Evaluación de la seguridad de materiales plásticos destinados al contacto con alimentos

En la actualidad, una gran parte de los alimentos se encuentran envasados en materiales plásticos. Los envases plásticos contribuyen a evitar las contaminaciones externas y a alargar la vida útil del alimento, sin embargo los componentes de estos pueden migrar hacia el alimento y poner en riesgo la salud del consumidor. En este trabajo se evalúa la seguridad de la leche almacenada en bolsas comerciales de polietileno destinadas al almacenamiento de leche materna. El almacenamiento de leche materna ha aumentado con el objetivo de que la mujer pueda conciliar la vida laboral con la lactancia, por lo que es importante garantizar la seguridad de las mismas.Para ello, se optimizó un método de microextracción en fase sólida en espacio de cabeza acoplado a cromatografía de gases con detección por espectrometría de masas (HS-SPME-GC-MS) para la determinación de los principales migrantes de las bolsas estudiadas (benceno 1,3-bis (1,1-dimetiletil), 2,6-di-tertbutilbenzoquinona, 2,4-ditertbutilfenol y 2,4-di-t-butil-6-nitrofenol). Estos compuestos provenían principalmente de la degradación del Irgafos 168, un antioxidante comúnmente utilizado en polietileno. Se cuantificaron estos migrantes tanto en simulante alimentario (etanol 50%, v/v) como en leche comercial para 6 tipos de bolsas de leche, observándose que para algunas de las muestras se superaban los valores límite establecidos de migración. Para completar el estudio se identificaron nuevos migrantes en ambas matrices y se estudiaron las bolsas antes y después de la migración, pudiendo confirmar la disminución de los migrantes estudiados y la de otros compuestos cuya presencia no se vio finalmente en la migración.<br /

Estudio organoléptico del material reciclado para uso en envase alimentario

La preocupación por conservar el medio ambiente ha crecido notablemente en los últimos años. Como resultado, se recicla más plástico y se le intenta dar diferentes usos, entre los que se encuentra el envasado de alimentos. Sin embargo, dicho material puede llegar a causar cambios organolépticos o transmitir sustancias que supongan un riesgo en la salud del consumidor. El objetivo del presente estudio consistió en diseñar un método de análisis para muestras de PET, uno de los plásticos más utilizados en envasado de alimentos, e identificar los compuestos con mayor impacto en muestras elaboradas con distinta proporción de reciclado. Para ello se utilizó cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y a olfatometría, y se optimizó el tratamiento de muestra en función de la temperatura. Se evaluaron las modificaciones que se producen entre botellas y granzas con diferente proporción de reciclado, y se estudiaron posibles migraciones de compuestos mediante la utilización de simulantes alimentarios. Los resultados mostraron un aumento de compuestos, volátiles y no volátiles, en muestras que contenían una mayor proporción de PET reciclado. Muchos de estos compuestos fueron aldehídos, compuestos capaces de producir variaciones en las propiedades sensoriales de los alimentos. Sin embargo, su migración fue escasa, por lo que no debería afectar a la seguridad del alimento

ESTUDIOS ANALÍTICOS PARA EVALUAR LA INTERACCIÓN ENVASE-ALIMENTO

Cada vez son más las personas que se preocupan por el consumo de alimentos envasados debidoa una posible contaminación por la migración de compuestos químicos del envase al alimento.Estos envases suelen estar hechos con materiales multicapa, en los que además del polímeropodemos encontrar otros componentes como tintas, adhesivos o barnices.Entre los compuestos de interés se encuentran los hidrocarburos de aceites minerales (MOHs)provenientes de distintos envases plásticos alimentarios. Estos pueden provenir de diversasfuentes, pero además se utilizan en las tintas de impresión y adhesivos que forman parte de losenvases alimentarios.Dentro de los MOHs, se distingue la fracción de hidrocarburos saturados (MOSH) y la dehidrocarburos aromáticos (MOAH). El estudio se va a centrar en estos últimos debido a la grantoxicidad que supone su ingesta. Para ello, se va a optimizar un método de análisis mediante HSSPME-GC-MS (Microextracción en Fase Sólida por Espacio de Cabeza, Cromatografía de Gases yEspectrometría de Masas) y se van a utilizar dieciséis marcadores de MOAH como indicadoresde contaminación. Mediante un análisis en modo SIM se cuantificarán estos compuestos endiferentes sets de muestras de materiales de envase multicapa en los que habían utilizadodiferentes tecnologías para la aplicación de las tintas (flexografía y huecoreverso). Por otro lado,se llevó a cabo paralelamente un análisis en modo SCAN para identificar compuestos de otrasfamilias diferentes a los MOHs que pudiesen provenir de las tintas o adhesivos utilizados en losmateriales.<br /

Aplicación de FPSE a la extracción de compuestos volátiles en fase gas desprendidos de envases alimentarios multicapa con cierre termosellado y análisis por APGC-MS

Se ha desarrollado recientemente una nueva metodología de extracción denominada FPSE (fabric phase sorptive extraction basada en la sorción de compuestos en tejidos inicialmente recubiertos con polímeros de diferente naturaleza físico-química. La unión del sustrato (tejido) y los sorbentes se lleva a cabo mediante la tecnología sol-gel, que permite enlaces químicos y por tanto una gran estabilidad en la unión. Los extractos obtenidos mediante FPSE pueden analizarse tanto en cromatografía de líquidos como de gases. El objetivo del trabajo ha sido optimizar un método de análisis mediante FPSE para la extracción y posterior análisis de compuestos volátiles en matrices acuosas y aplicarlo posteriormente al análisis de compuestos responsables del aroma en bebidas. Se han seleccionado para ello tres tipos de tejidos FPSE con diferentes polaridades: uno polar (PEG), uno de polaridad media (PTHF) y uno más apolar (PDMS). Para la optimización, se estudió el efecto de la extracción de una serie de factores, tales como el disolvente de extracción, el volumen de muestra, el tiempo de agitación o la adición de NaCl. Se seleccionaron para el estudio trece compuestos de distintas masas, estructuras, grupos funcionales y polaridades. Debido a la naturaleza volátil de los compuestos seleccionados, los análisis de los extractos se realizaron por cromatografía de gases y la detección por espectrometría de masas, mediante el cálculo de los factores de concentración para cada compuesto. Los resultados fueron muy positivos, llegando a detectar concentraciones de 200 hasta 50ppb. Por último, se aplicó el procedimiento diseñado al análisis de compuestos volátiles en aguas de refresco aromatizadas con limón y naranja, para observar la eficacia del método en un alimento. Los resultados obtenidos fueron positivos, detectando más de 10 compuestos volátiles responsables del aroma. De los compuestos seleccionados para la optimización sólo el limoneno fue detectado pero por debajo de los límites de cuantificación

Evaluación de la oxidación de la vitamina c en zumos en función del envase

La vitamina C es un nutriente esencial hidrosoluble que se encuentra principalmente en frutas y verduras. El déficit de esta vitamina tiene como resultado la aparición de una enfermedad conocida como escorbuto. La vitamina C es una mezcla de ácido ascórbico y su producto de oxidación, el ácido dehidroascórbico. La proporción final de los ácidos determinará la capacidad antioxidante de la vitamina C, ya que la capacidad antioxidante de cada uno de ellos es muy diferente. Actualmente, la capacidad antioxidante de un producto que se considera un parámetro de calidad en la elección de un alimento. El ácido ascórbico tiene mayor capacidad antioxidante que el ácido dehidroascórbico, por lo que sería interesante poder determinar ambos compuestos individualmente y la evolución de la composición para conocer así la variación de la capacidad antioxidante. Debido a la importancia nutricional de la vitamina C, se están buscando métodos sencillos y rápidos para evaluar de forma individual el ácido ascórbico y el ácido dehidroascórbico. En este trabajo se busca determinar de forma precisa la concentración de vitamina C como suma de ácido ascórbico y ácido dehidroascórbico y ver la evolución de los mismos en las condiciones de estudio. Para ello se estudiará la influencia de los distintos tipos de envases y diferentes condiciones de conservación con respecto a la capacidad antioxidante de los zumos. Se comprobará como le afecta el tipo de envase desde el punto de vista del material, la incidencia de la luz, el tiempo transcurrido desde el envasado, la forma final de llenado y si los envases activos, de gran interés en la actualidad, pueden ayudar a su conservación. Para la determinación de estos compuestos existen muchas técnicas, pero la mayoría de ellas consiguen la determinación por diferencia entre el contenido de vitamina C total y el contenido de ácido ascórbico. La determinación de la composición de la vitamina C se ha llevado a cabo por medio del UPLC con detección simultánea de MS/MS en tandem con UV. En el proyecto se han realizado diferentes ensayos y determinaciones. Se presentan los resultados del trabajo y las conclusiones que se han obtenido después de la finalización del proyecto

Estudio de la interacción envase-alimento en los nuevos envases comerciales para cocinar

Se han producido cambios sociales, valorándose más el tiempo y la comodidad y esto ha llevado consigo a producirse también cambios en la forma de cocinar. El uso de envases que te permitan cocinar el alimento directamente en su interior está aumentando considerablemente ya que es una forma rápida, sana y limpia, lo que ha llevado a un aumento en la demanda de este tipo de envases. Debido a esta demanda, es interesante estudiar los posibles riesgos que puede conllevar su uso. El alimento está en constante interacción con el envase y su entorno, dando lugar a una posible migración. Además, al aplicar altas temperaturas durante un tiempo determinado, ya sea en el horno o en el microondas, esta migración puede verse acelerada, dando lugar a compuestos capaces de producir alteraciones organolépticas, al ser sustancias sensorialmente activas; o ser sustancias tóxicas, llegando a hacerlos no aptos para el consumo. Este proyecto tiene como objetivo principal evaluar este tipo de envases tanto desde el punto de vista del material como de las interacciones que se pueden producir con su uso. Así se van a identificar los compuestos capaces de migrar desde los envases de cocinado al alimento. Para llevar a cabo este objetivo se identificarán los compuestos presentes en el material, se compararán esos compuestos en diferentes materiales, y, por último, se evaluará la influencia del tipo de tratamiento térmico, reproduciendo las condiciones de cocinado recomendadas por el fabricante. Una vez identificados los compuestos en el material, se hará un estudio de migración utilizando simulantes alimentarios para determinar qué compuestos tienen capacidad para migrar al alimento. Para la identificación de todos los compuestos se utilizará la cromatografía de gases con espectrómetro de masas acoplada a olfatometría. Los resultados muestran que en el material se forman numerosos compuestos volátiles, la mayoría de ellos aldehídos, que son sustancias sensorialmente activas y además, varios de ellos tienen la capacidad de migrar al alimento. Sin embargo, se ha demostrado que mediante la olfatometría se detectan una mayor cantidad de compuestos que por la espectrometría de masas. Esto quiere decir que los compuestos que migran están a baja concentración, por lo que no debería afectar a la seguridad del alimento, pero sí que son capaces de producir alteraciones organolépticas en el alimento

Estudio de migración de tintas de impresión presentes en vajilla desechable

En la sociedad actual, bien por comodidad o por lo atractivo del producto, cada vez se utilizan más platos desechables en los eventos y en las fiestas infantiles. La característica de estos platos es que toda la superficie que va a estar en contacto con el alimento está recubierta por imágenes impresas con diferentes motivos y multitud de colores. Se debe tener en cuenta que, dentro de la seguridad alimentaria, cada vez hay más interés por el riesgo de que compuestos no deseados puedan migrar del envase al alimento. Las tintas suponen un riesgo grande, en este sentido, por su composición así que en primer lugar se van a identificar los compuestos presentes en seis muestras diferentes de vajilla desechable. Posteriormente de las tres muestras más representativas, es decir las que más compuestos presentaban y se consideraron las de mayor riesgo potencial, se estudia la posible migración de los compuestos que aparecen en las tintas al alimento mediante la aplicación de los ensayos de migración que están regidos por la legislación. Para la identificación se emplean técnicas analíticas de cromatografía (SPME-GC-MS y GC-MS en los dos casos en modo SCAN) que permiten comparar los resultados obtenidos e identificar los compuestos presentes de mayor interés en la muestra y en los simulantes alimentarios utilizados para los ensayos de migración. Además, para realizar el trabajo se ha tenido en cuenta la normativa vigente relacionada con los materiales en contacto con alimentos. En este trabajo se identificaron compuestos de interés característicos de las tintas que migraron al simulante empleado y por consecuencia, migrarían al alimento. <br /

OPTIMIZACIÓN DE LA TÉCNICA DE EXTRACCIÓN FPSE PARA LA DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS NO VOLÁTILES PRESENTES EN LA MIGRACIÓN DE BIOPOLÍMEROS BASADOS EN ÁCIDO POLILÁCTICO (PLA).

En la actualidad, los polímeros biodegradables se utilizan cada vez más como material de envase alimentario por ser amigables con el medioambiente. Entre ellos destaca la producción a gran escala del ácido poliláctico (PLA). Este polímero, al igual que cualquier material plástico destinado a estar en contacto con alimentos, debe cumplir con los requisitos establecidos por la Legislación EU/10/11 para garantizar la calidad y seguridad del alimento.En este estudio se evaluó la migración de los compuestos no volátiles procedentes de una mezcla de PLA-poliéster en simulantes alimentarios y muestras de zumo. Para ello, se desarrolló un método de extracción basado en la FPSE (Fabric Phase Sorptive Extraction), como técnica de preconcentración que permitiera su posterior identificación y cuantificación en el equipo UPLC-QTOF-MS.Los ensayos realizados mostraron que los compuestos que migraban en el simulante y en el zumo eran similares, siendo los oligómeros cíclicos procedentes del poliéster de naturaleza no renovable los que presentaban una mayor concentración. Se observó también migración de oligómeros provenientes del PLA, tanto con estructura cíclica [LA]n, siendo LA, el ácido láctico; como con estructura lineal HO-[LA]n-H, debidos a la hidrólisis del polímero en contacto con simulantes acuosos. Este hecho refleja la eficacia de los simulantes para recrear la migración de los compuestos químicos del material de envase al alimento.<br /

Evaluación de la seguridad alimentaria en materiales plásticos utilizados para el cocinado de alimentos

En los últimos años, el consumo de alimentos que se pueden cocinar en sus propios envases se ha incrementado debido a su comodidad, sin embargo, muchos consumidores perciben aromas y sabores extraños. Esto se debe a la posible migración que se produce por la interacción del envase con el alimento, favorecida por la temperatura. La migración además de producir cambios sensoriales también puede ocasionar problemas de seguridad. Por ello, el Reglamento Europeo 10/2011 establece una lista positiva de compuestos que pueden utilizarse en la fabricación de materiales plásticos para contacto alimentario y sus valores máximos de migración. Este proyecto tiene como objetivo evaluar envases, bolsas para asar al horno, que se utilizan para el cocinado de alimentos y determinar cómo afectan a la composición del material las altas temperaturas utilizadas durante el cocinado. Para ello se ha utilizado la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masa y se ha optimizado el tratamiento de muestra más adecuado (extracción con diclorometano o metanol, SPME con diferentes fibras…). Se evaluará también como afectan estas condiciones a la seguridad alimentaria analizando la posible migración en las condiciones de cocinado mediante un simulante alimentario. De la misma manera, estos cambios en el envase pueden dar lugar a modificaciones organolépticas después del cocinado que también serán estudiadas mediante cromatografía de gases acoplada a olfatometría y test sensorial. Los resultados muestran que se forman numerosos compuestos volátiles, principalmente aldehídos, lo que podría llevar a cambios en las propiedades sensoriales del alimento. Sin embargo, la migración fue mínima, por lo que no debería afectar a la seguridad del alimento

Estudio de contaminantes emergentes en materiales destinados al envase alimentario

Esta tesis presentada para obtener el título de doctor en el programa de Ciencia analítica en Química es una colección de 6 capítulos y se enmarca en el campo de investigación de la seguridad del envase alimentario que está llevando a cabo el Grupo Universitario de Investigación Analítica (GUIA) del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Zaragoza. El trabajo presentado se centra en el análisis de los contaminantes emergentes presentes en diferentes materiales destinados al contacto con alimentos y sus estudios de migración a diferentes simulantes alimentarios. Como contaminante emergente en materiales destinados al envase alimentario se entiende todo compuesto químico cuya presencia en los materiales de envase no es necesariamente nueva, pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma. Estos contaminantes se perciben como un peligro para la salud humana o el medio ambiente. Concretamente, se estudian los oligómeros, moléculas formadas por un número reducido de unidades del monómero. Estos compuestos se consideran compuestos no añadidos de forma intencionada, NIAS, y para la mayoría de ellos se desconoce su toxicidad para el ser humano. Además, no están incluidos normalmente en ninguna base de datos y, a menudo, los estándares comerciales no están disponibles, y esto hace que su identificación y confirmación sean procesos difíciles. El número de materiales estudiados ha sido muy amplio con el fin de tener una visión global de los posibles contaminantes emergentes que se pueden encontrar en los alimentos envasados. En primer lugar, se han estudiado los materiales multicapa, muy frecuentes en la fabricación de envases flexibles. Estos materiales están formados por varias capas de polímeros unidas por un adhesivo de poliuretano. En segundo lugar, se ha estudiado el tereftalato de polietileno (PET), polímero convencional de origen fósil muy utilizado en la fabricación de botellas. Se ha trabajado, no solo con muestras de PET virgen, sino también con PET reciclado (PETr), dado el auge en su utilización para la mejora de la preservación del medio ambiente. Y por último, dada la importancia en la actualidad de reducir el uso de los polímeros de origen fósil, se ha estudiado el ácido poliláctico (PLA), un biopolímero de origen natural y a su vez compostable en condiciones controladas a escala industrial. Se ha realizado un estudio exhaustivo de la composición de estos materiales utilizando y optimizando tanto diversos tratamientos de muestras (disolución total y extracción) como diversas técnicas analíticas que han servido como potentes herramientas para la detección y cuantificación de los compuestos. Se han identificado y cuantificado principalmente los compuestos no volátiles pero también se ha llevado a cabo el estudio, en determinados materiales, de los compuestos volátiles y semi-volátiles, así como de su posible impacto sensorial en el alimento envasado.En el capítulo 1 se estudia la migración global y específica de los compuestos no-volátiles procedentes de dos materiales multicapa. También se realizan estudios cinéticos y de hidrólisis de dos oligómeros de poliuretano. En el capítulo 2 se estudia tanto la composición como la migración de oligómeros de diferentes muestras de PET. Además, se estudia la eficacia de dos tratamientos de muestra, extracción y disolución total, para la identificación del mayor número de oligómeros. En los capítulos 3, 4 y 5 se estudia el biopolímero de PLA. En primer lugar, se estudia la composición no volátil optimizando un tratamiento de muestra basado en la disolución total, al igual que la migración específica de dicho material. Por otro lado, se profundiza el estudio del comportamiento de los oligómeros presentes en muestras de PLA tanto en la disolución como la migración. Y por último, se estudia tanto la composición como la migración específica de compuestos volátiles y semi-volátiles de muestras de PLA.En el último capítulo, capítulo 6, se estudia la bioaccesibilidad y la toxicidad de dos oligómeros del adhesivo de poliuretano utilizado en envases multicapa.<br /