يُعدّ البلاستيك حاليًا أكثر مواد تغليف الأغذية استخدامًا. ولأنّ مواد التغليف البلاستيكية على تماس مباشر مع الأغذية، فقد أثارت سلامة هذه المواد وانتقال المواد الكيميائية الموجودة فيها إلى الأغذية قلقًا واسع النطاق. وتُعدّ هذه القضايا أيضًا محورًا مهمًا في أبحاث سلامة الأغذية.
لفترة طويلة، شكّلت بقايا وهجرة الأوليغومرات، والمونومرات الضارة، والملوثات، والمواد المضافة في الأحبار المذيبة المطبوعة على عبوات المواد الغذائية البلاستيكية، العامل الرئيسي المؤثر على سلامة مواد تغليف المواد الغذائية. ولحل هذه المشكلة، طُوّرت تقنيات جديدة في طباعة العبوات، مثل تقنية الطباعة بالأشعة فوق البنفسجية (UV) القائمة على أحبار قابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. تُستخدم المبادرات الضوئية (PIs)، باعتبارها المكونات الرئيسية للأحبار القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، على نطاق واسع في طباعة مواد تغليف المواد الغذائية.
بعد أن يبدأ المُبَرِّم الضوئي تفاعل البلمرة، يتحول معظم المُبَرِّم الضوئي إلى بقايا، ويصبح طرف سلسلة البوليمر، ولكن تبقى كمية صغيرة منه غير المُبَرَّم في الحبر، ويمكن إزالة هذه المركبات الجزيئية الصغيرة من عبوات الطعام. ينتقل حبر الطباعة الخاص بالمادة إلى الطعام، مسببًا تلوثه.
وفي السنوات الأخيرة، وجدت الدراسات أنه بعد معالجة حبر الأشعة فوق البنفسجية، فإن المادة المتبقية من المبادر الضوئي يمكن أن تلوث الطعام الموجود في العبوة من خلال الهجرة الكيميائية أو الاتصال الجسدي في ظل ظروف معينة، مما يسبب مخاطر محتملة على صحة الإنسان.
منذ اكتشاف المبادرات الضوئية في مسحوق حليب نستله في إيطاليا عام 2005، جذبت هجرة المبادرات الضوئية وتلوثها الانتباه من جميع أنحاء العالم.
في عام ٢٠٠٧، وجد بعض الباحثين، من خلال اختبار سمية الفئران، أن البنزوفينون (BP) و٤-ميثيل بنزوفينون (PBZ) لا يزيدان من احتمال إصابة الفئران بالأورام فحسب، بل يُسببان أيضًا ضررًا وتسممًا تناسليًا عند ملامستهما للجلد.
في مايو/أيار 2009، حددت اللجنة الدائمة المعنية بسلسلة الغذاء وصحة الحيوان التابعة للمفوضية الأوروبية حد الهجرة المحدد للبنزوفينون في أحبار الطباعة لمواد الاتصال بالأغذية بمقدار 0.6 ملغ/كغ.
في عام 2015، أوضحت جمعية الطباعة بالحبر التابعة للاتحاد الأوروبي (EuPIA) متطلبات تقييد الهجرة لـ 105 من المبادرات الضوئية الجزيئية الصغيرة على أساس وثيقة EU 2002/72/EC واللائحة السويسرية 817.023.21.
نظراً لاحتمالية تلامس مواد التغليف البلاستيكية الغذائية مع أنواع عديدة من الطعام أثناء الاستخدام، فإن تقييم التعرض الحالي للمواد السامة والضارة في مواد التغليف البلاستيكية الغذائية يعتمد عادةً على مُحاكيات الطعام لاختبارات الهجرة. وقد أظهرت الدراسات أن خصائص مُحاكيات الطعام تؤثر بشكل كبير على سلوك الهجرة؛ إذ تختلف بوليمرات المواد المختلفة اختلافاً واضحاً في قدرة المُبادرات الضوئية على الهجرة.
في الوقت الحاضر، يعد البحث في هجرة المبادرين الضوئيين إلى الأغذية ومُحاكيات الأغذية نقطة ساخنة، ولكن هناك دراسات قليلة حول قوانين هجرة المبادرين الضوئيين في مواد ملامسة الأغذية إلى مُحاكيات الأغذية.
ولتحقيق هذه الغاية، اختار باحثونا محاكيات الطعام وفقًا للمعيار الوطني للغذاء GB/T 23296.1-2009، وأخذوا عملية هجرة المبادرين الضوئيين إلى محاكيات الطعام كهدف بحثي، واعتمدوا كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء-مطياف الكتلة الترادفية (UHPLC). ولتحقيق هذه الغاية، اختار باحثونا محاكيات الطعام وفقًا للمعيار الوطني للغذاء GB/T 23296.1-2009، وأخذوا عملية هجرة المبادرين الضوئيين إلى محاكيات الطعام كهدف بحثي، واعتمدوا كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء-مطياف الكتلة الترادفية (UHPLC). -MS/MS) تحديد 1-هيدروكسي سيكلوهكسيل فينيل كيتون (SINOCURE 184)، بنزوفينون (SINOCURE BP)، 2،2-دايميثوكسي-2-فينيل أسيتوفينون (SINOCURE BDK)، ميثيل 2-بنزويل بنزوات (SINOCURE OMBB)، إيثيل 4-ثنائي ميثيل أمينوبنزوات (SINOCURE EDB) وما إلى ذلك في مواد التغليف البلاستيكية الغذائية 5 أنواع من المبادرات الضوئية، ودراسة قانون الهجرة لهذه المبادرات الضوئية الخمسة إلى 3 أنواع من محاكيات الأغذية تحت أوقات هجرة مختلفة ومواد هجرة مختلفة، مما يوفر أساسًا لتقييم سلامة استخدام المبادرات الضوئية في مواد التغليف الغذائية.
استُخدم عمود كروماتوغرافيا Agilent Eclipse Plus C18 كعمود فصل، ومزيج من محلول أسيتات الأمونيوم بتركيز 1 غ/ل وأسيتونتريل بنسب حجمية مختلفة كطور متحرك لعملية الإيلوشن التدرجي، واستُخدم مصدر أيونات موجبة بالرش الكهربائي للكشف في وضع مراقبة الأيونات الانتقائية. الحد الأدنى للتحديد (10S/N) لهذه الطريقة هو 1.38 إلى 5.56 ميكروغرام/دسم². تراوح معدل الاسترداد بين 77.5% و95.0%، وتراوح الانحراف المعياري النسبي (n=6) للقيمة المقاسة بين 0.81% و8.9%.
تأثير وقت الهجرة على هجرة المبادرين الضوئيين
الشكل 1- الماء؛
الشكل 2- محلول إيثانول 10%؛
الشكل 3- محلول حمض الأسيتيك 30 جم/لتر
1-أومب؛ 2-مجلس التنمية الاقتصادية؛ 3-كبك (184)؛ 4-بي بي؛ 5-بدك
في ثلاثة مُحاكيات غذائية: الماء، ومحلول الإيثانول 10%، ومحلول حمض الأسيتيك 30 غ/ل، كلما طالت مدة الهجرة، زادت كمية هجرة المُبادرات الضوئية الخمسة، وزادت كمية الهجرة بسرعة خلال الأيام الخمسة الأولى. يصل حجم الهجرة المُمتد تدريجيًا إلى حالة التوازن.
تأثير مُحاكي الطعام على هجرة المُبادرات الضوئية
1-أومب؛ 2-مجلس التنمية الاقتصادية؛ 3-كبك (184)؛ 4-بي بي؛ 5-بدك
① يمتاز OMBB بأعلى معدل هجرة بين مُحاكيات الطعام الثلاثة، وهناك اختلافات جوهرية في معدل الهجرة بين مُحاكيات الطعام المختلفة، بينما يمتاز BDK بأقل معدل هجرة. معدل هجرة خمسة أنواع من المُبادرات الضوئية في ثلاثة أنواع من مُحاكيات الطعام هو:
OMBB＞EDB＞CPK(184)＞BP＞BDK
② قدرة هجرة CPK (184) و OMBB في محلول حمض الأسيتيك 30 جم / لتر أقوى من تلك الموجودة في الماء ومحلول الإيثانول 10٪، وقدرة هجرة EBD و BP في محلول حمض الأسيتيك 30 جم / لتر ومحلول الإيثانول 10٪ أعلى. يو شوي. قد يكون هذا بسبب اختلاف ذوبان 5 PIs في محاكيات الطعام المختلفة. ذوبان 5 أنواع من PIs في الماء منخفض، وكمية هجرة 5 أنواع من PIs في الماء هي الأصغر. في محلول حمض الأسيتيك 30 جم / لتر، تكون هجرة BDK صغيرة جدًا، وقد يرجع ذلك إلى حقيقة أن BDK غير مستقر في المحاليل الحمضية ويتحلل بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض في الهجرة.
تأثير مواد تغليف الأغذية على هجرة المبادرين الضوئيين
الشكل 1- الماء؛
الشكل 2- محلول الإيثانول 10%؛
الشكل 3- محلول حمض الأسيتيك 30 جم/لتر
1-PE؛ 2-بوب/حزب الشعب الكمبودي؛ 3-بوب/بيت/CPP
① في نفس نوع سائل محاكاة الطعام، تكون كمية هجرة 5 أنواع من المبادرات الضوئية في 3 أنواع من مواد تغليف الطعام هي:
PE＞BOPP/CPP＞BOPP/PET/CPP
قد يكون السبب في ذلك هو أن مادة BOPP/PET/CPP عبارة عن مركب مكون من ثلاث طبقات، يتمتع بخصائص حاجزة جيدة، كما أن المبادر الضوئي ليس من السهل اختراقه في السائل المحاكي للطعام، مما يؤدي إلى هجرة قليلة؛
② قدرة حاجز مادة BOPP/PET/CPP على المبادرة الضوئية في الماء هي 5-12 مرة من مواد التغليف الغذائي الأخرى، والقدرة الحاجزة لمادة BOPP/PET/CPP في محلول إيثانول 10٪ ومحلول حمض الأسيتيك 30 جم / لتر فقط 1.2～1.5 مرة من المواد الأخرى؛
③ هناك اختلافات واضحة في كمية انتقال المادة البادئة الضوئية نفسها بين مواد تغليف الأغذية المختلفة. لذا، يُعدّ أداء الحاجز العامل الرئيسي المؤثر على انتقال المادة البادئة الضوئية.
خاتمة
تختلف قدرة الهجرة لـ 5 أنواع من مثبطات البروتين في محاكيات الأغذية المختلفة، ومن بينها قدرة الهجرة إلى محلول حمض الأسيتيك 30 جرام / لتر هي الأقوى؛ ترتبط قدرة الهجرة لـ 5 أنواع من مثبطات البروتين في مواد التغليف البلاستيكية الغذائية المختلفة ارتباطًا وثيقًا بخصائص الحاجز للمواد.
