Nanocząstki w opakowaniach

W dzisiejszych czasach projektując nowe technologie zwraca się coraz większą uwagę na oszczędzanie miejsca, energii oraz materiałów. Jednym ze sposób, który przyczynia się do takich oszczędności jest miniaturyzacja, czyli zmniejszenie rozmiarów otaczających nas przedmiotów. Działania takie w konsekwencji prowadzą do zmniejszania się ilości generowanych odpadów, co w istotny sposób wpisuję się w ochronę środowiska. Dziedziną nauki, która zajmuję się tworzeniem materiałów o zmniejszonych rozmiarach jest nanotechnologia.

Czym jest nanotechnologia?

Jest to technika, która prowadzi do uzyskania materiałów, w których przynajmniej jeden z wymiarów jest w skali nano. Jeden nanometr (nm) stanowi jednomilionową część milimetra. Dla porównania szerokość DNA wynosi 2,5 nm, natomiast pojedynczy atom węgla stanowi 0,15 nm. Nanocząstki powstają w sposób naturalny podczas pożarów oraz wybuchów wulkanów. Nanoformy tytanu są wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych, papieru oraz kosmetyków. Do roku 2022 nanocząstki były używane do produkcji słodyczy oraz gum do żucia, ale na chwilę obecną taka praktyka jest już zakazana.

Nanocząstki w żywności

Prawo obowiązujące w UE nie zezwala na dodatek nanocząstek do żywności, natomiast nie jest zabroniony ich kontakt z żywnością. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 z dnia 25 października 2011 r. ustanawia definicję nanomateriału. Jest nim każdy celowo wytworzony materiał, którego jeden lub więcej wymiarów jest rzędu 100 nm lub miej lub który składa się z odrębnych elementów funkcjonalnych, wewnątrz lub na powierzchni, z których wiele ma jeden lub więcej wymiarów rzędu 100 nm lub mniej, włączając struktury, aglomeraty lub agregaty, które mogą mieć wielkość powyżej 100 nm, ale zachowują właściwości charakterystyczne nanoskali. Właściwości takie obejmują:

• szczególne właściwości fizyczno-chemiczne różniące się od właściwości tego samego materiału występującego w innej postaci niż nanomateriał;
• właściwości związane z określoną rozległą powierzchnią rozpatrywanych materiałów;

Inną definicję nanomateriału formułuje Zalecenie Komisji z dnia 10 czerwca 2022 r., zgodnie, z którym nanomateriał oznacza naturalny, powstały przypadkowo lub wytworzony materiał składający się z cząstek w stanie stałym, które występują albo samodzielnie, albo jako możliwe do zidentyfikowania cząstki składowe w agregatach lub aglomeratach, i w którym co najmniej 50% takich cząstek w liczbowym rozkładzie spełnia co najmniej jeden z poniższych warunków:

• co najmniej jeden zewnętrzny wymiar cząstki mieści się w zakresie 1-100 nm;
• cząstka ma wydłużony kształt, a dwa wymiary zewnętrzne są mniejsze niż 1 nm, a drugi wymiar jest większy niż 100 nm;
• cząstka ma kształt płaski, gdzie jeden wymiar zewnętrzny jest mniejszy niż 1 nm, a pozostałe są większe niż 100 nm;

W przypadku użycia przez producenta opakowania żywnościowego, które zawiera składniki w postaci nanomateriałów, należy wyraźnie je wskazać w wykazie składników. Po nazwie tych składników umieszcza się w nawiasach wyraz „nano”.

Wymagania dotyczące produkcji i wprowadzania do obrotu materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością (FCM)

Zgodnie z Rozporządzeniem (WE) nr 1935/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 października 2004 r. nanomateriały przeznaczone do kontaktu z żywnością muszą być wystarczająco obojętne, aby nie powodować przenikania do żywności substancji w ilościach, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka. Dodatkowo nie powinny powodować niemożliwych do przyjęcia zmian w składzie takiej żywności lub pogorszenia jej cech organoleptycznych. Rozporządzenie narzuca na producentów opakowań obowiązek produkcji zgodnej z dobrą praktyką produkcyjną (GMP).

Akt prawny z 27 października 2004 r. nakłada wymóg uzyskania zezwolenia na nowe substancje, składania pisemnej deklaracji zgodności oraz wdrożenia systemu identyfikowalności produktu. Zezwolenia wydawane są przez państwa członkowskie i Komisję Europejską. Określają warunki stosowania oraz wymagania dotyczące znakowania nanomateriałów.

Wykaz substancji dozwolonych

Przepisy UE narzucają obowiązek prowadzenia wykazu dozwolonych substancji stanowiących składniki materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością, a także jeżeli to konieczne, warunki szczególne stosowania tych materiałów. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 10/2011 z dnia 14 stycznia 2011 r. zawiera wykaz substancji dozwolonych do produkcji wyrobów do kontaktu z żywnością. Dodatkowo określa dopuszczalne limity emigracji nanocząstek. Przed umieszczeniem danej substancji w wykazie, Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) dokonuje oceny bezpieczeństwa wykorzystania substancji. Na tej podstawie ustalany jest SML- dopuszczalny limit migracji specyficznej (mg/kg).

Zezwolenie na nową substancję

W przypadku próby użycia substancji nieujętej w wykazie, należy uzyskać zezwolenie na stosowanie substancji. Zgodnie z Rozporządzeniem (WE) nr 1935/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 października 2004 r. wniosek o wydanie zezwolenia należy złożyć we właściwym organie danego Państwa Członkowskiego. Wniosek powinien zawierać:

• nazwę i adres wnioskodawcy;
• dokumentację techniczną zawierającą informacje określone w wytycznych dotyczących oceny bezpieczeństwa stosowania substancji, które mają zostać opublikowane przez Urząd;
• streszczenie dokumentacji technicznej.

Nanocząstki – zagrożenie

Od kilkunastu lat na całym świecie toczą się dyskusję nad potencjalnym, negatywnym oddziaływaniem nanomateriałów na żywe organizmy. Bezpieczeństwo nanomateriałów zostało poruszone między innymi na forach: Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oraz Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ). Nanocząstki stanowią istotne zagrożenie ze względu na zdolność do przenikania bariery krew- mózg, kumulacji w układzie nerwowym oraz wywoływania stresu oksydacyjnego.

Projekt GUIDENANO

Projekt GUIDENANO zakończył się w 2017r. Polegał na opracowaniu innowacyjnej metodologii oceny i zarządzania zagrożeniami, jakie niosą nanoprodukty. Stworzono narzędzie internetowe, które miało na celu pomóc w ocenie ryzyka związanego z nanomateriałami i w wyborze środków zarządzania tym ryzykiem. Efektem projektu było opracowanie narzędzia GUIDEnano. W celu skorzystania z narzędzia należy zalogować się na stronie, następnie utworzyć osobny przypadek dla nanoproduktu i wpisać dane takie jak: wykorzystany nanomateriał, szacunki dotyczące narażenia dla ludzi i środowiska oraz dane dotyczące zagrożenia. 

Autorzy:

1. Piotr Włodawiec – partner, radca prawny,
2. Anna Pakulska – inżynier technologii żywności.