Meghatározható-e pontosan, hogy milyen anyagok jutnak át a csomagolószerekből az élelmiszerekbe? Vannak-e egyáltalán humánökológiai kutatások az élelmiszerbe jutó szennyezők toxicitásáról? A bio- és az újrahasznosított anyagok alternatívát jelentenek az egyszerhasználatos műanyagok helyett, de vizsgálják-e ezeket élelmiszerbiztonsági szempontok szerint? Ezekről a kérdésekről beszélgettünk Dr. Szigeti Tamás Jánossal, a WESSLING Hungary Kft. szakértőjével, üzletfejlesztési igazgatójával.

 

A csomagolószerekből különféle alkotóelemek juthatnak át az élelmiszerekbe, erről ma már tudományos publikációk vannak. Törvényszerű az átmenet egyik anyagból a másikba?

Hogyne. Azt tudjuk, hogy az anyagi világban egymással érintkező két felület között nincs átjárhatatlan határ, ezért a csomagolószerekből az anyagrészecskék az érintkezési felületen biztosan átjutnak az élelmiszerekbe. Arnold J. Lehman, az amerikai toxikológia úttörője, a Food and Drug Administration (FDA) kutatója fogalmazta meg, hogy az oldhatatlan viselkedés viszonylagos fogalom. Teljesen oldhatatlan anyag nem létezik, és az a kijelentés, hogy egy műanyag tárgy teljesen oldhatatlan, nem felel meg a valóságnak.” 

Lehman állításából következik, hogy valamilyen szinten minden anyag oldható egy másik anyagban, a szilárd anyag is. Az átjárás (anyagátadási folyamat) azért jön létre, mert ha két, egymás mellett lévő tárgyban különböző koncentrációban vannak jelen különböző vegyületek, akkor a természet alaptörvénye szerint a különböző koncentrációjú térrészek igyekeznek kiegyenlítődni. Így a nagyobb anyagmennyiségeket tartalmazó részek felől a közös határfelületen anyagáramlás indul meg a kisebb koncentrációt tartalmazó részek felé. Mivel az élelmiszer a csomagolás előtti állapotában általában nem tartalmaz olyan molekulákat, amelyek a csomagolószer anyagából képesek kioldódni, a csomagolás után megindul a kioldódás, szaknyelven a kémiai migráció folyamata. A hajtóok a koncentrációgradiens (koncentráció-esés). Számolni kell azzal, hogy valamennyi csomagolóanyagnak a bomlástermékei, hozzáadott segédanyagai (adalékok) – monomerek, oligomerek, csúszást elősegítők, rugalmasságot elősegítők, lágyítók, színezők stb. – és a nem szándékosan hozzá adott szennyezőanyagok is egyaránt átkerülhetnek az élelmiszerekbe.

Ráadásul korántsem csak csomagolószerekről kell beszélnünk. Az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkező anyagok (FCM – Food Contact Material) lehetnek adott esetben élelmiszeripari alkatrészek is, tartályok, csövek, szivattyúk, szállítószalagok, mezőgazdasági gépek stb. Laboratóriumainkban élelmiszeripari berendezések, az élelmiszerekkel érintkező alkatrészeit is vizsgáljuk, például  kávéfőző-alkatrészeket is.

A műanyagok a ’60-as évek óta globálisan jelen vannak a csomagolóiparban. Sok évtizede. Eddig nem zajlottak élelmiszerbiztonsági kutatások?

Nagyon sokáig szerettük a műanyagot, én is azt gondoltam gyerekként, hogy a műanyag a „barátunk”. A műanyagok praktikusak, lehet őket olvasztani, hajlítani, egyszerű formázni, könnyűek, puhák. Most a 21. század elején azt látjuk, hogy kényelmes tulajdonságaik mellett, vagy azok ellenére a világ megijedt a jelenlétüktől. Nem alaptalanul.

A műanyagokkal kapcsolatos környezetvédelmi és élelmiszerbiztonsági kutatások hozzávetőlegesen a 10-15 évvel ezelőtt kezdődtek, tehát még viszonylag újak. A WESSLING Hungary Kft. laboratóriumaiban az eddigi tudományos ismereteket felhasználva arra törekszünk, hogy a hozzánk forduló ügyfelek számára minél több eddig ismert, illetve eddig nem ismert szennyező migrációs viselkedéséről szolgáltassunk vizsgálati eredményeket akkreditált laboratóriumi körülmények között. Az elemzéseket kioldódás-vizsgálatoknak, vagy migrációs vizsgálatoknak nevezzük. Egy gondolat erejéig meg kell említenem, hogy egyébként nem a műanyagokkal van baj, hanem a műanyagokat használó, illetve a műanyag hulladékokat kezelő társadalom szemléletmódja a hibás. Általánosan megfigyelhető, a környezetben a műanyaghulladékok világméretű szétterjedése emberi felelőtlenségből következik.

Dr. Szigeti Tamás János

Minden anyagot azonosítottak már, ami átvándorolhat az élelmiszerekbe?

Tulajdonképpen a csomagolószerek alapanyagainak ismeretében alapvetően meghatározható azoknak a vegyületek és elemeknek – főként fémes elemek – köre, amelyek beoldódhatnak az élelmiszerekbe. Ám amíg a csomagolószerek összetevőit ismerjük, és tudjuk például, hogy a polietilén-tereftalátból (PET-palack) etilén-tereftalát, vagy annak ologomerjei, illetve a szándékosan a csomagolóanyaghoz adott anyagok oldódhatnak az élelmiszerbe. A gyártás során viszont olyan vegyületek is bekerülhetnek az egyes csomagolóanyagokba, amikre nem számítunk: nehézfémek, kőolaj-származékok, egyéb mérgező, vagy nem feltétlenül mérgező szerves molekulák. Ezek az úgynevezett nem szándékosan hozzáadott anyagok (Non Intentional Added Substances – NIAS). Lehetnek köztük karcinogének (rákkeltő hatásúak), genotoxikusak (olyan mérgező anyag, mely a testi és ivari sejtek örökítőanyagára hat, megváltoztatja a DNS által tárolt genetikai információt), vagy endokrinológiai elváltozásokhoz vezető szennyezőanyagok is.

A nem szándékosan hozzáadott anyagok esetében, a nehézség abban áll, hogy sokszor nem tudjuk, mit keressünk. Bár a gyártók kötelesek gondoskodni arról, hogy az általuk forgalomba hozott műanyagtárgy a jogszabályban foglalt előírásoknak megfeleljen, kevesebbet tudunk arról, hogy a szállítás, illetve tárolás során mi történhet az élelmiszerrel, csomagolószerrel. Felmerülhet tehát a kérdés, hogy ekkor is keletkezhetnek-e nem kívánatos, az élelmiszerbe migráló szennyeződések, amelyek kioldódás következtében aztán az élelmiszerben is megjelenhetnek. Ezért először kémiailag meg kell határozni van-e ismeretlen molekula, vagy fém-összetevő az élelmiszerekkel érintkező anyagokban (például mondjuk egy ételhordozóban), meg kell határozni az ismeretlen molekula szerkezetét, és azonosítani, hogy milyen vegyületről van szó. Ezt követően  egy adatbázis segítségével ellenőrizzük, hogy mérgező-e vagy sem, ha mérgező, akkor milyen mértékben.

A mérgezőség viszonylagos fogalom; mit jelent jelen esetben a csomagolóanyagoknál?

Paracelsus szerint a mérgezőség alapvetően a dózis függvénye. A méreghatás egyik leggyakrabban alkalmazott jellemzője az LD50-érték (milligramm/kilogrammban adjuk meg). Ez azt az anyagmennyiséget jelenti, amely a vizsgált kísérleti állatok csoportjában 50%-os elhullást okoz. Ha azt látjuk egy vizsgálat során, hogy az adott összetevő LD50-értéke 15000 mg/kg (15 000 mg testtömegenként), akkor ez azt jelenti, hogy ekkora mennyiséget, vagyis milligramm/kilogrammnyit kellene az adott kísérleti állatoknak elfogyasztani ahhoz, hogy minden második állat elpusztuljon. Ennyit szinte lehetetlen bevinni a szervezetbe, tehát ez az anyag nem tekinthető nagyon veszélyesnek. Ám ha testtömegenként csak 1 mg okozza a kísérleti állatpopuláció 50%-ának pusztulását, akkor már tekintélyes toxicitással állunk szemben. Ezzel az értékkel kapjuk meg az anyagok veszélyességi értékét és soroljuk be veszélyességi kategóriákba.

Vizsgálaink alapján a rendelkezésünkre álló adatbázisok segítségével azt is látjuk hogy citotoxikus, genotoxikus vagy blasztomogén hatású egy molekula. Biológiai szempontból genotoxicitás a legveszélyesebb. Ezért a genotoxikus molekulákra vonatkoznak a legszigorúbb élelmiszerbiztonsági határértékek. A genotoxicitás nem akut mérgezéssel jár, hanem az élőlények szöveteinek reprodukálódásának folyamatát zavarja meg. Genotoxikus anyagok például az aromás szénhidrogének és származékaik. A kutatások szerint a PET-palackokban lévő ftalátok egyebek közt a férfiak nemzőképességére is hatnak. A ftalátok számos műanyag alapanyagainak összetevői.

Az élelmiszerekbe a csomagolószerekből átjutó komponensek száma globálisan sok tízezer lehet, hatásaik vizsgálatánál, és a határértékek meghatározása a szakemberek egyfelől kutatásokra, másfelől tudományos alapokon nyugvó becslésekre támaszkodnak. Nem tudjuk mindennek a hatását kimutatni, ám vannak olyan toxikus anyagok, amelyeket már jól ismerünk. A biszfelol-A-t (BPA) nem olyan régen még cumisüvegek alapanyaga gyanánt használták. Polimerje jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, miközben ma már ismert, hogy a női szervezet hormonegyensúlyát felboríthatja. A blasztomogén és a genotoxikus anyagok az ember szervezetébe épülve nem közvetlenül akadályozzák meg az életműködést, hanem a biokémiai folyamatokat átprogramozzák, azaz a sejtekkel mást „csináltatnak”, mint amit eredetileg „csinálniuk” kellene. Az aromás szénhidrogének esetében a baj abból származik, hogy az örökítő anyag információját alakítják át. A májrák kialakulásához a kutatások szerint néhány aminosav cseréje is elegendő. Ezért tartunk a gentoxikus anyagoktól, hiszen az ember saját belső reprodukcióját is képes megzavarni.

A szabályozások nyilván meghatározzák, hogy egy adott anyag milyen szinten fordulhat elő a csomagolóban.

Igen, a határértékek elég szigorúak. A gyártóknak a kimutatható anyagok értékét olyan alacsony szinten kell tartaniuk, hogy azoknak egy átlagos emberi élethossz alatt várhatóan semmilyen kimutatható élettani hatásuk ne legyen. Persze olyan sem létezik, hogy „semmilyen hatás”, csak nagyon csekély hatás, illetve nagyon-nagyon kicsi koncentráció. A kémiai analitika szempontból az abszolút nulla fogalma nem értelmezhető. Tudomásul kell vennünk, hogy a szennyezőanyagokkal együtt kell élni. Környezetünkben, tárgyainkban, élelmiszereinkben, vizeinkben, a beszívott levegőben benne vannak, de általában olyan csekély mennyiségben, hogy kimutatásuk alig lehetséges, illetve élettani hatásuk sem érhető tetten. Az ilyen mennyiségben jelenlévő anyagokat mikroszennyezőknek nevezzük.

Hangsúlyozni szeretném, hogy több százezer anyagra vonatkozóan nem lehet egyesével határértéket adni. Ezért a gyakorlati kémiai toxikológiai vizsgálatoknál az individuális vegyületek helyett sokszor vegyületcsoportokról beszélünk. A genotoxikus, a citotoxikus és a balsztomogén anyagokra, vegyületcsoportokra külön-külön vonatkoznak határértékek. Egyébként a csomagolószerek esetében a nagy dózisú szennyezés, mérgeződés általában nem jellemző. Itt inkább krónikus (időben elhúzódó) hatásokról lehet beszélni: a kioldódás a csomagolóanyagokból kis mennyiségben, de hosszú időn keresztül zajlik.

2021-től tiltottak lesznek az egyszerhasználatos műanyagok. A nagyfokú környezetszennyezés tényén túl mi az a káros anyag, amiről itt szó van?

Példának említem a polietilén-teretftalátot (PET), amiből a legtöbb italt tartalmazó műagyag flakon készül. Fizikai, mechanikai tulajdonságai kedvezők a csomagolás szempontjából, de a polimer műanyagból a  ftalátok beleoldódhatnak a palackban található élelmiszerekbe. A migráló ftalát vegyületek mennyisége általában olyan alacsony, hogy nem haladja meg az EU-ban érvényes, rájuk vonatkozó határértékeket. Ha azonban a palackot hő, vagy napfény hatásának tesszük ki, a kioldódás intenzívvé válik, és a meleg helyen tartott palackozott italba akár a határértékeket is meghaladó mennyiségben kerülhetnek a csomagolószerből származó molekulák.

Tehát mi is tehetünk azért, hogy a csomagolóanyag minél veszélytelenebb legyen a számunkra.

Feltétlenül. A tudomány arra törekszik, hogy olyan anyagokat állítsanak elő, amelyeknek élelmiszerbiztonsági jellemzői kedvezőek; de az élelmiszer-csomagolószer kölcsönhatás mindig jelen lesz. Ha mi betartjuk azokat az előírásokat, amelyek a csomagolószer használatára vonatkoznak, akkor kevesebb lesz a baj. Ha például az az utasítás, hogy az élelmiszert ne tegyük ki melegnek, magas hőmérsékletnek, akkor nemcsak azért figyelmeztetnek erre, mert az megromlik, hanem azért is, mert, ahogyan azt előbb említettem, hő hatására a kioldódás sebessége nő. Tehát az autóba felejtett palackos üdítőnek nyáron kitűnő extrakciós hatást biztosít a hőség. A laboratóriumi vizsgálatok során gyakorlatilag mi is ezt csináljuk: a mintát egy ún. élelmiszert utánzó anyaggal érintkeztetve felmelegítjük, hogy a migráció sebességét mesterségesen felgyorsítsuk. Így néhány hetes kezelést alkalmazva meg tudjuk mondani, hogy például egy kétéves minőségmegőrzési idő alatt várhatóan mennyi kioldódó anyagra lehet számítani a szóban forgó élelmiszerben.

A kioldódó anyagok sorában egyébként ne feledkezzünk meg a festékekről, a színezékekről sem. De említhetem a ragasztókat is: a papírdoboz ragasztójának polimer összetevői is megjelenhetnek az élelmiszerben. Ezekre is létezik határérték, és előírás, hogy milyen ragasztót szabad élelmiszeripari céllal használni. A WESSLING Hungary Kft.-nél a kioldódási vizsgálatokat Dr. Kovács Ágnes csoportja végzi. Nagyon szerteágazó területről van szó.

A bioanyagok jelentős alternatívát nyújtanak a műanyagok helyett és várható az elterjedésük. Vizsgálják ezeket élelmiszerbiztonsági szempontok szerint?

Igen, vannak ilyen irányú vizsgálatok. Nézze, egy bambusznádból készült pohár, hiába biológiai eredetű anyag és szerencsés körülmények közt le is bomlik, de az ilyen anyagokból készített, élelmiszerrel érintkező eszköz – pl. az említett pohár – mégsem abszolút veszélytelen, hiszen az alapanyagát képező növény termesztése során használhattak permetező szereket, vagy a növény egy szennyezett környezetből bármilyen nem-kívánatos vegyületet vehetett fel és építhetett bele a testébe.

Biológiai úton lebomló anyag a politejsav, a PLA (Poly Lactic Acid) is, ami ember- és környezetbarát, bár mechanikai tulajdonságai miatt nem lehet olyan sokféle célra felhasználni, mint egy „hagyományos” műanyagot, és – tudomásom szerint – meglehetősen drága alapanyag. Az, hogy a gyártás során a politejsavból készült fóliába milyen szennyezőanyag épül be nem szándékosan hozzáadott anyagként, ugyancsak nem tudható, ezért a PLA-ból készült csomagolóanyagokat, csomagolószereket is célszerű vizsgáltatni.

Az Európai Unióban felmerült, hogy a körforgásos gazdasági megfontolások alapján a  PET-palackokat újrahasznosítás után fel lehessen használni élelmiszeripari célokra. Abban az esetben is, ha a műanyag eredetileg nem élelmiszerek csomagolására szolgált. Ha – tegyük fel – növényvédő szer volt az adott palackban korábban (nem tudhatjuk, mire használták), akkor ez már veszélyeket rejt. Azt gondolom, hogy az újrahasznosított anyagok élelmiszeripari felhasználása komoly kockázattal járhat, hiszen e tekintetben ismeretlen forrásból származó műanyagokról beszélünk, amelyekből olyan csomagolószereket gyártanának, amelyekben ismét valamilyen élelmiszert hoznának forgalomba.

A szakemberek szerint az így előállított csomagolóanyagok felhasználása nem jelent élelmiszerbiztonsági kockázatot, mert az újrahasznosítási technológiai folyamat egyik lépésében magas hőmérsékletű kezelést alkalmaznának, aminek következtében a káros szennyezők illékony vegyületei elpárolognának az anyagból. Bár 100 százalékos hatásfokú fizikai és kémiai folyamatok nem léteznek, az illékony szennyezők, például bizonyos kőolaj-eredetű származékok várhatóan valóban távozni fognak a felmelegített masszából, de a kevésbé, vagy alig párolgó vegyületektől ilyen módon nem lehet megszabadulni. Mindazonáltal, ha ügyfeleink ilyen feladattal keresnek meg bennünket, laboratóriumainkban meg fogjuk vizsgálni a beszállított, visszaforgatott csomagolóanyagok és csomagolószerek minőségét. Ezek után érdemes lehet visszatérni erre a kérdésre.

Nyitókép: Unsplash

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük