Materiali plastici usati nella tecnologia alimentare

I Materiali plastici usati nella tecnologia alimentare: leggeri e versatili godono di un comprovato rodaggio più che decennale nella lavorazione e nel confezionamento di prodotti alimentari.

Il loro successo si basa su una combinazione di vantaggi materiali che sono in grado di assicurare e mantenere le loro caratteristiche meccaniche e di elevata resistenza ai prodotti chimici anche in presenza di temperature elevate.

Esiste un’ampia varietà di applicazioni per i materiali plastici negli impianti e nei macchinari per la lavorazione della carne, del pesce e del pollame, nella produzione di prodotti lattiero-caseari, da forno e dolciari.

Essi sono usati spesso in applicazioni quali: ingranaggi, boccole o in altri componenti dei macchinari.
Le materie plastiche possono anche entrare in contatto diretto con i prodotti alimentari, ad esempio in fase di riempimento, miscelazione e nei sistemi di porzionatura.

Rigorosi requisiti sono richiesti a queste materie plastiche.
Il principale obiettivo dei regolamenti UE e USA è quello di escludere eventuali effetti dannosi dovuti alla migrazione di sostanze.

Sono richiesti certificati di conformità specifici per ciascun prodotto quali l’approvazione della FDA sulle materie prime, i regolamenti (CE) n. 1935/2004, (UE) e n. 10/2011 (migrazione testata su prodotti semilavorati), (CE) n. 2023/2006 e la perfetta tracciabilità.

Quale industria alimentare

• Tecnologia casearia
• Trasformazione di carne, pesce e pollame
• Tecnologia per la panificazione
• Trasporto di alimenti
• Confezionamento di alimenti
• Industria delle bevande

Materiali generalmente usati nell’industria alimentare:

(POM-C) Buona resistenza chimica.. Elevata resilienza.
(POM-H) Elevata resistenza meccanica. Buona resistenza chimica Buona lavorabilità a macchina.
(PA6) Grado elevato di tenacità. Resistenza a oli, lubrificanti e carburanti. Elevata resistenza all’abrasione.
(PA6+MOS) Basso coefficiente di attrito. Buon comportamento all’abrasione. Facile capacità di lavorazione. Per applicazioni senza contatto con alimenti.
(PET) Molto leggero. Molto resistente all’abrasione. Facile da lavorare.
(PEEK) Temperatura di utilizzo a lungo termine fino a 250°C. Brevi esposizioni fino a 300°C. Eccellenti proprietà meccaniche.
(PC) Facile da lucidare. Buona lavorabilità a macchina. Buone proprietà di saldatura e incollatura.

State mangiando una macedonia preconfezionata o siete pronti a gustare il vostro gelato preferito da un contenitore di plastica? È giusto che la vostra immaginazione non vada neppure a sfiorare il pensiero che possano esser presenti un pezzettino di plastica o di metallo o semplicemente delle piccole particelle di questi materiali.

Ma molti macchinari e attrezzature utilizzati per la produzione di prodotti alimentari hanno componenti in plastica o sono fatti di materiali plastici. Ad esempio, alimenti quali meloni, pesche, carote, fragole o mele possono raccogliere particolati di plastica dai contenitori o bidoni in plastica che sono usurati o danneggiati.

Alimenti quali olive in un tino possono mescolarsi alle minuscole particelle di un raschietto o di una paletta di plastica.

Quindi, come possono sapere i produttori di alimenti se ci sono elementi in plastica o altri corpi estranei nel cibo che vendono?

In due modi:

1. Il principio di rilevamento di materie plastiche nei prodotti alimentari è attualmente basato sul controllo visivo (colorazione blu). Tuttavia la rilevazione di corpi estranei nel cibo è possibile solo se il frammento è posizionato vicino alla superficie. In tutti gli altri casi il rilevamento ottico non è possibile.
   In questo caso, qualsiasi eventuale difetto di un elemento/ingrediente è notato solo quando è ormai troppo tardi per evitare la distruzione di grandi quantità di prodotti alimentari se la contaminazione ha avuto luogo.
   Materiali plastici otticamente rilevabili:
   (POM-C blu) – (PA blu) – (PEEK blu)
   Funzione: Il colore blu della plastica spicca nettamente fra il colore degli alimenti lavorati.
   Vantaggi: Il rilevamento ottico è economico e si dimostra tuttora efficace in una vasta gamma di applicazioni.
2. Alcune materie termoplastiche e sostanze termoindurenti possono essere rese rilevabili al metal detector usando additivi ad un costo contenuto.
   Questi additivi rendono il materiale magneticamente sensibile così che diventi conduttivo: in tale maniera le particelle indesiderate possono essere rilevate con rilevatori di metallo standard o macchinari a raggi x. Una volta rilevati materiali rilevabili per induzione per mezzo del rivelatore di metalli, il frammento può essere individuato al di sotto della superficie dell’alimento e prelevato in quanto corpo estraneo.
   Questa nuova procedura consente un rapido rilevamento riducendo al minimo i danni potenziali.
   Materiali plastici rilevabili per induzione:
   (POM-C grigio speciale) – (POM-C blu speciale) – (PA6 blu speciale) – (PEEK blu speciale)
   Funzione: Questi materiali plastici sono forniti con un additivo che ne permette il rilevamento per il tramite di un rilevatore di metalli.
   Vantaggi: Eventuali frammenti possono essere rapidamente rilevati durante il normale processo di controllo. Possono essere pertanto evitati sia il costoso processo di distruzione di intere partite sia il ritiro di prodotti già usciti dalla fabbrica che può anche essere fortemente deleterio per l’immagine aziendale.

Test di migrazione

A contatto con gli alimenti, l’interazione tra i componenti in plastica e i prodotti alimentari può provocare migrazione di sostanze.
Per eliminare, per quanto possibile, il rischio di un pericolo per la salute, la migrazione ammissibile delle sostanze e le procedure di verifica sono definite nel regolamento (CE) n. 10/2011.

Normativa UE

In Europa i beni di consumo in plastica che entrano in contatto con i prodotti alimentari sono soggetti nell’insieme alle seguenti normative legali:

• Regolamento (CE) n. 1935/2004 come regolamento quadro.
• Regolamento (EC) n. 2023/2006 sulle buone prassi di fabbricazione (BPF) per i materiali e gli oggetti destinati a venire in contatto con i prodotti alimentari.
• Regolamento (UE) n. 10/2011 su materiali e oggetti di plastica destinati a venire a contatto con i prodotti alimentari.
• Regolamento (CE) n. 10/2011, noto anche come PIM (Plastics Implementation Measure), usato in sostituzione del (CE) n. 2002/72, ora dichiarato nullo, e relativi regolamenti. Le disposizioni transitorie e le eccezioni fissate nel regolamento attuale coprono il periodo fino al 2016, a seconda del contenuto.
• Il regolamento (CE) n. 2002/72 e il nuovo regolamento (CE) n. 10/2011 contengono un elenco positivo dei monomeri e degli additivi che possono essere utilizzati nella fabbricazione di materiali e oggetti in plastica.

Specifiche del BfR

In aggiunta al regolamento (EC) n. 2002/72 e (UE) n. 10/2011 applicabili in tutta Europa, l’Istituto Federale Tedesco per la valutazione del rischio (BFR) fornisce raccomandazioni sulle cosiddette materie plastiche e sull’idoneità di materiali diversi al contatto con i prodotti alimentari.

Coloranti

I coloranti non sono elencati nell’elenco UE e sono oggetto di separata valutazione a livello nazionale (ad esempio in conformità con le clausole del BFR).

Normativa U.S.A.

Negli Stati Uniti sono applicabili le normative della Food and Drug Administration (FDA9, della NSF 51 e della 3 A SSI).

FDA

In base alle disposizioni della FDA (in conformità con il CFR Titolo 21 – Cibo e farmaci) i diversi materiali idonei al contatto con alimenti sono registrati sulla base di un elenco positivo, ovvero utilizzabili.

• La sezione 177 contiene l’elenco dei polimeri standard adatti per singolo o multiplo contatto con alimenti.
• Nella sezione 178 sono elencati i relativi additivi, coadiuvanti alla produzione e coloranti.

Le liste positive contengono sia informazioni riguardanti i requisiti imposti in materia di composizione fisica e chimica, sia le condizioni di applicazione approvate.
Secondo la FDA, i certificati sono rilasciati per semilavorati destinati a un contatto ripetuto con i prodotti alimentari.

NSF

L’NSF International è un organizzazione senza scopo di lucro la cui funzione è quella di fornire una certificazione nel campo della salute e della sicurezza.

Gli standard comprendono una gamma molto ampia di applicazioni, dalla qualità dell’acqua alla sicurezza alimentare e ai prodotti farmaceutici.

L’NSF gestisce l’elenco di prodotti e produttori che soddisfano i requisiti definiti dall’ente stesso.
Per far parte dell’elenco il materiale deve essere testato.

Vengono controllati anche gli impianti di produzione.
La NSF/ANSI 51 “Materiali per attrezzature alimentari” è una normativa generalmente riconosciuta che richiede un controllo della formulazione in base alle normative FDA, a prove di laboratorio e a un controllo dei luoghi di fabbricazione.

Questa certificazione deve essere rinnovata su base annuale.

3-A Dairy ( 3-A Sanitary Standards, Inc. )

La normativa 3-A SSI è stata fondata da tre associazioni lattiero-casearie al fine di definire i requisiti di idoneità per l’industria lattiero-casearia quali norme sanitarie e pratiche per le attrezzature e i sistemi utilizzati nel settore.

Le norme 3-A SSI 20-25 si riferiscono ai materiali plastici multiuso nel settore lattiero-caseario.
La norma descrive le proprietà di pulitura di un materiale. In aggiunta, si determina che il materiale non può perdere le sue caratteristiche funzionali o di qualità della superficie, anche in condizioni ambientali difficili dopo il normale trattamento con agenti battericidi.

Questo ambito non viene trattato dalla normativa FDA. Sebbene la 3-A SSI 20-25 non sia giuridicamente vincolante, essa è generalmente riconosciuta.

Normativa relativa all’acqua potabile

L’acqua potabile non rientra nell’ambito delle direttive sulla fabbricazione di alimenti, ma è monitorata in conformità con regolamenti particolari che, al momento, non sono standardizzati a livello internazionale.
L’acqua potabile è utilizzata non solo per il consumo ma, di frequente, nella preparazione di alimenti, sia come componente di fabbricazione che nei processi di pulizia.

Germania

Materie plastiche a contatto con l’acqua potabile (KTW)

• Test in conformità con la normativa DVGW (Associazione tecnico-scientifica Tedesca per il gas e l’acqua) e l’Ordinanza per l’Acqua potabile del 2001, utilizzando un test sulla proliferazione microbica in conformità con il foglio di lavoro W270.
• Valori di migrazione in conformità con la normativa DIN EN 12873-1:2004 e -2:2005, in conformità con le linee guida aggiornate dell’Agenzia Tedesca per la Protezione Ambientale (datata 08/10/2008).

Regno Unito

Test in conformità con WRAS (Piano governativo per la regolamentazione dell’acqua), certificazioni dal WRc-NSF. Il certificato ha validità di 5 anni.

USA

Test in conformità alla norma NSF 61 (National Sanitation Foundation) con le approvazioni specifiche per il fabbricante, specifiche sedi di produzione, tipi di materiale e specifiche di temperatura.

Altri test specifici per altre aree geografiche

Le specifiche dei test relativi a ciascuna nazione o area geografica non sono trasferibili e devono essere esaminate caso per caso. Tuttavia le loro formulazioni sono simili per quanto riguarda l’idoneità delle specifiche condizioni di applicazione per l’acqua potabile.

Queste sono comparabili secondo le normative KTW, WRAS e NSF 61, e sono classificate in tre categorie:

• Acqua fredda (es. fino a 23 °C)
• Acqua tiepida (ad esempio fino a 60°C)
• Acqua calda (ad esempio fino a 85°)

Industria delle bevande

Insieme all’acqua minerale, tutta una serie di tipi diversi di bevande sono fabbricate a livello industriale e confezionate in contenitori quali bottiglie, lattine o barili.

Dopo l’uso, la maggioranza delle bottiglie vuote vengono restituite per il riutilizzo. I materiali plastici, come il POM-C sono disponibili in una gamma di colori e sono perfettamente adatti ad usi quali porta bottiglie e pinze.

Dopo la cernita, le bottiglie vengono pulite dentro e fuori. La necessaria sanificazione degli impianti offre una vasta gamma di possibili applicazioni per le materie plastiche: dalle parti meccaniche in entrata e in uscita agli scivoli delle bottiglie, che possono essere fabbricati con materie plastiche come il PA+MOS, al fine di evitare inutili graffi sul vetro.

Quando si selezionano i materiali per la produzione dei componenti per gli impianti di sanificazione, le condizioni di utilizzo devono essere seriamente prese in considerazione (acqua calda, acqua ad alta pressione e uso di sostanze chimiche).

I PEEK naturale e/o con formulazione modificata, sono conformi ai severi requisiti richiesti. Negli impianti di riempimento sono utilizzate le materie plastiche per il loro basso peso specifico e le loro buone proprietà di scorrimento.

Nei dispositivi a cambio rapido, nei convogliatori a vite senza fine e nelle guide di scorrimento, i materiali leggeri consentono di risparmiare energia e di ridurre i costi di manutenzione grazie al basso livello di usura.

Il nylon colato PA6+MOS, con il suo additivo di Bisolfuro di Molibdeno, combina buone proprietà di smorzamento e di alta resistenza. In aggiunta, questo materiale offre una maggiore durezza superficiale e basso coefficiente d’attrito anche con funzionamento a secco.

I componenti in plastica sono utilizzati anche nelle fasi finali del processo. I componenti tipici comprendono trasportatori a stella per etichettatura e confezionamento.