Ключевые испытания для определения эксплуатационных характеристик флексографских красок на водной основе, безопасных для пищевых продуктов

Согласно отраслевой статистике, около 20% проблем с качеством упаковки пищевых продуктов связаны с несоответствием характеристик безопасности красок, при этом основными факторами риска являются чрезмерная миграция и наличие остатков вредных веществ. В данной статье рассматриваются основные методы испытаний для оценки безопасности пищевых продуктов флексографских красок на водной основе с точки зрения таких аспектов, как безопасность миграции и соответствие требованиям к сырью, а также предлагается техническое руководство по выбору красок.

1. Тестирование миграции

Миграция является основным показателем оценки безопасности пищевых продуктов. Она определяет количество вредных веществ в чернилах, которые могут попасть в пищевые продукты посредством таких процессов, как проникновение или испарение при контакте. Этот тест напрямую связан с риском попадания в организм человека и требует проведения строгих имитационных экспериментов и инструментального анализа.

1.1 Испытание на миграцию тяжелых металлов

• Цель: обнаружение миграции тяжелых металлов, таких как свинец (Pb), кадмий (Cd), ртуть (Hg) и мышьяк (As), из чернил в пищевые продукты для предотвращения неврологических и органных повреждений, вызванных длительным приемом.

• Стандарты: GB 4806.10-2022 Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов для покрытий, контактирующих с пищевыми продуктами ; Регламент ЕС 10/2011 о пластиковых материалах и изделиях, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами .

• Лимиты: Пределы миграции — Pb ≤ 0,01 мг/кг, Cd ≤ 0,005 мг/кг, Hg ≤ 0,001 мг/кг, As ≤ 0,01 мг/кг; общая миграция ≤ 0,03 мг/кг.

1.2 Тестирование остатков и миграции летучих органических соединений (ЛОС)

• Цель: обнаружение остатков и миграции органических растворителей (например, этанола, пропиленгликоля метилового эфира) в чернилах, которые не испарились полностью, предотвращая опасность появления запаха и раздражения.

• Стандарты: GB 38507-2020 Предельные значения летучих органических соединений в чернилах ; FDA 21 CFR 175.300 Смолистые и полимерные покрытия, контактирующие с пищевыми продуктами .

• Пределы: остаток ЛОС в флексографских красках на водной основе ≤ 50 г/л; общая миграция ЛОС в пищевые имитаторы ≤ 0,5 мг/кг, отдельные соединения ≤ 0,1 мг/кг.

1.3 Специальное тестирование мигрантов

• Цель: Тестирование определенных высокорисковых веществ, которые могут присутствовать в чернилах, таких как пластификаторы, формальдегид и фенольные соединения, для предотвращения эндокринных нарушений или канцерогенных рисков.

• Основные вещества и методы:

• Фталаты (пластификаторы): обнаружены методом ГХ-МС после погружения в имитатор и экстракции; общая миграция ≤ 0,1 мг/кг (EU REACH).

• Формальдегид: обнаружен методом ВЭЖХ с дериватизацией; миграция ≤ 0,15 мг/кг (GB 9685).

• Бисфенол А (БФА): применим к чернилам, содержащим эпоксидные смолы; определяется методом ЖХ-МС/МС; миграция ≤ 0,05 мг/кг (EU 10/2011).

2. Проверка соответствия сырья и производственного процесса

Оценка показателей безопасности пищевых продуктов зависит не только от испытаний готовой продукции, но также требует прослеживаемости сырья и производственных процессов для создания системы «контроля рисков по всей цепочке».

2.1 Аудит соответствия сырья

• Цель: проверка соответствия сырья для чернил требованиям к материалам, контактирующим с пищевыми продуктами, и предотвращение использования запрещенных веществ в соответствии с такими стандартами, как EU REACH и China GB 9685.

• Основное тестирование:

• Аудит списка сырья: требовать от поставщиков предоставления паспорта безопасности (SDS) для каждой партии, подтверждающего отсутствие запрещенных веществ, таких как фталаты (DEHP, DBP) и полициклические ароматические углеводороды (PAH).

• Проверка чистоты: проведение анализа чистоты основного сырья (смол, пигментов); чистота смолы ≥ 99%, вредных примесей (Pb, As) в пигментах ≤ 0,001%.

• Проверка соответствия сертификату: убедитесь, что сырье сертифицировано FDA, EFSA или другими органами для контакта с пищевыми продуктами (например, FDA 21 CFR 175.300).

2.2 Испытание контроля загрязнения производственного процесса

• Цель: Определить, загрязнены ли чернила вредными веществами из-за недостаточной очистки оборудования или антисанитарных условий во время производства.

• Ключевые точки тестирования:

• Обнаружение остатков на оборудовании: перед переключением производства проверьте наличие остаточных компонентов от предыдущих партий чернил (например, тяжелых металлов, растворителей) на поверхностях оборудования; остаток ≤ 0,01 мг/см².

• Микробный анализ окружающей среды: количество осаждаемых в воздухе бактерий ≤ 10 КОЕ/чашка (диаметр 90 мм, воздействие 30 мин); общее количество колоний на полу и столешницах ≤ 10 КОЕ/см².

• Безопасность упаковочного материала: Упаковочные барабаны для чернил должны пройти испытания на соответствие требованиям по пищевой безопасности (испытания на миграцию и микробиологическое тестирование), чтобы избежать загрязнения.

3. Пример из практики: практика испытаний безопасности пищевых продуктов в упаковочной компании

Компания из Центрального Китая приобрела флексографские краски StarColor на водной основе для упаковки детского питания, которая должна была пройти строгие испытания на безопасность пищевых продуктов. Процесс испытаний и результаты были следующими:

• Тестирование миграции:

• Тяжёлые металлы: Pb и Cd не обнаружены.

• Миграция ЛОС: миграция этанола 0,05 мг/кг; другие растворители не обнаружены.

• Специфическая миграция: фталаты не обнаружены; формальдегид 0,03 мг/кг.

• Биологическое тестирование:

• Острая пероральная токсичность LD50 > 10 000 мг/кг (практически нетоксичен).

• Испытание на раздражение кожи не выявило эритемы или отека, средство классифицировано как не вызывающее раздражения.

• Моделирование сценария:

• После ускоренной миграции (70°С в течение 2 суток) все показатели остались ≤ 60% от предельных значений.

• После 500 протираний перенос краски составил 0,02 мг/см², что соответствует требованиям.

Чернила успешно прошли испытания и были использованы на упаковке детского питания без каких-либо инцидентов или жалоб на безопасность.

Заключение

Оценить безопасность пищевых продуктов при использовании флексографских красок на водной основе можно путем количественной оценки рисков, связанных с вредными веществами, с помощью испытаний на миграцию и снижения рисков, исходящих от источника, посредством контроля сырья и процесса.

При выборе поставщика флексографских красок на водной основе отдавайте предпочтение тем, которые сертифицированы FDA, REACH SVHC, RoHS и другими авторитетными стандартами, а также запрашивайте полные отчеты об испытаниях.

Только посредством научных и всесторонних испытаний можно гарантировать, что флексографские краски на водной основе являются экологически чистыми и безопасными для использования в упаковке пищевых продуктов, защищая здоровье потребителей.