Inchiostri per il settore packaging alimentare

L’evoluzione dei materiali destinati al contatto con alimenti ha portato l’industria del packaging a investire con sempre maggiore attenzione nella selezione di componenti sicuri e conformi ai requisiti normativi. Tra questi, gli inchiostri utilizzati per la stampa su imballaggi alimentari rivestono un ruolo determinante, talvolta trascurato rispetto ad altri materiali come plastiche, carte o laminati, ma non meno rilevante in termini di rischio.

Gli inchiostri per il packaging alimentare non sono meri elementi decorativi: rappresentano vere e proprie formulazioni chimiche complesse, potenzialmente in grado di migrare attraverso i substrati o contaminare gli alimenti tramite meccanismi come il set-off o il rilascio in fase gassosa.

Negli ultimi vent’anni, il settore ha assistito a una profonda trasformazione, sia sul piano tecnologico che regolatorio. Se in passato la stampa veniva vista come un aspetto secondario della produzione di imballaggi, oggi la crescente attenzione al rischio di migrazione e alla percezione del consumatore ha portato alla formulazione di inchiostri “food grade“, allo sviluppo di liste di esclusione delle sostanze pericolose e all’introduzione di certificazioni volontarie di processo.

Che cosa sono gli inchiostri utilizzati nel packaging alimentare

Gli inchiostri per imballaggi destinati al contatto con gli alimenti sono miscele complesse composte da coloranti (pigmenti o coloranti solubili), leganti, solventi, additivi e, in alcune tipologie, foto iniziatori.

Sono progettati per aderire a diverse superfici, come ad esempio plastiche, cartacee, metalliche, e svolgono anche funzioni visive, informative e funzionali, come la resistenza allo sfregamento o alla luce.

Le principali categorie di inchiostri impiegate sono:

• Inchiostri a base solvente, utilizzati in flessografia e rotocalco, asciugano per evaporazione e garantiscono adesione e resistenza.
• Inchiostri a base acqua, preferiti in contesti ecologici o su substrati assorbenti, offrono minore emissione di VOC ma richiedono condizioni ambientali controllate.
• Inchiostri UV e EB-curing, che polimerizzano sotto irraggiamento UV o con fascio elettronico, adatti a stampe di alta qualità e rapida essiccazione.
• Inchiostri a base oleo resinosa, tipici della stampa offset, contenenti oli minerali o vegetali.

Ogni tipologia presenta vantaggi e criticità rispetto al rischio di migrazione. Gli inchiostri UV, ad esempio, sono altamente performanti, ma possono rilasciare residui di monomeri o foto iniziatori non completamente polimerizzati.

Le proprietà richieste agli inchiostri per i MOCA includono:

• Stabilità chimica durante l’intero ciclo di vita dell’imballaggio.
• Bassa migrazione, ovvero minima possibilità che i componenti passino agli alimenti.
• Compatibilità con il substrato e i trattamenti di finitura.
• Idoneità tecnologica in termini di viscosità, adesione e resistenza.

Il rispetto di questi requisiti non è garantito dalla sola formula dell’inchiostro, ma dipende dalla corretta applicazione, dalla presenza di barriere funzionali nel materiale di stampa e dall’interazione con altri componenti dell’imballaggio.

Pericoli correlati agli inchiostri per il settore packaging alimentare

I rischi derivanti dagli inchiostri per imballaggi alimentari sono principalmente legati alla migrazione di sostanze chimiche dagli strati stampati verso il contenuto alimentare. Tale migrazione può avvenire in forma diretta (attraverso substrati porosi o insufficientemente barriera) o indiretta (tramite set-off o fase vapore).

I principali pericoli includono:

• Sostanze non intenzionalmente aggiunte (NIAS), come impurità, sottoprodotti o degradati, difficili da controllare ma potenzialmente migranti.
• Composti aromatici dell’olio minerale (MOAH e MOSH), noti per il loro rischio cancerogeno e genotossico, spesso presenti in carte riciclate o inchiostri offset.
• Foto iniziatori residui, come benzofenone e ITX, rilevati in diverse crisi alimentari europee per presenza nei succhi e negli omogeneizzati.
• Coloranti e pigmenti contaminati, inclusi metalli pesanti, PCB o composti azoici degradabili in ammine aromatiche primarie.

Le misure di protezione della salute del consumatore prevedono:

• Applicazione di barriere funzionali tra lo strato stampato e l’alimento.
• Controllo delle condizioni di stoccaggio, evitando pressioni nel bobinaggio che favoriscono il set-off.
• Scelta di inchiostri a bassa migrazione, definiti secondo specifiche normative e linee guida.
• Verifica analitica della migrazione globale e specifica, secondo le simulazioni standard EFSA.

Tecnologie di stampa per il packaging alimentare

Nel settore degli imballaggi alimentari, la stampa svolge un ruolo fondamentale per veicolare informazioni obbligatorie, valorizzare il brand e garantire la tracciabilità del prodotto. Le tecnologie di stampa impiegate devono rispondere a requisiti di performance, durabilità, efficienza produttiva e non ultimo, conformità ai regolamenti sui materiali a contatto con alimenti.

Di seguito le cinque tecnologie di stampa più diffuse:

• Flessografia (flexographic printing).  Principio: stampa diretta tramite clichè flessibili in rilievo, montati su cilindri rotativi. Supporti compatibili: film plastici (PE, PP, PET), carta, cartoncino, alluminio, laminati flessibili. Vantaggi: Elevata velocità di stampa, adatta a grandi tirature. Asciugatura rapida grazie all’uso di inchiostri a base solvente o acqua. Costi di avviamento contenuti rispetto alle rotocalco. Criticità: Definizione grafica inferiore rispetto ad altre tecniche. Richiede materiali ben trattati per garantire adesione. I colori a base solvente presentano rischi di migrazione se non correttamente essiccati.
• Rotocalco (gravure printing). Principio: trasferimento dell’inchiostro da celle incise su un cilindro direttamente al supporto. Supporti compatibili: film plastici, laminati, carta patinata, cartoncino. Vantaggi: Elevatissima qualità di stampa (definizione fine, sfumature). Ottima ripetibilità su lunghe tirature industriali. Ideale per confezioni complesse (es. imballaggi multistrato termosaldabili). Criticità: Costi elevati per impianti e cilindri incisi (indicata per grandi volumi). Inchiostri principalmente a base solvente → controllo necessario su residui e VOC. Emissioni da trattare con impianti di abbattimento.
• Offset (offset lithography). Principio: trasferimento indiretto dell’immagine da una lastra a un cilindro intermedio (blancket) e infine al supporto. Supporti compatibili: prevalentemente carta e cartoncino, sia vergine che riciclato. Vantaggi: Ottima qualità di stampa, ideale per packaging secondari (es. astucci). Adatta alla personalizzazione su piccole-medie tirature. Maggiore sostenibilità se si impiegano inchiostri a base vegetale. Criticità: Utilizzo diffuso di inchiostri offset a base oleoresinosa/minerale, spesso associati a contaminazione da MOAH/MOSH. Essiccazione per ossidazione lenta → rischio residui volatili o contaminazioni in fase di impilamento.
• Stampa digitale (inkjet e toner). Principio: trasferimento diretto dell’inchiostro al supporto attraverso testine di stampa controllate digitalmente (senza matrici). Supporti compatibili: carta, cartoncino, film plastici trattati, etichette. Vantaggi: Massima flessibilità e personalizzazione (dati variabili, piccoli lotti). Tempi rapidi di avvio e gestione senza lastre. Crescente utilizzo per etichette alimentari e sleeve. Criticità: Costo copia più elevato su grandi volumi. Necessità di inchiostri certificati per contatto alimentare. Alcune tecnologie usano inchiostri UV o solventi con rischi di migrazione residua o incomplete polimerizzazioni.
• Stampa UV/EB curing (radicalica e cationica). Principio: polimerizzazione dell’inchiostro sotto irraggiamento UV o fascio elettronico (EB), senza essiccazione termica. Supporti compatibili: ampia gamma (film plastici, etichette, carta). Vantaggi: Essiccazione istantanea, anche su supporti non assorbenti. Alta qualità grafica e resistenza meccanica. Riduzione emissioni VOC. Criticità: Richiede monitoraggio del livello di polimerizzazione (rischio monomeri non reagiti). Foto iniziatori come benzofenone e ITX sono noti per potenziale migrazione. Costi iniziali elevati e necessità di personale specializzato.

Linee guida EuPIA sugli inchiostri da stampa

Le linee guida EuPIA (European Printing Ink Association), aggiornate nel 2023, rappresentano il riferimento tecnico-industriale più avanzato per la produzione e l’utilizzo sicuro degli inchiostri destinati ai materiali a contatto con alimenti (MOCA), colmando l’attuale assenza di un regolamento armonizzato a livello europeo specifico per gli inchiostri da stampa.

Queste linee guida non hanno valore di legge, ma vengono adottate da numerose autorità di controllo europee come best practice tecnica per dimostrare la conformità al Regolamento (CE) n. 1935/2004 e alla normativa GMP (Regolamento CE n. 2023/2006).

Rappresentano quindi un presidio essenziale per le aziende che desiderano gestire con rigore la sicurezza dei materiali stampati.

I principi fondanti: sicurezza, trasparenza e responsabilità condivisa

La visione di EuPIA si articola su tre assi strategici:

• Tutela prioritaria della salute del consumatore: l’impiego degli inchiostri deve garantire che nessuna sostanza possa migrare in quantità tale da compromettere la sicurezza alimentare.
• Trasparenza e condivisione informativa lungo la filiera: ogni attore della catena – formulatore, stampatore, converter – deve ricevere e fornire informazioni adeguate a garantire la valutazione del rischio.
• Applicazione di Buone Pratiche di Fabbricazione (GMP): l’intero processo, dalla selezione delle materie prime fino alla stampa, deve essere tracciabile, controllato e documentato.

Questo approccio si basa sul principio di responsabilità condivisa, secondo il quale ogni anello della catena produttiva è responsabile della conformità solo per l’ambito sotto il proprio diretto controllo, ma è tenuto a fornire tutti i dati necessari affinché il cliente finale possa effettuare la propria valutazione di sicurezza.

Exclusion Policy EuPIA

Uno degli strumenti chiave della linea guida è la Exclusion Policy, un documento vincolante per i membri EuPIA che vieta l’utilizzo negli inchiostri MOCA di determinate sostanze altamente pericolose. In particolare, la policy esclude:

• Sostanze classificate come CMR (cancerogene, mutagene, tossiche per la riproduzione).
• Composti persistenti, bioaccumulabili e tossici (PBT).
• Interferenti endocrini e sostanze classificate secondo il regolamento CLP con frasi di rischio ambientale o sanitario.

Eventuali eccezioni sono concesse esclusivamente con approvazione tecnica specifica (per sostanze di Gruppo A) o previa auto-valutazione tossicologica completa e documentata (per sostanze di Gruppo B), con obbligo di notifica alla segreteria EuPIA.

Gestione del rischio: valutazione di sostanze intenzionali e NIAS

La valutazione del rischio per gli inchiostri da stampa MOCA è uno degli elementi centrali della linea guida. Essa prevede una procedura articolata per:

• Sostanze intenzionalmente aggiunte, da valutare secondo elenchi positivi (Union List, Swiss Ordinance, BfR).
• Sostanze NIAS (non intenzionalmente aggiunte), presenti come impurezze, degradati o sottoprodotti, per le quali è necessaria una valutazione secondo criteri scientifici e metodologici solidi.

Il metodo raccomandato da EuPIA è in linea con l’articolo 19 del Regolamento (UE) 10/2011 e prevede tre livelli:

1. Utilizzo di dati ufficiali (SML, TDI EFSA, Swiss Ordinance).
2. Calcolo di limiti di migrazione derivati internamente mediante dati tossicologici di alta qualità (NOAEL, DNEL).
3. Applicazione del concetto TTC (Threshold of Toxicological Concern) con classificazione secondo Cramer Classes per sostanze senza dati tossicologici completi.

Le valutazioni devono considerare un fattore di sicurezza minimo 100 e utilizzare metodi di classificazione standardizzati come Toxtree o il database EFSA.

Il principio ALARA approccio alla minimizzazione del rischio

La guida EuPIA adotta esplicitamente il principio ALARA (“As Low As Reasonably Achievable”), ovvero la riduzione dell’esposizione a sostanze chimiche potenzialmente migranti al livello più basso ragionevolmente ottenibile, compatibilmente con le esigenze tecnologiche e funzionali del processo di stampa.

Ciò comporta:

• La scelta preventiva di materie prime a basso rischio.
• La progettazione della formulazione per minimizzare residui, impurità e volatilità.
• L’utilizzo di barriere funzionali nei materiali multistrato per prevenire la migrazione.
• La predisposizione di test specifici per le condizioni peggiorative di utilizzo (tempo, temperatura, tipo di alimento).

Documentazione tecnica, tracciabilità e obblighi verso il cliente

Per garantire la compliance lungo la filiera, EuPIA fornisce modelli di documentazione standardizzata, tra cui:

• Statement of Composition (SoC): documento che indica le sostanze potenzialmente migranti, con indicazione dell’idoneità per uso diretto o indiretto.
• Technical Data Sheet (TDS): specifiche tecniche e indicazioni di utilizzo dell’inchiostro.
• Lista di foto iniziatori idonei per inchiostri UV/EB, in base a valutazioni tossicologiche.
• Questionario regolatorio per le materie prime, da compilare dai fornitori.

Questa documentazione è essenziale per permettere all’utilizzatore finale (stampatore o produttore di packaging) di redigere la propria dichiarazione di conformità, come previsto dalla normativa MOCA.

Migrazione, test e strumenti di verifica

Se le valutazioni teoriche non sono sufficienti, la guida EuPIA raccomanda l’esecuzione di prove analitiche di migrazione in conformità ai criteri EFSA. Le prove devono essere eseguite in condizioni realistiche ma conservative, e possono essere basate su:

• Modellizzazione matematica (per simulazioni iniziali).
• Test su alimenti reali o simulanti.
• Approccio worst-case con modelli a cubo UE o banche dati EFSA/FACET per i consumi.

Le metodologie devono essere validate e condotte da laboratori qualificati. EuPIA ha pubblicato una propria guida specifica sui metodi di migrazione, tenendo conto delle criticità di materiali non plastici e delle sostanze per cui non esistono limiti di rilevabilità sufficientemente sensibili (<10 ppb).

La guida viene regolarmente aggiornata e integrata con raccomandazioni specifiche in merito alle nuove tecnologie. È riconosciuta dalle autorità nazionali e internazionali come buona prassi per dimostrare la conformità al Regolamento (CE) 1935/2004.

Requisiti obbligatori per gli inchiostri

Gli inchiostri per MOCA sono soggetti a un complesso sistema normativo che comprende sia regolamenti comunitari sia disposizioni nazionali e internazionali.

I principali riferimenti giuridici obbligatori includono:

• Regolamento (CE) 1935/2004: impone che nessun materiale a contatto con alimenti rilasci sostanze che possano danneggiare la salute umana o alterare le caratteristiche organolettiche degli alimenti.
• Regolamento (CE) 2023/2006: stabilisce le norme sulle GMP per la fabbricazione dei materiali a contatto, comprese le fasi di stampa.
• Regolamento (UE) 10/2011: specifico per i materiali plastici, ma con riferimento alle sostanze soggette a limiti di migrazione.
• Swiss Ordinance on Printing Inks: adottata da molti operatori europei come standard volontario, comprende una lista positiva di sostanze autorizzate e soglie analitiche precise.
• Linee guida EuPIA: viste nel capitolo precedente.

A livello nazionale, la Germania sta sviluppando una legislazione specifica sugli inchiostri per MOCA, mentre in paesi nordici come Danimarca e Norvegia sono in vigore rigorose linee guida di autocontrollo documentale per gli operatori.

Inchiostri utilizzati su materiali cartacei

Gli inchiostri offset a base oleo resinosa sono tra le principali fonti di contaminazione da idrocarburi dell’olio minerale (MOH) negli imballaggi destinati al settore alimentare. Tali inchiostri contengono comunemente miscele di oli minerali, impiegate per facilitare la distribuzione dell’inchiostro e garantirne l’assorbimento sulla superficie cartacea.

Questi oli, derivati dalla raffinazione del petrolio, possono essere suddivisi in due categorie:

• MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons): idrocarburi saturi, con catene lineari o ramificate, che tendono ad accumularsi nei tessuti adiposi umani.
• MOAH (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons): idrocarburi aromatici, sospettati di avere potenziale cancerogeno e genotossico.

Secondo l’EFSA, l’esposizione cronica agli MOAH, anche a basse dosi, rappresenta un rischio sanitario significativo. Il gruppo di esperti scientifici ha stabilito che nessun livello di esposizione può essere considerato sicuro per i MOAH a tre o più anelli aromatici, in assenza di una soglia di dose-risposta.

Meccanismi di contaminazione nel packaging cartaceo

Gli inchiostri contenenti MOH, una volta stampati sulla carta o sul cartoncino, possono contaminare gli alimenti tramite tre principali meccanismi:

• Migrazione diretta: se l’inchiostro è stampato sul lato interno del packaging (ad esempio, nei sacchetti alimentari) o su carta monostrato non barriera, i componenti possono diffondersi direttamente nel prodotto alimentare.
• Migrazione per set-off: durante il bobinaggio o l’impilamento dei fogli stampati, i composti possono trasferirsi dalla superficie stampata alla superficie a contatto con l’alimento, specie in presenza di umidità, calore o pressione.
• Migrazione in fase vapore: i MOH, in particolare i composti a basso peso molecolare (C10-C25), possono evaporare e trasferirsi per via gassosa all’interno dell’imballaggio, raggiungendo l’alimento anche senza contatto diretto.

Il packaging a base cartacea presenta un rischio aggiuntivo per la migrazione dei MOH, soprattutto nei seguenti casi:

• Materiale riciclato: il cartone ondulato o le carte riciclate contengono residui di inchiostri offset utilizzati nei cicli di stampa precedenti. Il processo di deinking non rimuove completamente tali sostanze, che possono essere rilasciate nuovamente.
• Strutture monostrato: se il cartoncino è stampato direttamente e utilizzato per contenere alimenti, senza rivestimenti barriera, il rischio di migrazione è molto elevato.
• Assenza di barriere funzionali: l’assenza di strati protettivi interni (es. film plastici, coating barriera, metallizzazioni) non impedisce la diffusione dei MOH, rendendo l’imballaggio inadatto al contatto diretto con gli alimenti, in particolare quelli ad alto contenuto lipidico.

La EuPIA ha pubblicato specifiche raccomandazioni per la riduzione del rischio MOH, tra cui:

• Divieto o disincentivazione dell’uso di oli minerali come componenti funzionali degli inchiostri destinati a MOCA.
• Preferenza per inchiostri a base vegetale o sintetica certificati “low-MOAH”.
• Invito a effettuare una valutazione del rischio di migrazione nelle condizioni peggiorative di utilizzo.

Secondo la guida “Printing ink industry contribution to reduce mineral oil in packaging”, gli operatori sono incoraggiati a:

• Evitare l’uso di carte riciclate non barriera per alimenti grassi.
• Applicare barriere funzionali certificate (es. film PE, EVOH, PLA).
• Condurre analisi LC-GC per la determinazione dei livelli MOAH/MOSH.

Non esistono ad oggi limiti armonizzati europei specifici per MOAH/MOSH nel packaging. Tuttavia, la Germania ha pubblicato proposte per il limite massimo di:

• 0,6 mg/kg per la somma dei MOAH migrati.
• 2 mg/kg per la somma dei MOSH (inclusi C10–C25).

Tali limiti sono adottati come riferimento anche da GDO internazionali (es. Lidl, Rewe, Coop).

Standard di certificazione volontaria produttori e utilizzatori di inchiostri per il settore packaging

Le certificazioni volontarie rappresentano un’opportunità per i produttori di imballaggi e per l’industria alimentare di garantire trasparenza, conformità ai requisiti e qualità lungo tutta la filiera.

Le principali certificazioni volontarie includono:

• BRCGS Packaging Materials: standard internazionale per la sicurezza e legalità dei materiali di confezionamento, con requisiti specifici su controllo degli inchiostri e gestione dei fornitori.
• IFS PACsecure: schema nato in Canada, ora parte del sistema IFS, rivolto alla conformità dei materiali da imballaggio utilizzati nel food, beverage e healthcare.
• FSSC 22000: estensione della norma ISO 22000 per la sicurezza alimentare, con moduli dedicati al packaging, inclusi controlli chimici e gestione dei pericoli nei materiali stampati.

Per l’industria alimentare, adottare un fornitore certificato rappresenta una garanzia di affidabilità e riduce i rischi sanitari, legali e reputazionali. Per i produttori di packaging, la certificazione costituisce uno strumento strategico di gestione dei rischi, ottimizzazione dei processi e fondamentale per l’accesso ai mercati più esigenti e ai fornitori delle catene della GDO.