Riassunto analitico
L’impiego di carta e cartone nel settore del packaging alimentare è al secondo posto per quantitativi utilizzati all’anno, dopo i materiali plastici. La recente tendenza verso la sostenibilità ne ha ulteriormente incentivato l’utilizzo e, ad oggi, è frequente ritrovare in commercio confezioni in carta parzialmente riciclata a contatto con gli alimenti.
Tuttavia la mancanza di una legislazione armonizzata a livello Europeo, che stabilisca in modo chiaro e puntuale i criteri di conformità di questi materiali, oltre alla difficoltà di standardizzazione dei processi di riciclaggio e della composizione degli stessi prodotti, hanno fatto insorgere alcune preoccupazioni in relazione alla loro sicurezza.
L’idoneità di un imballaggio alimentare si fonda sul rispetto di tre requisiti fondamentali: la conformità di composizione, il rispetto dei limiti di migrazione e l’assenza di contaminazioni sensoriali. Mentre i primi due aspetti sono maggiormente controllabili, esistendo procedure di analisi e limiti di riferimento, è molto più sfumata la valutazione delle contaminazioni sensoriali che deve considerare le diversità tra le percezioni umane e la sensibilità a livello strumentale.
Il presente studio si è incentrato prevalentemente su quest’ultimo aspetto, andando a valutare il potenziale trasferimento di molecole odorose in grado di alterare il flavour dell’alimento, da alcune tipologie di imballaggi cartacei, sia a base di fibre vergini che riciclate.
L’obbiettivo era cercare di individuare una correlazione tra il dato analitico derivante dall’estrazione della componente volatile dei materiali e la valutazione dell’impatto olfattivo attribuita da un panel di assaggiatori.
Nel perseguimento di tale scopo, inizialmente ci si è focalizzati sulle criticità legate alla fase estrattiva. Per ottenere dati esaustivi, relativi unicamente alla componente volatile, è stata utilizzata la tecnica HS-SPME con una fibra trifasica. Sono state ottimizzate le condizioni di estrazione utilizzando un disegno sperimentale centrale composito a tre fattori: temperatura, tempo di condizionamento e tempo di estrazione. Un ‘ulteriore valutazione è stata svolta per determinare il quantitativo di materiale più opportuno da utilizzare in correlazione con il livello di riempimento della vial.
La variabilità dei dati ottenuti dall’analisi GC-MS, osservata svolgendo prove ripetute sulle stesse matrici, è stata ulteriormente approfondita andando a mappare una confezione in modo da valutata l’incidenza delle diversità della stampa superficiale.
In parallelo, sono state svolte le analisi sensoriali applicando le procedure definite dal test di Robinson e dalle norme UNI 1230-1 e 1230-2. Inizialmente un panel di assaggiatori ha valutato l’odore intrinseco del packaging attribuendo un valore di intensità e una descrizione all’aroma da esso sprigionato. Successivamente è stata analizzata la capacità di trasferimento di questi aromi a una matrice alimentare quale il cioccolato al latte, tramite sia una valutazione per confronto che un test discriminante.
Inoltre sono state svolte analisi, sia sui materiali che sul cioccolato, per definire quali molecole, nelle condizioni utilizzate per i test sensoriali, potessero realmente migrare e rappresentassero una possibile fonte di contaminazione del prodotto. Infine, sono stati individuati tre composti caratteristici e sono statiti quantificati attraverso la costruzione di rette di taratura.
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Abstract
The use of paper and cardboard in the food packaging is at the second place in terms of quantities used for year, after plastic materials. The recent trend towards sustainability has further encouraged its use and, today, it is common to find packages in partially recycled paper in contact with food on the market.
However, the lack of harmonized European legislation, which establishes the compliance criteria for these materials, as well as the difficulty of standardizing the recycling processes and the composition of the products, have raised some concerns in relation to their safety.
The suitability of food packaging is based on observance of three fundamental requirements: compliance of composition, compliance with migration limits and the absence of sensory contamination. While the first two aspects are more controllable, since there are analysis procedures and reference limits, the evaluation of sensory contaminations is much more nuanced, because it must consider the differences between human perceptions and sensitivity at an instrumental level.
This work mainly focused on the latter aspect, evaluating the potential transfer from some types of paper packaging, both made from virgin and recycled fibers, of odorous molecules capable of altering the flavor of the food.
The aim was to try to identify a correlation between the analytical data deriving from the extraction of the volatile component of the materials and the evaluation of the olfactory impact attributed by a panel of tasters.
In pursuit of this aim, the focus was initially on the critical issues related to the extraction phase. To obtain exhaustive data, relating only to the volatile component, the HS-SPME technique was used with a three-phase fiber. Extraction conditions were optimized using a three-factor Central Composite Design: temperature, conditioning time, and extraction time. A further evaluation was carried out to determine the most suitable amount of material to use in correlation with the filling level of the vial.
The variability of the data obtained from the GC-MS analysis, observed by carrying out repeated tests on the same matrices, was further investigated by mapping a package in order to assess the incidence of the differences in the surface print.
At the same time, sensory analysis were carried out applying the procedure defined by the Robinson test and by the UNI 1230-1 and 1230-2 standards. Initially, a panel of tasters evaluated the intrinsic odor of the packaging by attributing an intensity value and a description to the aroma released by it. Subsequently, the ability to transfer these aromas to a food matrix such as milk chocolate was analyzed, through both an evaluation by comparison and a discriminant test.
Furthermore, analyzes were carried out, both on materials and on chocolate, to define which molecules, in the conditions used for sensory tests, could actually migrate and represent a possible source of product contamination. Finally, three characteristic compounds were identified and quantified through the construction of regression models.
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