Risk Assessment e dei NIAS è fondamentale, per
pianificare i test ed interpretare il dato analitico, avere informazioni
sui materiali utilizzati e sul processo produttivo…
Metodologie produttive
…. I materiali per
assumere certe forme ed
esplicare la loro funzione
talvolta devono contenere
altre fibre oltre alla
cellulosa, e specifici
additivi e coatings….
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Carta anti grasso:
La carta definita anti grasso è solitamente carta
oleata: una carta che è impermeabile a olio o
grasso, che è usata in cucina o per confezionare
alimenti.
Normalmente la carta oleata è prodotta dalla
raffinazione della carta con la finalità di creare un
foglio con porosità molto bassa .
Questo foglio è una carta supercalandrata, prodotta
con una serie di rulli a pressione, che creano un
articolo definito glassine. Il glassine è un foglio
trattato con amidi, alginati o CMC in modo da
riempire i pori.
Le Grammature sono di solito 30-50 g / m².
E-SEM picture . The Chemistry of Paper, Roberts (1997).
Carta anti grasso:
Legno morbido quale abete
rosso, pino, abete, larici, legni
duri di eucalipto e betulla
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
La carta cera o carta cerata, nota anche come carta
paraffinata, consiste in carta resa anti umido e
grasso attraverso l'applicazione di cera.
La pratica di oliatura/pergamenatura, al fine
di rendere la carta semi-trasparente o a prova di
umidità, risale almeno al Medioevo.
Carta impregnata o ricoperta di cera d'api è stata
ampiamente utilizzata in tutto il 19 ° secolo per
mantenere o allontanare l'umidità, o per avvolgere
prodotti odorosi. La carta cera viene comunemente
usata in cucina, per le sue proprietà antiaderenti, e
per il packaging alimentare..
Carta Paraffinata
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Questa carta non è adatta ad alte temperature!
Può essere utilizzata nel forno solo se è
completamente coperta e protetta dal calore. Ad
esempio, la carta cerata non è idonea per la cottura
di biscotti perché le porzioni esposte causerebbero
fumi.
La carta pergamena e la carta siliconata
sono carte a base di cellulosa che ha
subito trattamenti, che vengono utilizzati in
cottura come superficie antiaderente.
Entrambe sono chiamate anche carta da
forno.
Carta forno
Sul mercato esistono anche carte da
forno a base teflon, anche colorate
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Carta pergamena
La carta pergamena è prodotta trattando il pulp con un
bagno di acido solforico o talvolta cloruro di zinco.
Questo processo dissolve parzialmente o gelatinizza la
carta. Questo trattamento forma un materiale reticolato
di composti solforati ad alta densità, conferendo stabilità
e resistenza al calore e imprimendo un buon potere
antiaderente.
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Carta siliconata
Le proprietà antiaderenti possono essere ottenuti anche
utilizzando una patinatura a base di silicone,
polimerizzato con un idoneo catalizzatore:
98.5% of the silicone baking paper (market) uses catalytic
systems based on platinum. Just 1.5% of the market, supplied
by two paper companies, using not dibutyl- but dioctyltin
catalysed formulations.
CE SCF/CS/PM/4072 Final Opinion of the Scientific Committee on Food on
Potential risks from organotin compounds used as catalysts in silicone-coated
baking papers (2003)
Sacchetti per il pollo.
I sacchetti per il pollo allo spiedo
sono spesso realizzati in doppio
foglio con carta esterna monolucida
bianca e carta interna antigrasso,
sono venduti come prodotti per il
confezionamento del pollo allo
spiedo e sono adatti a riscaldare le
carni sia nel forno tradizionale sia
nel forno a microonde.
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Talvolta hanno una finestra in plastica
trasparente (PE)
La superficie interna di contatto è realizzata con carta microperforata supercalandrata,
antiaderente; Il fondo è realizzato con carta microperforata corrugata.
Queste carte supercalandrate presentano una buona resistenza al grasso, oltre ad
un’ottima stampabilità; si producono in diversi colori (spesso marrone chiaro o
marrone) e in molteplici grammature (da 45 a 115 g/m2).
Basi per torte/colombe/panettoni
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Carte per Filtrazione: Metodologie produttive
Produzione di
filtri da thè: si
parte dalla
bobina
La carta viene
quindi piegata e
riempita con le
foglie di thè.
Infine avviene il
taglio
bobina
Un foglio di carta filtro passa sotto il dosatore, che dosa la quantità di caffè
(solitamente 7g).
Metodologie produttive
Una seconda striscia di carta filtro viene posta sopra il caffè.
Successivamente un pistone salda le due parti
Metodologie produttive
Le cialde vengono tagliate e la carta in esubero è riciclata; anche in questo caso
termoformatura e quindi non solo cellulosa…..
Metodologie produttive
I Filtri per thè e caffè di carta hanno
grammatura variabile; sono
composti da carta che ha subito
trattamenti, che permettono
all’estratto di thè o caffè di fluire
liberamente.
Si utilizzano spesso prodotti
sottoposti a processo di
sbiancamento.
Fondamentali sono per gli aspetti
prestazionali i parametri di
permeabilità, resistenza allo sforzo,
resistenza a umido.
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Le caratteristiche meccaniche e prestazionali della carta sono
strettamente legate alla tipologia di cellulosa utilizzata,
descrivibile in base a due grosse famiglie: quella delle fibre corte
(provenienti da latifoglie) e quella delle fibre lunghe (provenienti
da conifere)
Le fibre possono inoltre essere distinte in funzione del processo
estrattivo (solfato e solfito) e della sbianca (TCF ed ECF).
Le fibre possono essere identificate mediante
microscopia ottica, utilizzando specifici reattivi.
Norme di riferimento:
TAPPI Standard T 401
om-81SCAN-G 3:71
ASTM D 1030-76
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
In relazione alla lunghezza della fibra, è possibile avere
un’indicazione generale sulla loro provenienza:
-Fibre lunghe: dalle conifere di Scandinavia, Nord America, Est Europa
-Fibre corte: dalle latifoglie del Sud Europa, Sud America e Nord Africa;
Per la produzione di carta per filtrazione si utilizzano fibre lunghe.
Spesso si utilizzano fibre di Abaca : circa 6.0 mm lunghezza e 24 µm diametro
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
La qualità relativa al processo di
sbiancamento può essere determinata
tramite la prova dell’OX, Total chlorine and
organically bound chlorine
La norma ISO 11480:1997 descrive un
metodo per la determinazione del contenuto
di cloro totale e di cloro organico contenuto
negli impasti, carte e cartoni.
TCF ECF-light ECF
OX secondo
ISO 11480:1997
<30 Mg/kg <60 Mg/kg <200 Mg/kg
Quindi nella carta può esserci del cloro, che insieme a sostanze
organiche ad alta temperatura potrebbe provocare alcuni problemi….
Il cloro potrebbe non provenire solo dal processo di sbiancamento…
Un’altra fonte di cloro può derivare dall’utilizzo di resine epicloridriniche.
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Ma prima di soffermarci sui possibili contaminanti
definiamo meglio i materiali fibrosi naturali utilizzati per la produzione della carta
per filtrazione di thè e caffè
-Cellulosa
-Manila (da foglie di abaca, si
ottengono fibre lunghe)
-fibre di cotone
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Le fibre lunghe unite agli additivi alla fine producono una griglia di fibra di
cellulosa con una larghezza della maglia minore di 10 micron.
Spesso oltre ai classici additivi presenti nelle patine e nei coatings queste carte da
filtro contengono % di coatings polimerici: politene e polipropilene presenti fino al
20-30%
In pratica si ottiene un getto suddiviso che permette una formazione stratificata del foglio.
Spesso le macchine sono in grado di
formare due strati di cui uno strato è
costituito tipicamente da fibre naturali e
l'altro di fibre sintetiche miste a naturali:
due casse di afflusso, una contenente le
fibre e l’altra con il misto fibre
sintetiche/naturali, in modo da depositare
sulla tela i due tipi di impasto diversi.
In questi casi la carta deve quindi subire un particolare processo.
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
Questo per avere buone caratteristiche filtranti, ma anche perchè
come abbiamo visto il processo di formazione della cialda prevede una
termosaldatura.
In una scheda tecnica rilasciata da azienda che produce filtri per caffè si può
leggere:
La componente polimerica è essenziale per conferire
alla carta la termosaldabilità
Metodologie produttive e ….materiali/additivi
3.3. Speciality papers
For paper intended for contact with
hot, aqueous liquids, such as tea
bags, coffee filters and cooking
pouches, or for use at high
temperature, such as baking
paper, recovered paper of Groups 2
and 3 should not be used.
Regolamenti e standards applicabili
Il documento del consiglio
d’Europa assimila queste
tipologie di carte speciali:
The reader may find it useful to consult BfR XXXVI/1, where testing instructions can be found.
Regolamenti e standards applicabili
Regolamenti e standards applicabili
Nel documento ci sono specifici allegati per il sensory test
(Bianco scaldato in
foglio di alluminio)
CARTA PER CUCINARE, FILTRI DI CARTA, STRATI FILTRANTI
Questa Raccomandazione si applica
-materie prime globali (sezione I)
-ausiliari alla produzione (sezione II)
-specifiche materie prime e ausiliari di produzione (sezione III)
utilizzati nel processo di produzione di carta, carta e cartone destinata
a venire a contatto con i prodotti alimentari.
Rec XXXVI/1
I. Materie prime globali
II. Coadiuvanti di produzione
(Le materie prime e i coadiuvanti di produzione sono usati per tutte le
applicazioni riportate in questa raccomandazione)
Il metodo Amtliche Sammlung von
Untersuchungsverfahren nach § 64 LFGB B
80.56-2 descrive la modalità di
quantificazione di DCP e MCPD
La molecola di resina epicloridrinica (PAE) forma dunque sia dei ponti tra le fibre, facendole
così avvicinare e rinforzare i legami, sia una struttura reticolata che contribuisce al
conferimento di resistenze e rigidezza al foglio
Resina poliamidica epicloridrica: sostanze utilizzate come resistenti ad umido
Nella linea guida TISSUE PAPER KITCHEN TOWELS
AND NAPKINS Version 1 –22.09.2004
c’è il metodo in versione inglese
36° Racc BfR:
1,3-Dichloro-2-propanol must not be detectable in water extract of the
finished product (detection limit 2 μg/l). The transfer of 3-
monochloro-1,2- propanediol into the water extract of the finished
products must be as low as technically achievable, a limit of 12 μg/l
must not be exceeded in any case.
DCP e MCPD sono cancerogeni, banditi anche da normativa FDA e
proposition 65 californiana
Analisi GC-MS (o GC-ECD)
Presso pH eseguiamo l’analisi in GC-QQQ
(MCPD è un parametro talvolta richiesto in
alimenti)
Vari metodi di estrazione e derivatizzazione tra cui quello con HFBI
Studio pubblicato nel 2013 da BfR:
Il metodo di riferimento per l’analisi è UNI EN 1104:2005, richiesto dal BfR
Abbiamo visto che si possono utilizzare dei biocidi….
Ma sulla carta possono essere presenti sostanze antimicrobiche?
No!
• Bacillus Subtilis (batterio)
• Aspergillus Niger (fungus)
• Incubazione rispettivamente 3 giorni a 30 °C, e 5 giorni a 25 °C
AssenzaAssenza
Presenza di
antimicrobici
Le ammine in questione possono essere rilasciate dagli azo coloranti per
rottura del legame azoico (scissione riduttiva)
Si parla anche di azo coloranti….
La norma EN 14362 permette la determinazione quantitativa delle ammine
aromatiche derivanti da coloranti azoici, ed è equivalente al metodo LFGB
82:02-2
Per l’estratto secco si applica la EN 647:1993 + la EN 920:1998
:Carta e cartone destinati a venire in contatto con gli alimenti - Determinazione del
tenore di materie secche in un estratto acquoso
Rec XXXVI/2
TEST DI CESSIONE
Reazione colorimetrica
Lettura allo strumento
(Spettrofotometro UV-VIS)
EN 647:1993 +
UNI EN 1541:2002
Rec XXXVI/2
Cromo - UNI EN 647:1994 +UNI EN 12498:2005
SEM eseguita presso Lab pH, che illustra la
superficie di una carta da forno
Rec XXXVI/2
I composti perfluoroalchilati sono largamente usati per trattamenti su carta e cartone:
CEN/TS 15968:2010 LC-MS
Perfluoroalkylated acids
and related compounds
(PFAS) in the Swedish
environment (2005)
Rec XXXVI/2
Total organic chlorine in solid samples may be determined by a two step manual procedure. Pulp
mill sludge was combusted in an oxygen bomb; chloride measured in the bomb washings
represented total chlorine in the sludge. Chloride was determined in an aqueous wash of he
original sample and subtracted from the total chlorine to yield a value for organic chlorine.
The chloride may be measured by titration,ion-selective electrode,or ion chromatography.
Determination of total organic chlorine in pulp, TAPPI JOURNAL July 1989 Betty J. Stevens, Lowell O. Sell, and Dwight B. Easty
Una valida alternativa per individuare composti alogenati nella carta:
E’ consigliabile non
lavorare esclusivamente in
LC-QQQ …….
Regolamenti e standards applicabili
Ovviamente in Italia le carte speciali devono essere Controllate secondo DM.21.03.73
In Francia secondo la Note d'information n°2004-64
Dutch Packaging and Food Utensils Regulation
(GB 11680-1989 "Hygienic standard of paper used for food packaging“)
Regolamenti e standards applicabili
Risk assessment
Nell’impostare il risk assesment è necessario ricordare con non
esistono solo i regolamenti o gli standard specifici, quindi bisogna
considerare i requisiti dell’art. 3 1935:2004 e, vista la presenza
talvolta di componenti polimeriche, del reg UE 10:2011.
Inoltre bisogna prevedere la verifica di NIAS e IAS…
SEM eseguita presso Lab pH, che
evidenzia i due strati di cialda
termosaldata, chiusa senza caffè
E valutare aspetti di conformità sensoriale e tecnologica…..
Campioni Residuo
secco
dell’estratto
caldo UNI EN
647:1994 +
UNI EN
920:2000
Contenuto totale
di azoto
(limite<0,1mg/d
m2 su residuo
di estratto a
caldo)
AA.
derivate da
azo
coloranti
EN
14362:2012
Trasferimento
di
antimicrobici
UNI EN
1104:2005
Cessione
Formaldeide
UNI EN
647:1994 +
UNI EN
1541:2002
Campione 1
cialda
chiusa
<1 mg/dm2 <0,1 mg/dm2 <30mg/kg assente -
Campione 2
carta filtr.<1 mg/dm2 <0,1 mg/dm2 <30mg/kg assente -
Campione 3
Sacchetto
pollo
<1 mg/dm2 <0,1 mg/dm2 <30mg/kg assente< 0,01
mg/dm2
Risultati dei test
Nella nostra esperienza, le analisi che abbiamo eseguito per verificare i parametri
riportati nella BfR XXXVI/1 e 2 raramente fanno registrare positività, così come i
risultati delle migrazioni in simulanti secondo regolamento plastiche ove necessari.
Più interessanti, anche se confermano la conformità dei materiali,
sono i dati che si raccolgono eseguendo altri test quali:
-Analisi SPME sui campioni in carta opportunamente “stressati”
per simulare le condizioni reali
-Screening di metalli su estratto acquoso
- Screening GC-MS dopo estraz. simulante MPPO
-Screening GC-MS dopo estrazione con solvente
-Quantità in tracce
(notare la linea di base) di
sostanze altamente
lipofile:
- decisamente
improbabile che siano
estratte durante il
processo di erogazione
del caffè!
- Analisi SPME sui campioni in carta
(solo un campione su tre ha evidenziato queste tracce)
Screening GC-MS dopo estraz. simulante MPPO
Tracciato del campione sovrapponibile al
tracciato del bianco tenax
Screening GC-MS simulante EtOH 95%
Screening GC-MS simulante EtOH 95%
tracce di Tetraethyl orthosilicate
List 8:
Substances for which no or only scanty and inadequate data was available.
LMS Reg 10/2011 per diossido di silicio e altri silicati = 60ppm
Cromo - UNI EN 647:1994 +UNI EN 12498:2005
Piombo UNI EN 647:1994 +UNI EN 12498:2005
Mercurio UNI EN 647:1994 +UNI EN 12497:2005
Cadmio UNI EN 647:1994 +UNI EN 12498:2005
Analisi di metalli in estratti acquosi
Tutti i campioni <LOQ
Ampiamente sotto i limiti previsti da
normativa Francese e Tedesca
TIPO PRODOTTO DETTAGLIO Si mg/kg
CARTA FORNO 1 780
CARTA FORNO 2 938
CARTA PANETTONE INTERNO <lod
CARTA POLLO INTERNO 542
ESTERNO 220
PIROTTINO 372
TIPO PRODOTTO DETTAGLIO UMIDITA' % CENERI %s.s.
CARTA FORNO 1 5,42 0,64
CARTA FORNO 2 4,9 0,78
CARTA PANETTONE INTERNO 5,9 0,9
CARTA POLLO INTERNO 5,55 0,95
ESTERNO 4,86 0,61
PIROTTINO 5,63 0,76
POP CORN 1 CARTA NON A CONTATTO 5,99 1,12
POP CORN 2 CARTA NON A CONTATTO 5,69 0,33
Analisi Cooking & Baking paper
Analisi di
caratterizzazione:
spesso la carta
contiene prodotti
siliconici
Migrazione in MPPO (40’ 200°C)
Unico sostanza migrata in maniera rilevabile: tributil acetil citrato
Analisi carte da forno
Estrazione della carta: presenza di silossani; anche in questo caso la
migrazione in MPPO non desta preoccupazioni……
Analisi SPME di carta da pop corn e del
pop corn: i composti/picchi presenti nel
cromatogramma della carta (in colore
nero) non si riscontrano nel pop corn
Importanti anche le valutazioni sensoriali, che
eseguiamo come da documento di riferimento illustrato
Da non trascurare la conformità tecnologica
Prove di resistenza al contatto con l’alimento
grasso, verifica di tenuta, verifica di compatibilità
al riscaldamento in forno tradizionale e a
microonde.
Indicazioni d’uso e corretta etichettatura:
Temperature, watt, durata del riscaldamento