Исследовательская работа по химии "Полимерная упаковка. Скрытая угроза."

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Верхнехавское среднее общеобразовательное учреждение

Исследовательская работа по химии

Полимерная упаковка. Скрытая угроза.

Выполнила:

Ученица 11 «Б» класса

Пешкова Юлия Юрьевна

Руководитель:

Учитель химии

Зубарева Татьяна Владимировна

2012 год.

Полимерная упаковка прочно вошла в нашу жизнь. Но какой она должна быть, какими свойствами обладать?

Требования к полимерным, комбинированным и прочим упаковочным материалам для пищевой промышленности просты и понятны. Материалы должны быть стойкими к механическому воздействию и влиянию погодных факторов, не набухать при контакте с продуктом и не допускать проникновения его через стенки упаковки. Обязательное условие - наличие гигиенического сертификата, гарантирующего, что в состав упаковочного материала не входят канцерогены, мутагены или аллергены, что он не изменяет органолептические и физиологические свойства продукта и не выделяет вредные вещества в количествах, превышающих допустимый с гигиенической точки зрения уровень.

А если продукт содержит в своем составе кислоты или упаковывается (реализуется) в горячем виде, не переходят ли химические составляющие из упаковки в пищу? Оказывается, такое вполне возможно.

О выходе вредных мономеров в продукт иди воду свидетельствует неприятный химический запах.

Такие вещества, как амины, фенолы, сложные эфиры различных кислот, связаны с полимером чисто механически и поэтому легко мигрируют в контактирующие с упаковкой пищевые продукты. В полимерные материалы входят также пластификаторы, обладающие хорошей способностью растворяться в жирах и маслах. Поэтому растительные масла и мягкие маргарины нельзя долго хранить в пластиковой таре и на свету. При ярких красочных полимерных упаковках есть риск выхода в продукт красителей и пигментов.

Учитесь «читать» упаковку

Европейцы не пьют из пластиковых бутылок. Только из алюминиевых и стеклянных, потому что они серьезно относятся к своему здоровью. Добросовестные изготовители на донышке бутылки ставят маркировку, указывающую, из какого пластика она сделана.

Чтобы понять, какой перед вами пластик, нужно проверить маркировку – на донышке, внутри треугольника будет указана цифра, а иногда и буквенная аббревиатура, обозначающая тип пластика.

• PET или ПЭТ (1) – полиэтилентерефталат. Один из наиболее химических стабильных материалов, ему лучше отдавать предпочтение. Его свойства остаются неизменными в диапазоне температур от-40 до +250 градусов и при довольно длительном хранении.
• PVC или ПВХ (3) – поливинилхлорид, винил. Такая бутылка может иметь голубоватый оттенок, при надавливании ногтем остается белый рубчик. Вредную емкость можно распознать и по наплыву на донышке. Он бывает в виде линии или копья о двух концах. Но самый верный способ - нажать на бутылку ногтем. Если емкость опасная, то на ней образуется белесый шрам. Бутылка из безопасного полимера остается гладкой.

Через неделю, как залито содержимое, емкость из ПВХ начинает выделять вредное вещество – винилхлорид, который вызывает рак. Через месяц в содержимом скапливается несколько миллиграммов винилхлорида.

В пластик, из которого изготавливают одноразовую посуду, для прочности добавляют стабилизаторы - полистирол и полипропилен.

Производители не сообщают нам о токсичности и неустойчивости поливинилхлорида: он распадается очень быстро – например, в напиток из такой бутылки очень быстро попадают токсины, которые потом оказываются в нашем организме.

Конечно, медики утверждают, что это не представляет серьёзной опасности для организма, однако, получая миллиграммы токсинов каждый раз, легко не заметить, как возникнут опаснейшие заболевания.

Любая пластиковая посуда в конечном итоге оказывает на наше здоровье неблагоприятное влияние, которое не вызывает ощутимых проблем, если использовать её редко – когда это действительно необходимо.

Постоянное же пользование пластиковой посудой приводит к ухудшению здоровья, хотя многие учёные и говорят, что это ещё не доказано. К тому же недобросовестные производители время от времени выпускают на рынок пластиковую посуду из материалов низкого качества, и даже с запрещёнными добавками.

В целом стоит помнить, что одноразовая посуда называется так потому, что её нельзя использовать второй раз, но в нашей стране на это предписание часто не обращают внимания.

Пластиковую одноразовую посуду стараются использовать как можно дольше, хотя её невозможно отмыть или продезинфицировать: вся инфекция, которая на неё попадает, сохраняется и размножается, передаваясь всем, кто пользуется этой посудой.

Лучше не покупать напиток в такой таре, потому что в процессе хранения с повышением температуры (лето – период особенного риска) винилхлорид выделяется в напиток и, попадая в организм человека, накапливается и может привести к онкологическим заболеваниям (скрытый период до возникновения заболеваний может длиться 15 лет).

• LDPE или ПНД (4) – полиэтилен низкого давления. Из него делают полиэтиленовые пакеты, гибкие пластиковые упаковки и некоторые пластиковые бутылки.
• PP или ПП (5) – полипропилен. В такой пластиковой посуде можно подавать горячие блюда, контейнеры использовать для замораживания продуктов. Из него делают бутылки для кетчупов и сиропов, стаканчики для йогурта. Такая посуда не ломается, а мнется. Но в нее нельзя наливать алкоголь – при этом выделяются формальдегид и фенол. И тогда страдают не только почки, но и глаза. Эти вещества обладают общей токсичностью (поражаются почки, репродуктивные органы, нервная система, печень и др.) и канцерогенными свойствами (в частности формальдегид может приводить к лейкозу, или лейкемии).
• PS или ПС (6) – полистирол. Используется в производстве одноразовой посуды, пищевых контейнеров, стаканчиков для упаковки йогурта и др. Есть ограничения на применение полистирола для пищевой упаковки.

Даже при кратковременном хранении продуктов в полистирольной упаковке (в частности шоколадных конфет в коррексах) начинается процесс перехода стирола: шоколад активно, особенно при повышенной температуре, впитывает стирол, вредный для здоровья человека.

Полистирол относится к канцерогенам, неблагоприятно действует на кроветворные органы, печень, репродуктивную функцию. Поэтому нельзя превращать одноразовую посуду в многоразовую и, тем более, греть в такой посуде в СВЧ-печи пиццу и другие продукты. Часто используются в летних кафе под шашлык и алкоголь. И клиент, вместе с горячим мясом и с кетчупом и алкоголем получает еще и дозу токсинов, которые накапливаются в печени, почках. Вот и цирроз.

Наиболее употребляемые для производства одноразовой посуды сополимеры полистирола (ПС) показывают при испытаниях еще более высокие санитарно-гигиенические характеристики. Однако из этого не следует, что ПС полностью лишен опасных компонентов.

Лимитирующими веществами в сополимерах ПС могут быть мономеры стирола и акрилонитрила. Первый обладает наркотическими и раздражающими свойствами, действует на кроветворные органы, функцию печени, репродуктивную функцию. Допустимая норма миграции стирола в водных вытяжках равна 0,01 мг/л. Акрилонитрил в 20 раз более ядовит, чем стирол, поражая нервную, сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Его допустимая концентрация в водных вытяжках — 0,05 мг/л. Все это означает, что далеко не каждая марка ПМ и ни каждый его сополимер могут быть допущены до производства одноразовой посуды и столовых приборов.

Свежее мясо упаковывают в формованные лотки из вспененного экструдированного полистирола, которые затем покрывают прозрачной полимерной стрейч-пленкой.

Среди большого разнообразия микроконтейнеров прозрачные идеальны с точки зрения демонстрации продукта.

Мини-упаковки чаще всего используют в самолетах и отелях.

В упаковке полимеры вытесняют «классические» материалы – бумагу, картон, стекло, металл и другие. Здесь находят свое применение пять основных полимеров – полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид и полиэтилентерефталат.

Главное преимущество полиэтиленовой упаковки для производителей и потребителей то, что она, во-первых, на 20-40% дешевле стеклянной тары, и во-вторых, позволяет существенно сократить потери при транспортировке.

Недаром самый высокий спрос на майонез, молоко и кисломолочные продукты именно в полиэтиленовых «подушечках». Многие производители осваивают фасовку майонеза в дой-паки (стоячие полиэтиленовые пакетики); незначительная часть продукции выпускается в пластиковых стаканчиках. Ведь пакеты из полиэтиленовых многослойных пленок являются на сегодняшний день наиболее экономичным, дешевым и удобным упаковочным материалом. Такое строение обеспечивает хорошую защиту от света, кислорода и других газов, которые так нужны для асептической упаковки молочных продуктов.

В настоящее время 16% всего объема фасуемых жидких молочных продуктов разливается в пластиковые бутылки (как правило, из полиэтилена и полипропилена) А если бутылочка окрашена в белый цвет, то в стоимость входит и стоимость весьма недешевого концентрата для окрашивания пластиков.

Полиэтилентерефталат (PET) активно вытесняет стекло из производства бутылок, что позволило этому материалу за пару десятилетий превратиться из достаточно редкого в товар широкого потребления. Он используется в основном для упаковки безалкогольных напитков и минеральной воды.

В последнее время в PET стали упаковывать и пиво, но до сих пор практически не решены основные проблемы такой упаковки: газо- и светопроницаемость, к тому же под воздействием спирта в содержимое бутылки могут выделяться вредные вещества. Правда, для производителя эти недостатки компенсируются увеличением срока хранения пива в такой упаковке до 3-х месяцев.

Из поливинилхлорида изготавливают термоусадочные пакеты для мясной и сырной промышленности (оболочки для сыров). В скандинавских и некоторых других странах Европы упаковка из ПВДХ категорически запрещена, во многих странах существуют жесткие ограничения на использование поливинилхлорида в отраслях, где продукция тесно контактирует с человеком или пищей, в связи с его токсичностью и канцерогенностью. Организация «Гринпис» считает ПВДХ (а точнее, его компонент винилхлорид) самым вредным на земле веществом, который все еще разрешен во многих странах, именно в контакте с продуктами питания или человеком.

Тройная упаковка мини-головок сыра. Чтобы освободить головку от воска, нужно потянуть один из концов полимерной ленты.

Сыр в пластиковом лотке запаян прозрачной ламинированной пленкой, позволяющей покупателю видеть продукт.

Из полистирола изготавливают стаканчики, поддоны. У полистирола (PS) есть существенный недостаток: вредное влияние на организм человека как при переработке, так и при использовании.

Лоток из вспененного полистирола с влагопоглощением: 1 — отверстия; 2 — уплотнительный слой из полистирола (ps); 3 — впитывающий слой из вспененного экструдированного полистирола (eps); 4 — слой eps, придающий жесткость; 5 — уплотнительный слой (ps).

Уже при нагревании выше 60-80°С отмечается миграция токсичного стирола в пищевые продукты. Его запах можно ощутить, наливая горячий чай в одноразовые стаканчики. Поэтому для контакта с горячей водой он не рекомендуется, изделия из полистирола можно применять лишь для холодных пищевых продуктов.

Полипропилен (РР) почтительно называют королем пластмасс. Он является весьма устойчивым почти во всех отношениях полимером: устойчив к высоким температурам, имеет низкую паро- и газопроницаемость, химически стоек и нейтрален.

Полипропилен используется для упаковки сметаны, йогуртов, творожной массы, сгущенки и т.п. Все названные продукты имеют высокий процент жирности, что не является препятствием для полипропилена, поскольку полимер обладает отличной жиростойкостью.

Однако покупая разносолы, мороженое, майонез в пластиковых ведерках, не стоит забывать, что часто стоимость этого ведерка составляет треть цены от стоимости покупки. Это легко проверить, сравнив стоимость, например, мороженого в пластиковом ведерке и полиэтиленовом пакете такого же объема. Недаром же для тех, кто хочет экономить на упаковке, все крупные производители бытовой химии выпускают так называемые «запаски», цена которых в среднем на 30% ниже продукции, расфасованные в пластиковые бутылочки.

Для разлива молока длительного хранения (от 20 суток до 9 месяцев) и соков используются коробки из многослойного картона.

Вакуумная скин-упаковка состоит из жесткой картонной или пластиковой подложки и футляра из прозрачной термоусадочной пленки.

С внешней стороны такой картон покрыт слоем полиэтилена, предотвращающего проникновение влаги. С внутренней стороны картон также покрыт полиэтиленом, а между ними внедрен тончайший слой алюминиевой фольги – неотъемлемой части антисептической упаковки. Слой алюминия предохраняет содержащиеся витамины от их разрушения светом. У картона, и не только многослойного, более высокая себестоимость, чем у пластика.

Использование асептического розлива увеличивает срок хранения молочных продуктов до девяти месяцев, что позволяет поставлять эти продукты по заказам региональных торговых организаций, но за эти удобства производителя платит в итоге покупатель. Вам-то зачем хранить молоко 9 месяцев?

Покупайте только такую полимерную посуду (упаковку для продуктов), где есть общепринятая маркировка – «бокал-вилка». Нарисованные «снежинки» обозначают, что контейнер подходит для замораживания продуктов, «печь с волнами» - что в посуде можно разогревать пищу в микроволновке, а «тарелки под душем» означают, что контейнеры можно мыть в посудомоечной машине, а значит, они также являются термостойкими.

Одноразовые стаканчики можно использовать только для воды. Кислые соки, горячие и алкогольные напитки могут провоцировать выход из пластика вредных химических соединений.

Отдавайте предпочтение напиткам в РЕТ-бутылках и не используйте их многократно.

Растительное масло лучше переливать в стеклянную посуду и хранить в тёмном месте плотно укупоренным. Не используйте для детского питания пластиковую посуду и не разогревайте пластиковые бутылочки с молоком в микроволновке.

Вред одноразовой посуды.

В процессе полимеризации элементов не все молекулы достигают нужных размеров, и остаются активными – могут попадать из посуды в её содержимое, а потом в организм человека. Если в такую посуду налить горячий чай или положить горячую еду, этот процесс идёт гораздо быстрее.

Многие изделия из пластмассы могут содержать вредные стабилизаторы, соли тяжёлых металлов и другие токсичные вещества, и всё это при нагревании, а тем более повторном использовании может попасть в наш организм. Именно поэтому одноразовую посуду нельзя использовать повторно.

Посуда из акрила и стирола стоит недорого и считается небьющейся, но в действительности такой не является – особенно часто ломается стирол. Эту посуду нельзя использовать в микроволновой печи, но её можно мыть в посудомоечной машине или вручную – следовательно, предполагается повторное использование.

Полипропилен – тоже недорогой материал, и посуда из него выдерживает температуру до 100°С. Её любят использовать на пикниках и вечеринках, устраиваемых на воздухе; мыть её разрешается в посудомоечной машине, но лучше всё же вручную. Посуду из полипропилена можно использовать в микроволновой печи.

Поликарбонатную посуду тоже можно ставить в микроволновую печь, и свободно мыть – она прочная. Материал дороже, чем предыдущие, и из него делают даже бокалы для спиртных напитков. Наиболее известные производители посуды из поликарбоната – это компании Strahl, Tuffex и американская Tervis Tumbler, гарантирующая качество своей продукции. Их посуда стоит в 5-6 раз дороже, но качество действительно хорошее.

Посуда из полистирола выдерживает разную температуру, и обычно имеет соответствующую маркировку, но чаще всего она предназначена для холодных продуктов.

Вспененный полистирол более устойчив к нагреванию: в посуду из него можно наливать горячее, и она не обжигает руки, так как этот материал плохо проводит тепло. Можно ставить такую посуду в микроволновую печь, мыть в посудомоечной машине и не опасаться деформации.

Особенно хочется отметить посуду из меламина – вещества, из которого в химической промышленности получают разновидность формальдегидной смолы. В этой посуде часто содержится слишком много формальдегида – а он токсичен для человека, причём его количество может быть в десятки раз больше, чем допустимо.

Эта посуда опасна: меламин сам по себе негативно влияет на организм, а производители иногда умудряются для прочности добавлять к нему асбест, который перестали использовать на всех производствах, так как он может вызывать развитие рака.

Формальдегид выделяется тогда, когда в посуду попадает горячее, а рисунки на ней могут держаться из-за использования краски с добавлением свинца.

Часто одноразовую посуду изготавливают из поливинилхлорида, благодаря преимуществам этого материала. Он прочный, лёгкий, недорогой, посуда из него легко моется и прекрасно смотрится в самых разных ситуациях.

Таким образом, длительно хранить продукты можно только в стеклянной и керамической посуде. Продолжительный контакт продукта с пластиком, особенно на свету и не герметично закрытым, приводит к «старению» полимерной  упаковки и активному выходу из нее токсичных мономеров.

Приложение

Для того, чтобы снизить риск отравления упакованной снеди, следует придерживаться нескольких простых советов:

• Никогда не нужно оставлять продукт в открытой банке, даже, если он будет храниться в холодильнике. Поэтому можно приобретать продукты в меньшей упаковке. Прежде чем есть консервы, выложите их содержимое на тарелку, а остатки, которые не съедите, — в стеклянную банку, закройте её и уберите в холодильник.
• Всегда обращайте внимание на внешний вид упаковки, ее целостность, четкость надписи, срок годности. И если Вы увидите, что упаковка имеет запрещенные знаки, то лучше отказаться от этого продукта.
• Значок PVC (ПВХ — поливинилхлорид) или цифра 3 в треугольнике на дне бутылки или другой пластиковой упаковки предупреждают о её ядовитости. Невредный пищевой пластик помечается буквами PE (ПЭ) — полиэтилен, PETF (ПЭТФ) или PET (ПЭТ) — полиэтилентерефталат, PP (ПП) — полипропилен, изображением вилки и стакана, цифрами 05 и 1. PS (ПС) означает полистирол, его код — цифра 6.

Маркировка пластиковой посуды

Одноразовая пластиковая посуда удобна в употреблении, но может быть опасна при использовании. К пластиковой посуде необходимо относиться крайне осторожно. Для правильного использования нужно научиться понимать обозначения и внимательно читать маркировку.

Расшифровка маркеров

Значок «рюмка-вилка» – самый важный маркер. Он свидетельствует о пригодности пластиковой посуды для контакта с пищевыми продуктами.

Если такой значок перечеркнут или отсутствует, пластиковые изделия не предназначены для пищевых продуктов.

Треугольник из 3 стрелок – знак вторичной переработки сырья, символизирующий замкнутый цикл: создание → применение → утилизация. Иными словами, посуда или упаковка, маркированная тремя стрелочками пригодна для последующей переработки.

Цифры внутри треугольника говорят о типе переработанного материала:

1-19 – пластик, 20-39 – бумага и картон, 40-49 – металл, 50-59 – древесина, 60-69 – ткани и текстиль, 70-79 – стекло.

1. PET или PETE — полиэтилентерефталат. Используется для изготовления упаковок (бутылок, коробок, банок и т.п.) для розлива прохладительных напитков, соков, воды. Также этот материал можно встретить в упаковках для разного рода порошков, сыпучих пищевых продуктов и т.д.

2.  HDPE (ПНД) — полиэтилен высокой плотности низкого давления. Используется для изготовления изделий контактирующих с пищевыми продуктами, для изготовления игрушек. Считаются безопасными для пищевого использования.

3.  PVC или ПВХ — поливинилхлорид. Используется для труб, трубок, садовой мебели, в напольных покрытиях, для оконных профилей, жалюзи, бутылок моющих средств и клеенки. Материал является потенциально опасными для пищевого использования, поскольку может содержать диоксины, бисфенол А, ртуть, кадмий.

4.  LDPE (ПВД) — полиэтилен низкой плотности высокого давления. Используется в производстве полиэтиленовых пакетов, гнущихся пластиковых упаковок и для изготовления изделий, допущенных для упаковки и укупорки лекарственных средств.

5. PP - полипропилен. Используется в автомобильной промышленности (оборудование, бамперы), при изготовлении игрушек, а также в пищевой

промышленности, в основном при изготовлении упаковок. Полипропилен выдерживает высокие температуры, поэтому посуду можно использовать для горячей еды и напитков. Контакт с алкоголем возможен, но нежелателен.

6.  PS - полистирол (polystyrene). Используется при изготовлении плит теплоизоляции зданий, пищевых упаковок, столовых приборов и чашек, коробок CD и прочих упаковок (пищевой плёнки и пеноматериалов), игрушек, посуды, ручек и так далее.

Посуда из полистирола пригодна исключительно для холодных пищевых продуктов и прохладительных напитков. Поскольку при нагревании или контакте с горячим выделяет стирол – высокотоксичное вещество. Посуда из полистирола ни в коем случае не должна использоваться для горячих продуктов, горячих напитков, для разогрева еды в микроволновке, а также в качестве емкостей для алкогольных напитков.

7.  OTHER или О - прочие. К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы. поликарбонат не является токсичным для окружающей среды.

Список литературы

1.      Иванова Т., Розанцев Э. Активная упаковка: реальность и перспектива 21 века.// журнал «Пакет».- № 1.-2010.

2.      Любешкина Е. Упаковка с дополнительными функциями.// журнал «Пакет».- № 4.-2010.

3.      Федотова О. В. За безопасность связей с упаковочным материалом.// журнал «Пакет».- № 5.-2009.