Nel 2015 la Commissione europea ha adottato un piano d’azione per contribuire ad accelerare la transizione dell’Europa verso un’economia circolare (Ref 1), stimolare la competitività a livello mondiale, promuovere una crescita economica sostenibile e creare nuovi posti di lavoro. La green economy, oltre alla circular economy, comprende anche il benessere e la resilienza degli ecosistemi.

Il piano di azione ha portato alla pubblicazione di Direttive, che hanno svariati obiettivi:

•Ridurre la produzione di Rifiuti (prevenzione/riuso);

•aumentare il tasso di Riciclaggio e di preparazione per il Riutilizzo;

•prevenire la dispersione dei Rifiuti nell’ambiente;

•Ridurre l’utilizzo di sostanze pericolose nei prodotti immessi sul mercato

Le nuove regole, definite le regole con la “R”, hanno avuto un forte impatto nel settore Imballaggio; le aziende hanno dovuto riprogettare gli imballaggi, investendo fortemente in eco-design, per favorire il riutilizzo, la riduzione di materie prima, l’utilizzo di materie provenienti da riciclo, e l’utilizzo di materiali con basso impatto ambientale in fase di “end of life” e quindi riciclabili o meglio compostabili.

Si è innescato negli ultimi due anni, nonostante le difficoltà dovute alla pandemia, i rialzi dei prezzi delle materie prime, un processo di sostituzione di polimeri tradizionali con materiali bio based (compostabili); sono state presentate alternative cellulosiche a bottiglie, contenitori, vasetti yogurt e capsule per il caffè.

E’ iniziata una corsa sfrenata, talvolta non supportata da puntuali ed accurati studi sul ciclo di vita dell’imballaggio (LCA – Life Cycle Assessment) che considerino l’intero ciclo di vita del prodotto, con comparazione di tutti i fattori di impatto ambientale. E non è detto che queste alternative studiate e immesse sul mercato rapidamente siano altrettanto sicure per la salute umana, soprattutto quando l’origine è extra-UE, cosa che già impatta sull’impatto ambientale a causa del trasporto.

Ma il processo di cambiamento è iniziato e i materiali riciclati, ove consentito dalla legge, stanno prendendo il posto di materie prime vergini polimeriche o cellulosiche e al tempo stesso materiali costituiti da bio-polimeri, spesso compostabili, hanno preso il sopravvento.

Questo ha comportato importanti sfide per garantire prestazioni ma soprattutto sicurezza per la salute umana.

I materiali da riciclo contengono ovviamente una maggior quantità di sostanze non intenzionalmente aggiunte (NIAS- non intentionally added substances); i materiali cellulosici, per garantire le prestazioni dei materiali plastici, necessitano dell’aggiunta di resine e sostanze umido e grasso resistenti; recenti studi hanno evidenziato la presenza di sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) in alcuni articoli monouso in carta, stoviglie e imballi per asporto di alimenti (Ref 2, 3); materiali in carta riciclata hanno inoltre evidenziato Bisfenolo A (BPA) ed altri Bisfenoli, oltre che sostanze appartenenti alla famiglia degli Ftalati.

Stiamo parlando dei tanto temuti perturbatori endocrini, che hanno effetto sulla salute umana anche in piccole dosi. Di conseguenza, le analisi di sostanze incognite da materiali destinati al contatto con alimenti, o con cosmetici, è sempre più importante. L’individuazione di sostanze non intenzionalmente aggiunte NIAS e la valutazione del rischio ad esso correlati sono un dovere dei produttori previsto e definito dalla legislazione.

Per avere la possibilità di rilevare tutte le tipologie di sostanze potenzialmente tossiche si devono usare tecniche che permettano di rintracciare anche sostanze polari e non volatili, da molecole molto piccole di circa 30 Dalton sino a pesi molecolari pari a 1500 Dalton; molte sostanze (additivi, fotoiniziatori, sostanze perfluorate, bisfenoli e ammine, appartenenti ai perturbatori endocrini e alle sostanze attenzionate REACH) fanno parte delle sostanze con elevato peso molecolare.

Non conoscendo con esattezza la natura dei contaminanti, è necessario operare analisi di screening ad ampio spettro; ciò nonostante, attualmente alcuni approcci, supportati talvolta da norme tecniche di recente pubblicazione ma non in linea con le necessità legislative e i moderni approcci della comunità scientifica internazionale, prevedono analisi di estrazione, non supportate da prove di migrazione, e purtroppo si concentrano solo sulle sostanze con massa sino a 650 Dalton, evidenziabili con la gas cromatografia accoppiata a spettrometria di massa GC-MS, trascurando quindi una frazione fondamentale di contaminanti non volatili.

Nelle commissioni tecnico scientifiche internazionali è chiaro da tempo che le prove di screening devono prevedere tecniche multiple. Data la diversa natura chimica delle stesse sono necessarie tecniche analitiche ad HOC, nello specifico HS-GCMS, GC-MS e LC Q TOF, in modo da identificare composti volatili, semi volatili, e non volatili, polari e non polari, in linea con i principi analitici e scientifici di valutazione dei rischi riconosciuti a livello internazionale. Ogni tecnica è complementare con l’altra, e permette una rivelazione di tutti i possibili contaminanti.

Le sostanze maggiormente attenzionate negli ultimi anni, gli PFAS e i Bisfenoli, possono essere rivelate in prove di screening solo con tecniche quali l’LC Q TOF.

Di seguito un diagramma esemplificativo delle tecniche analitiche necessarie per le analisi di contaminanti noti o sconosciuti presenti negli imballaggi:

Vista la necessità di coprire un ampio spettro di sostanze, Food Contact Center ha scelto di investire in dotazione tecnica per riuscire a coprire queste necessità, determinando e identificando sostanze polari e non volatili, grazie alla misura della massa esatta con detector ad alta risoluzione.

La sfida di laboratori ed enti di ricerca è correlata al dotarsi di apparecchiature sofisticate e costose attualmente scarsamente presenti in Europa, e di produrre e mettere a disposizione del mercato della strumentazione analitica librerie necessarie per il riconoscimento dei composti; le librerie sono attualmente in fase di costruzione da parte di alcuni enti di ricerca e universitari europei. Food Contact Center è uno dei primi centri che hanno iniziato questo percorso. (Ref 4, 5)

Presso il Food Contact Center lo screening delle sostanze polari e non volatili è quindi operato con tecnica LC-Q TOF, eseguendo frammentazioni con ionizzazione positiva e negativa, ed è basato sull’utilizzo di un esclusivo database sviluppato negli anni dal Responsabile di Laboratorio a partire dal 2011, e dal 2017 in collaborazione con SCIEX, con l’Università/CNR di Pisa e l’Università di Firenze. Tramite tali softwares i contaminanti riescono ad essere riconosciuti grazie al database prodotto dal laboratorio che possiede ad oggi circa 9000 molecole, di cui una parte connotate anche da spettri MS MS.

MARINELLA VITULLI

Food Contact Center s.r.l. | Italia

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