Regolamento (EU) N. 282/2008(materiali plastici provenienti da riciclo

meccanico)e

Regolamento (EU) 450/2009(materiali attivi ed intelligenti)

Brescia, 11 maggio 2012

2

Materiali provenienti da riciclo meccanico

3

Legislazione

• Regolamento CE n°282/2008 pubblicato il 27 marzo 2008

Relativo al processo di riciclo per la produzione di materiali e di oggetti di plastica riciclata destinati al contatto con gli alimenti

Definisce le regole per ottenere l’autorizzazione all’utilizzo di un

determinato impianto di riciclo meccanico che produca materiali idonei per food contact application.

Entrato in vigore dopo 20 gg 16 aprile 2008

• Regolamento CE n°2023/2006 pubblicato il 22 dicembre 2006

Buone pratiche di fabbricazione dei materiali e degli oggetti destinati a

venire a contatto con alimenti

Riguarda tutti i tipi di materiali inclusi i riciclati per garantire la

certezza della costanza di qualità e la rintracciabilità.

Entrato in vigore i 1° agosto 2008

4

Regolamento CE n°282/2008

Il riciclo chimico non viene disciplinato dal Regolamento CE 282/2008

Gli sfridi di produzione mai entrati in contatto con alimenti sono esclusi dal campo di applicazione del Regolamento CE 282/2008

5

Stessi requisiti di composizione dei materiali vergini

6

L’efficienza della selezione della materia in entrata

Processo gestito da un sistema di qualità che assicuri la riproducibilità del prodotto e conforme alle norme del Regolamento 2023/2006

7

Individuare le potenziali applicazioni sicure

Processo di riciclo autorizzato dalle Autorità

8

La selezione dei materiali in entrata

9

Dichiarazione di conformità

ALLEGATO I

Informazioni supplementari nella dichiarazione di conformità della plastica riciclataLa dichiarazione scritta di cui all'articolo 12, paragrafo 2, deve contenere le seguenti informazioni supplementari:

1.dichiarazione che il processo di riciclo sia stato autorizzato, con indicazione del numero di registro CE del processo di riciclo autorizzato;

2. dichiarazione che l'input di materia plastica, il processo di riciclo e la plastica riciclata siano conformi alle specifiche per cui è stata rilasciata l'autorizzazione;

3. dichiarazione che viene applicato un sistema di assicurazione della qualità a norma della sezione B dell'allegato del regolamento (CE) n. 2023/2006.

10

Potenziali rischi

• Contaminanti provenienti dagli imballaggi da riciclare non idonei

all’origine per contenere alimenti

• Composti chimici usati nel processo di riciclo, ad esempio detergenti

non completamente eliminati.

• Composti chimici provenienti dalla degradazione dei polimeri o degli

additivi durante il processo

I requisiti dei materiali plastici riciclati

11

Sicurezza: Art 3 del regolamento CE 1935/2004

•Non devono rappresentare un pericolo per la salute pubblica•Non devono deteriorare le caratteristiche organolettiche dei prodotti alimentari

Regolamento 2023/2006 : •devono essere prodotti secondo Good manifacturing Practises (GMP)

Regolamento CE 10/2011::

•Rispetto dei limiti di migrazione globale•Rispetto dei limiti di migrazione specifica per le sostanze con SML•Dichiarazioni di conformità compositiva •Verifica dell’idoneità alimentare

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R-PET

Efsa mandate request database

13

14

Scenari di impiego dei materiali plastici riciclati a diretto contatto con alimenti

Multi-layer

15

Per utilizzare materiale di riciclo non Food Grade è necessario verificare lo spessore dello strato di materiale vergine a diretto contatto con gli alimenti che deve svolgere le prestazioni di barriera funzionale.

Monolayer

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Verifica dell’efficacia del processo Super Cleaning di decontaminazione, bisogna effettuare il Challenge Test (procedura per validare l’efficienza del processo di riciclo nel rimuovere specifici contaminanti).

17

Efficienza del Processo di decontaminazione : risultati

L’opinione dei consumatori

18

Materiali Attivi ed Intelligenti Disciplinati dal Regolamento CE 450/2009

Imballaggi attivi

Active Packaging per estendere la shelf-life

Art. 3a. Materiali e oggetti destinati a prolungare la conservabilità o

mantenere o migliorare le condizioni dei prodotti alimentari imballati.

Essi sono concepiti in modo da incorporare deliberatamente componenti

che rilasciano sostanze nel prodotto alimentare imballato o nel suo

ambiente, o le assorbono dagli stessi

Regolamento CE 450/2009

21

Active & Intelligent Packaging

Active packaging: concepts that change the condition of the packed food to extend shelf-life or to improve safety or sensory properties while maintaining the quality of the food.

Intelligent Packaging:concepts that monitor to give information about the quality of the packed food

Assorbitori/sequestratori di off-flavours

MULTIFORMS (USA, F)Pastiglie con funzioni di assorbimento di umidità,

odori e altri volatili

SORBICAPmateriale inorganico con funzioni di assorbimento di umidità, odori e altri

volatili

Essiccanti Sequestranti di liquido

ASSORBITORI di UMIDITA’

Regolatore di umidità

GLI ASSORBITORI DI UMIDITA’Classificazione

Assorbitori di umidità

DRI-LOC (USA)“pad” assorbente

a base cellulosica e di fibre super assorbenti per alimenti umidi, che rilasciano siero.

Struttura composita costituita da due strati di polivinilalcool che intrappolano una sostanza di consistenza gelatinosa di natura vegetale (amido ed estratti di alghe marine)

Polivinilalcool Estratti di alghe

Sciroppodi amido

Assorbitori di umidità

Effetto della temperatura sulle cinetichedi assorbimento al 100%URE

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250tempo (ore)

t /[

M(t

)-M

(0)]

(h

/g)

3 °C (k2= 0.1002)

7 °C(k2= 0.0824)

10 °C(k2=0.0924)

Il comportamento del “film attivo” è simile alle temperature considerate

Applicazione del film assorbente al confezionamento del cicorino di IV gamma

Materiali di confezionamento:-Film assorbente-Busta di materiale microforato-Busta di PP barrierato

Confezione con assorbitore

Confezione senza assorbitore

Film assorbente

Condizionamento per 7 giorni a 3°C e 10°C

Modificazioni passive di atmosfera senza assorbitore

0

4

8

12

16

20

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180tempo (h)

%

%CO2 % O2

MODIFICAZIONI PASSIVE DI ATMOSFERA SENZA ASSORBITORE

Modificazioni passive di atmosfera con assorbitore

0

4

8

12

16

20

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

tempo (h)

%

%CO2 % O2

MODIFICAZIONI PASSIVE DI ATMOSFERA CON ASSORBITORE

Etanolo

Profilo aromatico a 3°C in presenza di assorbitore

Profilo aromatico a 3°C senza assorbitore

ACETALDEIDE ETANOLO

1.4*10^8Senza assorbitore

5*10^7Con assorbitore

Carica microbica totale a 3°C (ufc/g)

31

Emerging Active Packaging Concepts• Direct flavor protection & enhancement

– Scalping or degrading undesirable off flavours– Adding desirable flavours

• Gas & vapor management (absorption/emission)– CO2, O2, water vapor, ethylene

• in situ processing – Immobilized enzymes

• Antimicrobial materials– Migrating volatile & non volatile– Immobilized antimicrobial films

• Permselective and compensating films

• BHT added into PE film package liners of ready-to-eat cereals to control rancidity and extend shelf life of breakfast cereals

www.kelloggs.com

Emerging Active Packaging Concepts antioxidant packaging material

Use of Vitamin E

to Reduce Off-Odors from Packaging

A BBottle

Co

mb

ine

d a

lde

hyd

e a

nd

ke

ton

e c

on

c. (

pp

m)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

A : Vitamin E 100ppmB : BHT 250ppm

Vitamin E incorporated bottle • Lower concentration of aldehyde and ketone. • Less order intensity. (Ho, 1994)

Emerging Active Packaging Concepts antioxidant packaging material

Use of Vitamin E

Containing Film

to Retard Oxidation

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

0 10 20 30 40 50 60 70

Storage time (days)

∆A

bs

at

23

4 n

m

0ppm at 6ºC3400ppm at 6ºC

LDPE films with Vitamin E retarded oxidation of linoleic acid.

(Wessling, 2000)

Emerging Active Packaging Concepts antioxidant packaging material

Penicillium cyclopium growth (after 5 days) without (left) and in contact with the active film (right).

Emerging Active Packaging Concepts antimicrobial packaging material

36

CONTROLLED RELEASE PACK (CRP)

CRP is a new generation of packaging materials that can release active compounds (antimicrobial, antioxidants, enzymes, flavours, nutraceuticals) at different controlled rates suitable for enhancing the quality and safety of a wide range of foods during extended storage…

A.LaCoste, K. M. Schaich, D. Zumbrunnen, Kit L. Yam Packaging Technology and Science 2009 (in press)

0 20 40 60 80 1002

3

4

5

6

7

8

9

10

Log

(CF

U/m

l)

Time (hours)(Zhang, 2001)

No nisin

Instant addition of 200 IU/ml

Effects of Delivery Modes on Inhibition of L. monocytogenes Growth

Controlled released 200 IU/ml

Combination of two delivery methods

Combination of instant and controlled delivery of nisin inhibited the growth of L. monocytogenes

Active Packaging market, 2001, Mio $

480

500

86

75 120OSP

Moisture Scav.

CO2 control

Antimicrobials

all others

MARKET

39

Oxygen Causes Deterioration of Foods

With Oxygen foods may lead to:DeteriorationDiscoloration, BrowningDecomposition due to microorganismsDamage due to insects and vermin

With Oxygen foods may loose:Freshness WholesomenessTaste & Flavor Nutrition value

Typical applications of “AGELESS®” in JAPAN

Confectionery (Cakes & Sweets)Snacks, Processed Foods (Dried Sea Foods)Processed Meat (Chicken Nuggets, Sliced Ham, Sausage)Rice CakeMedical & IV SolutionPastas, NoodlesPet Foods, FeedPizza, Pizza Crust & BreadSoybean Paste “Miso”Portion Pack CoffeeNuts, GrainsCheese

41

Prevents mold growth Prevents color changes (25°C x 1week) (25°C x 1 month)

The activity of our team dealt both with testing the effectiveness of different oxygen absorbers (active films, crowns, sachets) and with performing shelf life studies of some foods packed with oxygen absorbers.

Shelf life study

43

OXYGEN ABSORBERSClassification

• Enzymatic oxidation

2S + 2O2 + 2H2O + enzima 2 SO + 2H2O2

2H2O2 + catalasi 2H2O + O2

• Iron powder oxidation

Fe Fe2+ + 2e-

1/2O2+2 OH +2e- 2 OH-

Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2Fe(OH)2 + 1/4 H2O Fe(OH)3

Pouches

Labels

•Sulphite oxidation 2Na2 SO3 +O2 2Na2SO4

Crown corks

•Light sensitive dye oxidation

Fotone+colorante colorante*

colorante* +O2 colorante + O2*

O2* + accettore accettore ossidato

Film

44

• the total amount of oxygen absorbed per unit weight;

• the oxygen absorbing speed;

• the temperature dependence of

absorption speed;

• the water activity dependence of

absorption

• whether or not the agent

generates off flavours

• their capacity of reducing chemical deterioration (e. g. rancidity, discoloration, off flavours generations…)

• their capacity of reducing

biological spoiling due to

enzymatic phenomena or microbial

growth.

The performance of an oxygen scavenger is determined by:

The effectiveness of oxygen scavengers is related to:

PERFORMANCE STUDIESOxygen absorbing sachets

The Oxygen absorbing sachet is the most diffuse solution for scavenge oxygen from package’s head space. Many different formats and types of these “in-pack” active solutions are available in the market. The sachets selected were AGELESS ZTP 50 and ATCO LH 50.

AGELESSZTP 50

ATCOLH 50

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The effectiveness: Case Study 1 Fatty biscuits/Oxygen scavenging sachets

The active solution: Oxygen scavenger sachets containing an iron-based powder and having a nominal scavenging capacity of 50 mL of oxygen; the envelope was made by PAPER (perforated)/LDPE

The food: Puffy pastries filled with a flavoured fat cream. Normally packed in air, the aim was to validate the possible benefit (extension of shelf life evaluated by organoleptic properties) of using an oxygen absorber sachet to remove oxygen from the headspace.

Fonte DISTAM

47

The effectiveness: Case Study 1

The Puffy pastries were analysed for:

•Oxygen content in the packaging headspace;•Peroxyde values;•Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS);•Dynamic headspace analyses;•Colour evolution (instrumental)•Sensorial evaluation (flavour, taste and texture)

Fonte DISTAM

48

• Considering the ingredients of the product (the filler cream contains a large amount of saturated fats and a tocopherol-rich extract) and on the basis of the experimental data, the product revealed not very sensitive to oxidation and not very suitable for using an oxygen absorber. • During storage of the product, it was noted that the oxygen absorber also absorbs aroma of the product and changes the relative humidity of cream, with texture modification .

Main conclusions: Case Study 1

Fonte DISTAM

49

Case Study 2 Fresh pasta/oxygen scavenger system

The food: a fresh pasteurised pasta (Lasagna) made with egg, containing more than 30% of water; the refrigerated shelf life at 4°C is around 3 weeks but the experimental storage was 3 months.

The food: a fresh typical Italian food (Gnocchi) made with potato flakes.The Aw is very high (0.94-0.97); the refrigerated shelf life at 4°C is around 10 days in MAP (20% CO2 and 80% N2) but the experimental storage time was 2 weeks.

The food: a fresh sweet bakery product (Pardulas) made with egg, ricotta cheese, flour containing more than 30% of water; the refrigerated shelf life at 4°C is around 2 weeks but the experimental storage was 30 days.

Fonte DISTAM

50

Case Study 2 Fresh pasta/oxygen scavenger system

Each kind of product was evaluated both in winter and in summer timeThese kind of product are provided both from big industrial companies and from small auto-producing shops Some products were artificially contaminated with pathogenic bacteriaAll the products were evaluated both by chemical and microbiological analyses and by sensory assessments.

Fonte DISTAM

Main conclusions1: Case Study 2

• The oxygen scavengers always permitted a shelf life extension of all these very perishable products.• From a microbiological point of view the active sachets inhibited or reduced yeasts and moulds growth showing, particularly, this effect on Penicillium and Mucor genera

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

log

FCU

/g s

ampl

e

t0 t1 t2 t3

Total Micotyc growth in “hand made gnocchi”

Full bars: samples without absorbersStriped bars: samples with absorbers

Fonte DISTAM

52

Main conclusions2 : Case Study 2

• It is also very important to investigate about the evolution of the total microbial population, because the low oxygen level in the packaging atmosphere and the lack of antagonistic microflora can lead to possible growth of anaerobic bacteria.• Particularly, in the hand made products this phenomenon was clearly evident in all the experiments

Total anaerobic growth in “hand made gnocchi”

Full bars: samples without absorbersStriped bars: samples with absorbers

0

1

2

3

4

5

6

log

FCU

/g s

ampl

e

t0 t1 t2 t3

Fonte DISTAM

53

Intelligent Packaging

54

Packaging & Shelf life

L’estensione della shelf life è un obbiettivo stringente per l’industria alimentare

Adeguate tecniche di packaging (materiali, tecnologie, sistemi) sono elemento strategico per la preservazione della qualità, sopratutto per gli alimenti freschi o “simil freschi”

L’apposizione di un termine di conservazione o il controllo delle condizioni di conservazione (con indicatori TTI o con gli emergenti sistemi RFID) richiedono la definizione e validazione di modelli cinetici della shelf life

Monitoraggio con dispositivi registratori

Un approccio più rigoroso è quello di integrare (per una storia termica nota o sufficientemente ripetibile o ancora misurabile con sistemi di registrazione oggi disponibili anche su microcircuito posizionabile entro la confezione di un prodotto ed interfacciabili con un PC) le relazioni cinetiche precedentemente illustrate.

Marzorati - La scelta di pruneri (Lurate Caccivio) 04- 09/09/02

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120

TEMPO (ore)

TE

MP

ER

AT

UR

A (

°C)

A B C D E

Tempo (h)A Trasporto 0.9 4.04 0.14B Consegna 5.9 9.19 2.04C Cons_dett. 27.8 6.20 1.37D Acquisto 2.2 6.65 0.23E Cons_dom. 65.7 6.56 0.52

T° Media (°C) +/- ds

17.35 mm

5.89 mm

2048 misure range: -20-85°C

prog: 1 … 255 min

Monitoraggio con dispositivi indicatori

Un’ultima strategia di approccio al problema della shelf life prevede l’utilizzo di indicatori, ovvero di dispositivi poco onerosi in cui avvenga una reazione facilmente controllabile e visualizzabile, parallela alla perdita di qualità del prodotto. Si utilizzano generalmente piccoli dispositivi che vengono applicati sulle confezioni o sui pianali di carico e consentono, attraverso il cambiamento di colore di una loro parte, di monitorare l’evoluzione della qualità dei prodotti. Il metodo risulta efficace se la reazione su cui si basa la risposta dell’indicatore ha le stesse caratteristiche cinetiche della reazione più importante che limita la durabilità.

Do not use if center is darker than outher ring * Trademark of

LifeLines Technology, Inc.

I dispositivi integratori tempo-temperatura (TTI) consentono di

evidenziare (generalmente attraverso una reazione cromatica) la perdita di freschezza o shelf life. Essi “rispondono” in modo continuo

alle fluttuazioni o variazioni di temperatura e si presentano come

etichette adese alla confezione dell’alimento

Gli Indicatori TTI

L’ideazione dei TTI risale a più di 30 anni fa’. Attualmente, più di 200 modelli di dispositivi TTI risultano brevettati. I principi basilari del loro funzionamento sono reazioni enzimatiche (I-Point, Vitsab), reazioni di

diffusione confinata (3M) o reazioni di polimerizzazione (Lifelines)

3 M : diffusione

Lifelines : polimerizzazione

I-Point e Vitsab:

reazione enzimatica

Product Number

Response Temperature

Run-Out Time*

WS -18/8 -18°C / 0°F 8 hours

Tempo necessario affinchè la

colorazione rossa compaia nelle tre finestrelle quando

il dispositivo è esposto ad una temperatura di 2°C al di sopra

della temperatura di risposta

Modelli Freezing Watch

Si tratta di indicatori di abuso Tempo-Temperatura: mostrano una variazione irreversibile se viene accumulato il superamento di un certa

temperatura per un predeterminato tempo

TIPOLOGIA PRODOTTO Mod. PROGRAMMAZIONE

Tempo Temperatura

FORMAGGI A MEDIA CONSERVAZIONE M1 29g 6°C

M2 6g 3°C

FORMAGGI A BREVE CONSERVAZIONE M3 18g 4°C

4a GAMMA, PRODOTTI FRESCHI M5 10g 4°C

A12 10g 5°C

BURRO B90 90g 4°C

YOGURT HC1 42g 4°C

LATTE FRESCO, LOGISTICA F.Control 1 6g 3°C

F.Control 8g 3°C

LOGISTICA F.Control 136/3 3g 4°C

Gamma e caratteristiche degli indicatori TTI Lifelines adatti al monitoraggio della shelf life di derivati lattiero caseari.

Gli indicatori TTI reagiscono nel tempo ed in funzione della temperatura con una reattività nota, misurabile e modellabile in termini di costante di reazione (k) e di energia di attivazione (o di Q10).  

Essi vengono di solito preparati in diversi modelli (caratterizzati da diverse costanti di velocità di reazione ed energia di attivazione), in modo tale da poter essere facilmente adattati ai diversi prodotti ed alla loro shelf-life.

Poichè la perdita di qualità dei diversi alimenti procede a velocità diverse in funzione della temperatura, è molto importante che la reazione usata come indicatore abbia una energia di attivazione confrontabile con quella della reazione di deterioramento dell'alimento.

Gli Indicatori TTI in sintesi

L’impiego dei dispositivi TTI è proponibile elettivamente nel caso del monitoraggio della shelf-life dei prodotti alimentari:

·     semideperibili (shelf-life da pochi giorni a qualche mese)·     a sufficiente valore aggiunto·     dotati di un importante richiamo alle caratteristiche di

freschezza nell’immaginario del consumatore·     commercializzati attraverso un rigoroso controllo delle

condizioni di esposizione tempo/temperatura·     sufficientemente standardizzati e comunque ottimizzati in

quanto a prestazioni di conservabilità (packaging, mild technologies)

Quali impieghi

Mediante dispositivi TTI si può prevedere, con sicurezza, la shelf life di alimenti “freschi”

L'impiego di dispositivi TTI è valutato ormai anche a livello normativo

Mediante dispositivi TTI è realizzabile il controllo termico durante le fasi di trasporto e distribuzione, sia da parte degli organismi di vigilanza, sia quale forma di autocontrollo nell'ottica della piena adesione ai protocolli HACCP

Contro: problemi di interpretazione normativa (l’applicazione dei dispositivi TTI supplisce l’apposizione di una data di scadenza o di un termine di conservazione?) e di responsabilizzazione (nel caso un’unità di consumo etichettata con un TTI abbia superato la programmazione preimpostata, a chi è ascrivibile la responsabilità circa il mancato controllo dei regimi termici?).

A favore: ampia gamma, costo limitato (qualche centesimo di euro per etichetta), semplicità di valutazione (per ispezione visiva diretta o per lettura oggettiva, facile conservazione ed attivazione.

Comunque: l’applicazione di dispositivi TTI impone uno studio preventivo esteso della shelf life del prodotto e dunque contribuisce al potenziamento delle strategie di assicurazione della qualità

IN CONCLUSIONE

63

Grazie per la cortese attenzione!