Desenvolvimento de materiais de cortiça para contacto com alimentos

Abstract

O sobreiro (Quercus suber) é uma árvore de grande longevidade, sendo a espécie dominante do montado de sobro, que se localiza predominantemente na bacia do mediterrânio. A cortiça é a camada mais externa que reveste o tronco e ramos de Q. suber e tem funções de proteção e isolamento. Quimicamente, é composta por suberina, lenhina, polissacarídeos e extratáveis, sendo a suberina o constituinte maioritário e o principal responsável pelas suas propriedades, e que permitem a sua aplicação em diversas áreas para além da produção de rolhas. A aplicação da cortiça tem sido cada vez mais diversificada e a cortiça é já utilizada em indústrias como a construção civil, aeroespacial, e aeronáutica. A maioria da cortiça utilizada pela indústria torna-se subproduto, e estes subprodutos são triturados e aproveitados para a produção de aglomerados de cortiça, onde os grânulos resultantes da trituração são misturados com aglutinantes. Os aglutinantes mais utlizados na produção de aglomerados de cortiça são os poliuretanos (PU), especialmente PU aromáticos como o toluenodiisocianato (TDI) e o difenilmetilenodiisocianato (MDI). Os aglomerados de cortiça estendem atualmente a aplicação deste material a áreas como a moda e o design. A aplicação de aglomerados de cortiça em produtos para contacto com alimentos na Europa obriga ao cumprimento de regulamentações estabelecidas pela Comissão Europeia. A certificação para o contacto com alimentos para materiais aglomerados de cortiça rege-se pelas diretivas para plásticos uma vez que não existem diretivas específicas para cortiça. O processo de certificação inclui análises de migração global do material, sendo que o limite máximo de substâncias migrantes é de 10 mg/dm2, análises de migração específica aos isocianatos (TDI e MDI) e aminas aromáticas primárias (AAP) com limites máximos permitidos de 1 mg/kg e 0,01 mg/kg respetivamente. As AAP originam-se da reação dos isocianatos com a água e, tal como estes, são também perigosas para a saúde do consumidor e por isso são alvo de restrições. Os materiais têm ainda de ser sujeitos a análises sensoriais e metais pesados. Os dois materiais que foram testados para o contacto com alimentos passaram nos testes de certificação, embora por vezes com algumas limitações. Foi ainda testado um material revestido com parafina com os quais não se conseguiram resultados tão promissores devido às propriedades do revestimento, que se perde e contacto com alguns simuladores utilizados.

The cork oak (Quercus suber) is a long life tree and the most abundant species of cork oak forests and spreads in the countries of the Mediterranean basin. Cork is the outer bark of Q. suber trunk and branches and has functions like protection and insolation. Chemically, cork is composed by suberin, lignin, polysaccharides and extractives. Suberin is the most abundant compound of cork and the one responsible for its properties which allows its application in different areas beyond cork stoppers production. Thus, cork has been used in different industries like building, aerospace and aeronautics. Most of the cork from cork industry is byproduct and only a little amount is used for natural cork stoppers production. These byproducts are mashed and mixed together with a binder for cork agglomerates production. Binders commonly used in the production of cork agglomerates are polyurethane (PU) based, especially toluene diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI). Cork agglomerates intended for food contact materials require the compliance with European Commission regulations. Since there is no certification standards for cork based material intended for food contact this process is based on plastics directives. The certification process comprises overall migration tests (with the limit of 10 mg/dm2) and specific migration of isocianates (TDI and MDI) and primary aromatic amines (AAP) (with limits of 1 mg/kg and 0,01 mg/kg). AAP comes from reaction between isocianates and water and are considered as dangerous and for the consumer health. Moreover, the materials have to be tested for sensory analysis and heavy metals. Both materials tested in this work for food contact application passed the certification tests even with some restrictions. Another material coated with paraffin was also tested but the results were not so promising because of the properties of the coating that is lost with some simulants.