Avaliação de benzeno em embalagens produzidas a partir de PET pós-consumo reciclado (PET-PCR)

Abstract

A crescente demanda de embalagens com percentual de resina PET pós consumo reciclada (PET-PCR) e o aumento crescente do teor de resina PET-PCR contido nestas embalagens, aliados ao conhecimento da possível presença de contaminantes na resina reciclada PET, demonstram que a avaliação da qualidade desse material é de vital importância. Dentre possíveis contaminantes, a literatura indica que benzeno pode ser encontrado como consequência de processos de degradação, sendo uma substância não intencionalmente adicionada (NIAS) ao material plástico. Em função de ser substância preocupante se presente em embalagem, pelo potencial de migração para o produto contido na mesma, este trabalho teve objetivo de identificar, quantificar e entender a presença e os possíveis fatores que favoreçam a formação do benzeno. Foram analisadas amostras de resinas e garrafas contendo percentual de PET-PCR de 0% (100% resina virgem), 20%, 40%, 60%, 80% e 100% através de cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (CG/MS). Na sequência realizadas análise de migração específica a 40°C e 60°C por 10 dias, conforme condições previstas na Resolução Nº 51 da ANVISA (2010) e no Regulamento 10/2011 da União Europeia, respectivamente. Os resultados indicam que o percentual de PET-PCR presente no material plástico influenciou diretamente na quantidade de benzeno encontrada em todas as análises. Benzeno não foi identificado em qualquer amostra produzida apenas com plástico virgem. Valores crescentes de 13 a 39ppb de benzeno foram encontrados nas resinas com percentual de PETPCR de 40% a 100%. As garrafas apresentaram valores superiores, entre 73 a 429ppb de benzeno, indicando que o processo de fabricação das embalagens tem direto impacto na geração do benzeno, muito provavelmente pelas altas temperaturas empregadas. Apesar dos maiores valores encontrados nas garrafas, as análises de migração a 40°C indicam que pouco do benzeno migra, com valores médios de migração específica entre 5,1 a 13,6µg/kg. Os valores de migração a 60°C foram superiores, porém tal condição foi agressiva para o PET e não deve ser considerada, conforme orienta a legislação europeia. Apesar dos resultados da migração estarem acima dos 5ppb indicados nas legislações brasileiras de água, pelo potencial extrativo do simulante etanol 95% é previsto que a migração com simulantes específicos para cada alimento indicados nas legislações devam atender a este limite, mas estando o benzeno presente no material, fica o alerta que deve ser observado, avaliado e controlado na produção de embalagens para alimentos a partir de material PET-PCR.

The growing demand for packaging with percentage of post-consumer recycled PET resin (rPET) and the increase in the content of rPET resin contained in these packages, together with knowledge of the possible presence of contaminants in recycled PET resin, demonstrate that the evaluation of the quality of this material is of vital importance. Among possible contaminants, the literature indicates that benzene can be found because of degradation processes, being a non intentionally added substance (NIAS) to plastic material. As it is a worrisome substance if present in packaging, due to the potential for migration to the product contained therein, this study aimed to identify, quantify, and understand the presence and possible factors that favor the formation of benzene. Samples of resins and bottles containing a rPET percentage of 0% (100% virgin resin), 20%, 40%, 60%, 80% and 100% were analyzed using gas chromatography coupled to a mass spectrometer (GC/ MS). Next, specific migration analysis was carried out at 40°C and 60°C for 10 days, according to the conditions provided for in ANVISA Resolution No. 51 (2010) and European Union Regulation 10/2011, respectively. The results indicate that the percentage of rPET present in the plastic material directly influenced the amount of benzene found in all analyses. No benzene was identified in any sample produced only with virgin plastic. Increasing values from 13 to 39ppb of benzene were found in resins with a rPET percentage from 40% to 100%. The bottles showed higher values, between 73 and 429ppb of benzene, indicating that the packaging manufacturing process has a direct impact on the generation of benzene, most likely due to the high temperatures used. Despite the higher values found in the bottles, the migration analyzes at 40°C show that little benzene migrates, with average specific migration values between 5,1 to 13,6µg/kg. Migration values at 60°C were higher, but this condition was aggressive for PET and should not be considered, as oriented by European legislation. Even though the migration results being above the 5ppb indicated in the Brazilian water legislation, due to the extractive potential of the 95% ethanol simulant, it is foreseen that migration with specific simulants for each food indicated in the legislation must meet this limit, but since benzene is present in the material, there is a warning that it must be observed, evaluated, and controlled to produce food packaging from rPET material.