Evaluación y modelado de la migración de acrilonitrilo en un material plástico en contacto con alimentos

Abstract

Una de las principales preocupaciones en cuanto a la seguridad de los envases alimentarios es la posible migración de sustancias químicas indeseadas como monómeros y aditivos desde los materiales en contacto con los alimentos hacia estos últimos. En este trabajo se validó inicialmente, una técnica analítica por cromatografía de gases con detector de ionización de llama (GC-FID) y muestreo de espacio de cabeza (Headspace Analyser- HS) para la determinación del monómero acrilonitrilo. Las características de desempeño evaluadas en la metodología de selección fueron: selectividad, límite de cuantificación, linealidad, intervalo de medición, sensibilidad, precisión como repetibilidad, exactitud, robustez e incertidumbre. El método es apropiado para la determinación cuantitativa de acrilonitrilo monómero con un nivel mínimo de 0.10 ± 0.004 µg kg-1. Posteriormente, se evaluó la migración experimental de acrilonitrilo desde ‘pellets’ de polipropileno en dos simulantes alimentarios (agua y etanol) a 20 y 44 °C durante 43 días. A partir de los datos obtenidos se propuso un modelo cinético de migración del acrilonitrilo para cada simulante a las dos temperaturas evaluadas. Para el simulante de alimentos acuosos no ácidos, la migración de acrilonitrilo se representó empleando un modelo cinético de pseudo segundo orden con un valor máximo de concentración de equilibrio de 15.99 ± 0.77 µg kg-1 a una temperatura de 20 ± 1°C y una concentración de equilibrio de 16.58 ± 0.76 µg kg-1 a 44 ± 2°C. Para la solución de Etanol a 50% (v/v) en agua desionizada para simular alimentos como leche y derivados lácteos, se ajustó un modelo de segundo orden para las dos temperaturas evaluadas, con una concentración de equilibrio de 15.07 ± 0.63 µg kg-1 para 20 ± 1°C y una concentración de equilibrio de 16.40 ± 1.48 µg kg-1 a 44 ± 2°C. De los resultados experimentales obtenidos y los valores estimados a partir de las cinéticas de migración pudo establecerse que no se supera el nivel máximo (20 µg Kg-1) establecido en la normatividad para los simulantes y condiciones evaluadas. (Texto tomado de la fuente)

One of the main concerns regarding the safety of food packaging is the possible migration of unwanted chemicals such as monomers and additives from packaging materials into the food. In this study, an analytical technique by gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID) and Headspace Analyser- HS was initially validated for the determination of acrylonitrile monomer (an additive in the manufacture of plastics). The performance characteristics evaluated in the determination methodology were selectivity, the limit of quantification, linearity, measurement range, sensitivity, and precision characteristics such as repeatability, accuracy, robustness, and uncertainty. The method is suitable for the quantitative determination of acrylonitrile monomer with a minimum level of 0.10 ± 0.004 µg kg-1 Subsequently, the experimental migration of acrylonitrile from polypropylene 'pellets' in two food simulants (water and ethanol) was evaluated at 20 and 44 °C for 43 days. From the data obtained, an acrylonitrile migration kinetic model was proposed for each simulant at the two temperatures evaluated. The migration of acrylonitrile in water was represented using a second-order kinetic model (44°C) with a maximum equilibrium concentration value of 16.58 ± 0.76 µg kg-1, while the migration of acrylonitrile in ethanol was fitted to a second-order model (44°C) with an equilibrium concentration of 16.40 ± 1.48 µg kg-1. From the experimental results obtained and the values estimated from the migration kinetics, it was possible to determine that the maximum legal concentration of acrylonitrile for the simulants and conditions evaluated is not exceeded at the conditions studied.