Plastmaterial består huvudsakligen av stora polymermolekyler, men i plastmaterial finns det alltid även ämnen med låg molekylvikt. Dessa molekyler med relativt låg molekylvikt är mer lättrörliga än de långa polymermolekylerna och de kan förflytta sig från plastmaterialet till omgivningen.
Det kan vara fråga om olika ämnen som har tillsatts för att förbättra plastens egenskaper (additiver). Med hjälp av dessa ämnen kan plast till exempel få högre termisk stabilitet, så att den kan bearbetas eller användas i högre temperatur utan att den bryts ner. Andra tillsatser ger ökad bearbetbarhet, så att det blir lättare att forma plast till olika produkter eller bättre mekaniska egenskaper, så att plastpåsen inte går sönder på väg hem från affären. Plast kan också innehålla andra lågmolekylära föreningar som monomerer (oreagerade byggstenar från polymersyntesen) eller produkter som har bildats på grund av nedbrytning under exempelvis bearbetning eller användning.
Påverkas matens kvalitet?
Beredning av livsmedel inuti en plastförpackning blir allt vanligare och en viktig frågeställning är om och i vilken omfattning de lågmolekylära ämnena migrerar det vill säga förflyttar sig från förpackningen till livsmedlet. Några exempel på sådan beredning är de nya steriliseringsmetoderna och användandet av mikrovågsugn vid matlagning och uppvärmning av mat. Ur ett konsumentperspektiv är det viktigt att säkerställa att beredningen inte påverkar livsmedelskvalitén eller är förenad med andra risker. Migration resulterar i att oönskade ämnen introduceras till livsmedlet. Även om dessa ämnen inte skulle vara förknippade med hälsoeffekter kan de orsaka till exempel dålig lukt eller smak.
Inom ett Formasfinansierat projekt ”Plastförpackningens säkerhet vid mikrovågsuppvärmning av mat” studeras överföring av ämnen från olika typer av plastförpackningar till livsmedel under mikrovågsuppvärmning av mat. Tiotals olika plaster används i olika typer av matförpackningar. Polypropen (PP), högdensitetspolyeten (HDPE) och polyetentereftalat (PET) är några av de vanligaste plastmaterialen som används i mikrovågsugn. Även andra plaster som polykarbonater (PC), lågdensitetspolyeten (LDPE) och polyamider används. Matförpackningens temperatur kan öka avsevärt i mikrovågsugnen och mikrovågsbestrålningen ökar migrationsbenägenheten för de lågmolekylära ämnen.
Ökad migration vid uppvärmning
Det finns redan studier som visar på ökad migration från plastförpackning under mikrovågsuppvärmning av livsmedel. Det behövs dock mer systematiska undersökningar av hur olika parametrar, exempelvis förpackningsmaterial, tid, effekt, temperatur, upprepade uppvärmningar och olika typer av livsmedel påverkar migrationen. Det är känt att bland annat livsmedlets fetthalt, pH och konsistens påverkar migrationen. Istället för att använda riktiga livsmedel i migrationstesterna, används oftast modellsubstanser, livsmedelssimulatorer. Några vanliga matsimulatorer är vatten, 3% ättiksyra, 10% etanol och olivolja som ska efterlikna våta, sura, alkoholhaltiga och feta livsmedel. Genom att studera migration till olika typer av livsmedelssimulatorer och jämföra detta med migration till riktig mat undersöks också hur väl de olika simulatorerna simulerar riktigt mat. Speciellt kombinationen av vissa förpackningsmaterial och typ av livsmedel kan ha stor påverkan på migrationen. Ändå finns det få studier som undersökt detta.
För att kunna identifiera och kvantifiera de migrerande ämnena behövs både metoder för att extrahera dessa ämnen från livsmedelssimulatorerna och från riktiga livsmedel och tekniker för att identifiera och bestämma halter. Traditionellt används extraktionsmetoder där stora mängder av organiska lösningsmedel finns med. Utveckling av nya mikroextraktionstekniker har dock gjort det möjligt att helt eller nästan helt undvika användning av organiska lösningsmedel. Några exempel på extraktionsmetoder som används under projektet är ”solid-phase microextraction” eller fastfas mikroextraktion och ”single- drop microextraction”, där i det första fallet en absorberande eller adsorberande fiber används för extraktionen och i det andra fallet 1-2 mikroliter av organisk lösningsmedel. Efter extraktionen används främst kromatografiska och mass spektroskopiska metoder för identifiering och kvantifiering av de extraherade ämnena. Projektet ger ny kunskap om interaktionerna mellan livsmedel och dess förpackning vid mikrovågsuppvärmning av mat. Detta är viktigt för utveckling av ännu säkrare plaster designade för just mikrovågsuppvärmning av livsmedel.
Författare
:
Minna Hakkarainen
är docent i Polymerteknologi, Institutionen för Fiber-och Polymerteknologi, Kungliga Tekniska Högskolan (KTH).