AKTS SML

Spezifische Migrationsbewertung für komplexe Materialien

Features

  • Auffinden von  Contaminant Migration Events

  • Exakte Einschätzung von Migrationsprozessen

  • Erleichtertes Verpackungsdesign

  • Check zur Einhaltung von Compliance-Richtlinien

Das Programm SML ist eine gemeinsame Entwicklung des Bundesamtes für Lebensmittelsicherheit und Veterinäramt (FSVO, Schweiz), der Firma Advanced Kinetics and Technology Solutions AG (AKTS AG, Schweiz) und der MDCTec Systems GmbH (Deutschland).

Die Überprüfung der Einhaltung von Lebensmittelverpackungen durch die Anwendung anerkannter Diffusionsmodelle wurde in der jüngsten europäischen Gesetzgebung eingeführt.

Der Einsatz einer fortgeschrittenen Finite-Elemente-Analyse (FEA) -Migrationsmodellierung mit der SML-Software [1] prognostiziert die wandernde Menge an organischer Substanz wie Restmonomere, Additive, Verunreinigungen, Reaktionsprodukte, nicht absichtlich zugegebene Substanzen aus mehrschichtigem oder mehrschichtigem Mehrstoffmaterial -Materialien in die verpackten Lebensmittel oder andere Kontaktmedien wie Pharmazeutika, Kosmetika, Trinkwasser oder Umwelt.

Die vorgestellte Methode sichert die Einhaltung von Kunststoff-Kontaktmaterialien und Artikeln mit spezifischen Migrationsgrenzen gemäß EU-Verordnungen und Schweizer Gesetzgebung .Die Technik ermöglicht die spezifische Migrationsbewertung für komplexe Materialien, zB unterschiedliche Geometrien und jede Mehrschichtstruktur.

Die Simulation des Migrationsprozesses basiert auf Ficks 2. Diffusionsgesetz unter Berücksichtigung der Partitionierung zwischen benachbarten Schichten oder Kontaktmedien in geschlossenen Systemen [1-4]. Die Temperaturabhängigkeit des Diffusionsprozesses wird durch die Arrhenius-Gleichung betrachtet. Diffusionskoeffizienten von Substanzen im Polymer werden durch allgemein anerkannte Schätzverfahren wie das Piringer-Modell auf der Basis von polymerspezifischen Konstanten (AP-Werte) [2] geschätzt, die für eine begrenzte Anzahl von Polymeren zur Verfügung stehen.

Die Erweiterung des AP-Wertmodells von Brandsch [5] zur Schätzung von Diffusionskoeffizienten auf Basis der Glasübergangstemperatur von Polymeren eröffnet Modellierungsmöglichkeiten für jegliche Polymer- oder Polymermischung, die durch eine Glasübergangstemperatur gekennzeichnet ist. Die Schätzung der Trennkoeffizienten zwischen Kontaktschicht und Kontaktmedium (zB Polymer und Lebensmittelsimulanz oder Wasser) basiert auf der Polarität der Migranten, ausgedrückt durch den Oktanol / Wasser-Verteilungskoeffizienten der Substanzen [6]. Zeitabhängige Migrationskurven und das Konzentrationsprofil innerhalb aller Schichten von mehrschichtigen Strukturen können sowohl für Migranten aus dem Material als auch aus dem Kontaktmedium berechnet werden. Die Simulation der Freisetzung von Stoffen aus mehrschichtigen Materialien in erweiterten Temperaturbereichen und unter Temperaturbedingungen ist möglich, bei denen die experimentelle Untersuchung sehr schwierig wäre, zB wenn die Temperatur während der Beobachtungszeit schwankt. Komplexe Umgebungstemperaturprofile können wie schrittweise, moduliert, Schock und zusätzlich für Temperaturprofile berücksichtigt werden, die echte atmosphärische Temperaturänderungen widerspiegeln (jährliche Temperaturprofile unterschiedlicher Klimate mit täglichen minimalen und maximalen Schwankungen).

 

[2] C. Simoneau, ed., „Application of generally recognise diffusion models for the estimation of specific migration in support of EU Directive 2002/72/EC“, JRC Scientific and Technical Reports, 2010[3] EU, 2011, European Commission Regulation (EU) No 10/2011 relating to plastic materials and articles intended to come into contact with foodstuffs. Official Journal of the European Union 15.1.2011; L 12/1[4] Verordnung des EDI über Bedarfsgegenstände vom 23. November 2005 (Stand am 1. Mai 2011); http://www.bag.admin.ch[5] Asako Ozaki, Anita Gruner, Angela Störmer, Rainer Brandsch and Roland Franz; „Correlation between Partition Coefficients Polymer/Food Simulant, KP,F, and Octanol/Water, Log POW – a New Approach in support of Migration Modeling and Compliance Testing“[6] Rainer Brandsch, to be published

NEU in SML 5:

  • Migrationsmodellierung für eine ganze Verpackungsstruktur baut aus mehreren Artikeln (zB Deckel und Tablett) auf.
  • Migrationsmodellierung für eine unbegrenzte Anzahl von Ebenen.
  • Migrationsmodellierung einer unbegrenzten Anzahl von Stoffen auf einmal (Batch-Prozess).
  • Probabilistische Migrationsmodellierung und Sensitivitätsanalyse basierend auf Gaußschen Verteilungen für alle Eingänge mit Monte Carlo, Sobol und FAST Technik.
  • Schätzung der Trennkoeffizienten zwischen Kontaktschicht und Kontaktmedium (zB Polymer und Lebensmittelsimulanz oder Wasser) auf Basis der Polarität von Migranten, ausgedrückt durch den Octanol / Wasser-Verteilungskoeffizienten des Stoffes
  • Verordnung des EDI über Bedarfsgegenstände vom 23. November 2005 (Stand am 1. Mai 2011); http://www.bag.admin.ch [4].
  • Erweiterung des AP-Wertmodells von Brandsch zur Schätzung von Diffusionskoeffizienten auf Basis der Glasübergangstemperatur von Polymeren, die Modellierungsmöglichkeiten für jegliche Polymer- oder Polymermischung eröffnet, die durch eine Glasübergangstemperatur gekennzeichnet ist [5].
  • Proprietäres Schätzverfahren von Brandsch für Diffusionskonfidenten in Polymeren auf Basis der Glasübergangstemperatur von Polymeren und Schätzung von Partitionskoeffizienten zwischen Polymeren auf Basis der Löslichkeit von Substanzen in benachbarten Polymerschichten.
  • Compliance-Bewertung für Stoffe mit spezifischer Migrationsgrenze (SML), die in der Kunststoffverordnung (EU) Nr. 10/2011 aufgeführt sind, und die Erstellung von Compliance-Zertifikaten.