Dott. Cristian Fioriglio,
Biologo, Tecnologo alimentare, Polizia di Stato, Catania

Scopo della ricerca

È stato dimostrato che la contaminazione da Bisfenolo A (BPA), un componente potenzialmente pericoloso presente nelle plastiche alimentari, dipende maggiormente dalla temperatura del cibo che dal grado di usura del contenitore. Questa l’interessante conclusione cui è giunto un team di ricercatori della University of Cincinnati (USA), impegnato a misurare le quantità di Bisfenolo A presente nei policarbonati. Il prof. Scott Belcher e il suo gruppo di ricerca hanno scoperto che l’esposizione di bottiglie di plastica, vecchie e nuove, con della semplice acqua bollente aumenta di circa 55 volte il rilascio di Bisfenolo A, un composto organico in grado di imitare il comportamento di alcuni estrogeni (i principali ormoni sessuali femminili).
«Studi precedenti avevano dimostrato come, messe a dura prova con temperature molto alte e incisioni sulla loro superficie, le bottiglie di plastica rilasciassero grandi quantitativi di BPA.
Partendo da queste esperienze, abbiamo provato a misurare l’emissione di Bisfenolo A che potrebbe verificarsi con un utilizzo normale di questi materiali, cercando di capire quali potessero essere le principali cause responsabili del rilascio di BPA» ha dichiarato il prof. Belcher, che ha guidato la ricerca. Prima di compiere i loro esperimenti in laboratorio, i ricercatori hanno cercato di capire per quali scopi vengano normalmente utilizzate le bottiglie di plastica e per quanto tempo, prima di essere definitivamente buttate o riciclate. È così emerso un dato sorprendente: anche a distanza di sei/sette anni dalla loro produzione, le bottiglie di plastica rilasciano lo stesso ammontare di BPA rispetto ai contenitori appena prodotti. La principale causa che comporta la contaminazione da BPA non è però data dall’età delle bottiglie, ma dalla temperatura del liquido riversato al loro interno. Maggiore è il calore sviluppato, maggiori sono i quantitativi di BPA rilasciati dai policarbonati che costituiscono la bottiglia. Per giungere a questo risultato, i ricercatori hanno analizzato per sette giorni consecutivi alcune comunissime bottigliette di plastica per l’acqua, vecchie e nuove, simulandone un normale utilizzo. Tutte le bottiglie hanno rilasciato gli stessi quantitativi di BPA, senza alcuna sostanziale differenza. I livelli di Bisfenolo A sono sensibilmente aumentati quando le bottiglie sono state sottoposte a temperature molto alte. In questo caso, i BPA hanno contaminato l’acqua a velocità sempre più alte, da 15 a 55 volte rispetto alle condizioni standard misurate precedentemente. Da 0,2-0,8 nanogrammi per ora, si è passati a 8-32 nanogrammi ogni sessanta minuti.

Il Bisfenolo A, largamente presente nelle bottiglie riciclabili, nel rivestimento delle lattine in alluminio e nei tubi dell’acqua, si comporta nell’organismo come un estrogeno, inducendo reazioni spesso inaspettate nel sistema endocrino. Il composto è infatti in grado di imitare gli ormoni naturali, secreti dalle ghiandole endocrine e utilizzati da molti organismi come regolatori di numerose attività fisiologiche. La letteratura scientifica contempla da tempo effetti anche gravi causati dai BPA sullo sviluppo cerebrale di numerose specie animali. Effetti diretti sull’uomo non sono, invece, mai stati dimostrati. Le bottiglie di plastica per l’acqua non vanno mai esposte a temperature eccessivamente alte o all’azione diretta dei raggi solari. Quando è necessario acquistare nuovi contenitori in plastica per gli alimenti è buona norma leggere attentamente le etichette, prestando particolare attenzione alle temperature massime sopportate dal materiale plastico. Piccoli accorgimenti, forse banali, ma molto utili per la nostra salute. Secondo un recente studio condotto da alcuni ricercatori del Dipartimento di Ecotossicologia Acquatica dell’università di Francoforte, l’acqua minerale in bottiglie di plastica contiene xenostrogeni, sostanze di sintesi che imitano l’azione degli estrogeni. Responsabili della contaminazione sarebbero le sostanze chimiche con cui sono fabbricati i contenitori di plastica. I risultati della ricerca sono stati pubblicati il 10 marzo scorso sulla rivista Environmental Science and Pollution Research. Gli scienziati Martin Wagner e Jörg Oehlmann hanno analizzato 20 note marche di acqua minerale che si trovano normalmente nei supermercati tedeschi, 9 in bottiglie di vetro, 9 in bottiglie di plastica (PET) e 2 in contenitori Tetrapak. I campioni d’acqua sono stati sottoposti prima ad analisi in vitro con un metodo chiamato YES (Yeast Estrogen Screen), poi sono stati sottoposti ad un secondo test in vivo con una conchiglia di acqua dolce, il Potamopyrgus antipodarum [1], che si comporta come “sentinella” poiché è particolarmente sensibile all’azione degli estrogeni, anche se non è ancora chiaro il loro meccanismo d’azione sui gasteropodi. I ricercatori hanno trovato tracce di xenoestrogeni nel 60% dei campioni esaminati – 12 marche su 20 – equivalenti ad un’attività massima di 75.2 ng/l dell’ormone 17β-estradiolo. L’acqua confezionata in bottiglie di vetro è risultata meno estrogenica di quella in contenitori di plastica (rispettivamente il 33% e il 78% del totale). Anche i campioni di acqua confezionata con materiali misti hanno rivelato alte dosi di xenoestrogeni. Nel test in vivo, i ricercatori hanno fatto riprodurre circa 100 esemplari di Potamopyrgus antipodarum in ogni bottiglia d’acqua. Dopo 56 giorni di esposizione, i gasteropodi “allevati” nelle bottiglie di plastica avevano prodotto un numero di embrioni doppio rispetto a quelli conservati nelle bottiglie di vetro. I risultati incrociati di questi due test dimostrerebbe, secondo gli scienziati, che i contenitori di plastica rilasciano evidenti tracce di xenoestrogeni, con effetti potenzialmente dannosi per l’organismo. Le prime, sistematiche, indagini scientifiche sugli effetti nocivi degli ormoni di sintesi sull’apparato endocrino risalgono al 1996, quando Theo Colborn e Dianne Dumanosky pubblicarono quello che sarebbe presto diventato un bestseller: “Il nostro futuro rubato” [2]. Da allora, gli studi sulle sostanze chimiche potenzialmente dannose per il nostro apparato endocrino (i cosiddetti “distruttori endocrini” o EDT, Endocrine Disrupting Chemicals) si sono moltiplicati, anche se questo tema è ancora oggi molto controverso, dal momento che nelle malattie ormonali sono spesso coinvolti molti fattori. Negli ultimi anni, comunque, sono aumentati gli studi che dimostrano la correlazione fra disordini dell’apparato endocrino ed esposizione agli xenoestrogeni, anche se gli scienziati non sono ancora in grado di chiarirne il meccanismo d’azione. L’esposizione dell’organismo agli interferenti endocrini può avvenire per inalazione, per contatto (pensiamo ai prodotti usati per l’igiene personale), oppure con l’alimentazione. La contaminazione dei prodotti alimentari è stata trattata con particolare attenzione dalla ricerca scientifica, che ha puntato l’attenzione soprattutto sui processi di lavorazione industriale, dove sempre più spesso trovano impiego sostanze conservanti o coloranti con effetti estrogenici. Meno attenzione, invece, è stata dedicata alla contaminazione del prodotto alimentare attraverso la confezione. Sono molti, infatti, gli additivi utilizzati per migliorare la resistenza dei materiali o mantenerne brillanti i colori: stabilizzatori, antiossidanti, pigmenti. In particolare, gli additivi ricavati dalla plastica, per esempio il bisfenolo, hanno la caratteristica di rilasciare sostanze chimiche nel prodotto alimentare che avvolgono. Il consumo di acqua minerale in bottiglia, quindi, comporta un’esposizione agli xenoestrogeni con una potenza ormonale pari a quella degli estrogeni steroidei naturalmente presenti in molti alimenti come la birra e la soia. La differenza sostanziale è che mentre gli ormoni contenuti in questi alimenti sono endogeni, quelli dell’acqua minerale sono rilasciati dalle sostanze chimiche utilizzate per fabbricare le bottiglie di plastica. Secondo gli scienziati tedeschi, è possibile ipotizzare tre cause principali di contaminazione dell’acqua minerale. Gli xenoestrogeni potrebbero essere già presenti nell’acqua di sorgente. Nei casi analizzati da Wagner e Oehlmann, però, non sembrano esserci prove di una estrogenicità intrinseca. Queste sostanze chimiche potrebbero anche derivare da contaminazioni delle falde idriche con estrogeni di sintesi, come il 17alfa-estradiolo o altri prodotti farmaceutici, ma non ci sono prove che supportano questa teoria. Una seconda spiegazione è che la contaminazione avvenga durante i processi industriali, dove è frequente l’uso di estrogeni di sintesi (ftalati, oli essenziali, disinfettanti, etc.), indipendentemente dalla confezione utilizzata. Gli esperimenti condotti dai ricercatori di Francoforte sembrano dimostrare, invece, che la maggior parte degli estrogeni contenuti nelle acque minerali analizzate provenga proprio dalla confezione. Lo confermerebbe anche il fatto che di 4 acque provenienti dalla stessa sorgente ma imbottigliate in confezioni diverse (vetro e plastica), quelle in bottiglie di plastica contengono una quantità di xenoestrogeni nettamente superiore alle altre. È stato verificato l’effetto prodotto dalle elevate temperature sul PET simulando quanto accade durante il trasporto e lo stoccaggio dell’acqua in bottiglia prima della vendita. Sono state analizzate le bottiglie in PET di n.5 differenti acque minerali in commercio. Secondo quanto stabilito dal Regolamento (UE) N. 10/2011 del 14 gennaio 2011, da ogni bottiglia è stato prelevato un campione di uguale dimensione, peso e spessore. I campioni sono stati incubati a 40°C, 50°C e 75°C. Dopo 3 e 7 giorni di incubazione i campioni sono stati di nuovo pesati e analizzati al durometro per verificarne lo spessore. Come riportato nella Tabella, l’incubazione dei campioni di PET ha comportato la riduzione del loro peso tra il 40% e il 50%; lo spessore medio è diminuito del 3% a 40°C, del 9% a 50°C, del 10% a 75°C dopo 3 giorni di incubazione e dell’11% dopo 7 giorni a 40°C. L’esposizione per molti giorni a temperature elevate ha comportato la riduzione del peso e l’assottigliamento del PET, indicando la capacità delle elevate temperature di modificare la struttura del polimero e, pertanto, la possibilità di rilascio di sostanze indesiderate. I dati confermano che il PET non va esposto a temperature elevate, cosa che invece avviene spesso durante il trasporto e lo stoccaggio dell’acqua specialmente nelle stagioni calde. Si ravvisa, pertanto, la necessità di verificare le condizioni di trasporto e stoccaggio delle acque in bottiglie di PET prima che esse vengano messe in commercio.

Attività operativa: E’stata campionata la temperatura con sonde tipo PT 100 accreditate LAT, all’interno dei camion telonati di diverse aziende addette al trasporto e stoccaggio di bevande della Sicilia. Infatti è stata misurata la temperatura nei cassoni posteriori dei mezzi di trasporto telonati in condizioni di pieno carico di pallets di acqua a loro volta confezionati con imballaggio di terza categoria (pedana con sopra brick cellophanato che avvolge 6 bottiglie in PVC o PET, polietilene in cellophnae ad avvolgere la piramide di a pallets) il tutto sotto la copertura di plastica del telone del cassone che avvolge tutto l’ambiente. Nei periodi estivi e quando il sole è allo Zenith cioè tra le 12 e le 14,00 ora in cui si ha la massima espressione dei raggi solari l’interno di un pallet di acqua nelle condizioni sopra riportate di stoccaggio, riesce a raggiungere e superare 80°C. inoltre tale condizione compromette strutturalmente anche la stessa tenacità del polimero PET, infatti si è potuto dimostrare che tali temperature riescono con la lunga esposizione a deformare la bottiglia esposta precedentemente ad elevate temperature, comportandosi così, come una plastica “porosa”. Considerando che una plastica se ha la capacità di assorbire avrà anche quella di cedere, si è voluto approfondire tale argomento giustificando cosi come le ingenti quantità di sostanze inquinanti si ritrovano in numero 55 volte superiore il rilascio di inquinanti. L’effetto dell’inquinante non svanisce al successivo ripristino delle temperature delle bottiglie, come d esempio frigoriferi, o altro. Mentre si è potuto constatare che pur raffreddandosi la bottiglia di PET perde le proprie caratteristiche imitando un assottigliamento dello spessore.

Perchè il Biotappo

Oggigiorno, l’industria del preconfezionato consente di collocare un prodotto o una sostanza, alimentare o di altra natura, in appositi contenitori pronti per la vendita e la consumazione review. Effettuato il confezionamento dei prodotti, i contenitori, con il prodotto in essi contenuto, devono però essere trasportati dal luogo di confezionamento nel luogo di distribuzione o vendita. Se il prodotto confezionato non è altamente termosensibile, il trasporto dei contenitori avviene in ambienti non coibentati e, alcune volte, esposti alla luce naturale. In questi casi, durante il trasporto, i contenitori sono esposti al calore atmosferico. Ciò comporta un riscaldamento sia dei contenitori, sia dei prodotti in essi contenuti. Il riscaldamento dei contenitori può comportare il rilascio di composti chimici da parte di questi ultimi al raggiungimento di temperature critiche. Quanto detto può verificarsi, a titolo esemplificativo, nel caso in cui i contenitori siano realizzati in materiale polimerico. Qualora i prodotti confezionati siano sostanze liquide, i composti chimici rilasciati dai contenitori al raggiungimento della temperatura critica si disperdono in dette sostanze, alterandole. Il problema sopra esposto è particolarmente sentito nel caso in cui i prodotti confezionati siano di natura alimentare. La dispersione dei suddetti composti chimici nei prodotti alimentari può infatti costituire un pericolo per la salute dei consumatori. Un esempio significativo che consente di comprendere la gravità del problema è dato dalle bottiglie realizzate in una plastica cosiddetta “alimentare” (come ad esempio il polietilene) e contenenti bevande. Le bottiglie di questa tipologia vengono solitamente trasportate mediante autocarri in ambienti non coibentati ed esposti alla luce naturale. Quando gli autocarri percorrono, ad esempio, una strada assolata durante la stagione estiva, la temperatura delle bottiglie può raggiungere e superare 80 °C. A questa temperatura, il materiale plastico in cui sono realizzate le bottiglie rilascia Bisfenolo A, che si disperde irreversibilmente nella bevanda. Molti studi scientifici hanno dimostrato come il Bisfenolo A sia pericoloso per la salute. Terminato il trasporto, le bottiglie vengono collocate nei centri di distribuzione e lì tornano alla temperatura ambiente. Il Bisfenolo A non altera il gusto di una bevanda in cui è disperso, né l’aspetto delle bottiglie e delle bevande in esse confezionate. Un consumatore non è pertanto in grado di stabilire, ad esempio al momento dell’acquisto, se una bottiglia in plastica alimentare abbia raggiunto, durante il trasporto della stessa, una temperatura tale da comportare il rilascio di Bisfenolo A.
Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti suddetti indicando un contenitore comprendente almeno una porzione che, al raggiungimento di una determinata temperatura, subisca un cambiamento irreversibile percepibile da un utilizzatore del contenitore.
Oggetto della presente invenzione è un contenitore comprendente almeno una porzione visibile da un utilizzatore del contenitore, in cui, secondo l’invenzione, il contenitore comprende, almeno in corrispondenza della suddetta porzione, mezzi di assorbimento di un intervallo di frequenze della luce naturale variabile irreversibilmente al raggiungimento di una temperatura di viraggio. L’assorbimento di un determinato intervallo di frequenze della luce naturale fa sì che la suddetta porzione del contenitore assuma un determinato colore. Al raggiungimento della temperatura di viraggio, una variazione dell’intervallo di frequenze assorbite determina pertanto una variazione del colore posseduto dalla suddetta porzione. I mezzi di assorbimento comprendono, preferibilmente, un colorante termosensibile applicato in corrispondenza della suddetta porzione o disperso nella stessa, il quale cambia irreversibilmente colore al raggiungimento della temperatura di viraggio. Quest’ultima corrisponde, preferibilmente, ad una temperatura giudicata critica per il materiale in cui è realizzato il contenitore, come ad esempio 80° C per una bottiglia realizzata in plastica alimentare. In altre parole, quando il contenitore raggiunge la temperatura di viraggio, la suddetta porzione cambia colore irreversibilmente. L’irreversibilità assicura che, anche se il contenitore, dopo aver raggiunto o superato la temperatura di viraggio, si raffredda portandosi ad una temperatura inferiore a quella di viraggio, la suddetta porzione non cambia più colore. Vantaggiosamente, un utilizzatore del contenitore consapevole del colore che deve possedere la suddetta porzione se non è stata raggiunta la temperatura di viraggio, guardando la suddetta porzione può immediatamente rendersi conto se il contenitore abbia mai raggiunto o superato detta temperatura. Altro oggetto d’invenzione è un tappo applicabile ad un contenitore in corrispondenza di un’apertura dello stesso, comprendente almeno una porzione visibile da un utilizzatore del contenitore quando il tappo è applicato a quest’ultimo, in cui, secondo l’invenzione, il tappo comprende, almeno in corrispondenza della suddetta porzione, mezzi di assorbimento di un intervallo di frequenze della luce naturale variabile irreversibilmente al raggiungimento di una temperatura di viraggio.

Conclusione sintetica

Per prevenire a potenziali patologie a carico del sistema endocrino per la continua ed involontaria esposizione al rischio di ingestione di sostanze inquinanti, il Dott. Cristian FIORIGLIO ha inventato un tappo o parti della bottiglia in plastica contenente acqua, che consente dall’esterno della confezione la garanzia al consumatore di acquistare un alimento salubre o di essere di fronte ad un potenziale alimento pericoloso. Con la collaborazione di un’azienda del Nord Italia specializzata su vernici speciali, si è riusciti ad ottenere una vernice cangiante irreversibilmente ad una “data” temperatura critica, quale temperatura registrata e ritenuta pericolosa durante i campionamenti effettuati. Si è quindi avuta la possibilità di creare un prototipo di BioTappo totalmente trasparente che permettesse di distinguere il colore della vernice istantaneamente al consumatore in modo da verificare se l’alimento contenuto all’interno avesse viaggiato per lungo tempo ad esposizioni critiche di temperature tali da compromettere la salubrità e pertanto attentando indirettamente alla salute del consumatore.