9 Minute
Metodele culinare cotidiene — grătarul, afumarea, prăjirea sau coacerea — pot introduce riscuri invizibile în alimente. Un studiu recent realizat la Seoul National University of Science and Technology prezintă o tehnică mai rapidă şi mai ecologică pentru detectarea hidrocarburilor aromatice policiclice (PAH), un grup de substanţe chimice cu potenţial carcinogen care se pot acumula în uleiuri, carne şi chiar în fructe şi legume.
Cum ajung PAH-urile pe farfuria ta
Hidrocarburile aromatice policiclice (PAH) sunt compuşi organici hidrofobi constituiţi din mai multe inele aromatice fuzionate. Ele se formează atunci când materialele organice — grăsimi, uleiuri, ţesuturi vegetale — sunt arse sau suferă combustie incompletă. Din acest motiv, tehnici culinare frecvente, precum grătarul, afumarea, prăjirea şi coacerea la temperaturi înalte, sunt surse majore de PAH. Porţiunile carbonizate ale cărnii şi marginile intens rumenite concentrează de obicei niveluri mai ridicate de PAH.
PAH nu sunt limitate la produsele animale gătite. Alimentele de origine vegetală pot fi contaminate prin depunere atmosferică provenită din emisii industriale şi eşapament de la autovehicule, prin irigare cu apă poluată sau prin absorbţie din soluri contaminate. Peştele afumat, cafeaua prăjită, anumite tipuri de brânzeturi afumate şi unele produse de patiserie pot conţine, de asemenea, niveluri detectabile de PAH. Dat fiind că mai multe PAH sunt clasificate ca fiind potenţial cancerigene (agenţii agenți internaționali de evaluare a riscului, cum ar fi IARC, au clasificat anumite PAH), prezenţa lor larg răspândită în diverse categorii de alimente constituie o problemă de sănătate publică care impune monitorizare fiabilă pe întreg lanţul alimentar.
Expunerea alimentară la PAH poate varia semnificativ în funcţie de practici industriale, metode de procesare a alimentelor şi condiţiile de mediu. Factorii determinanţi includ temperatura de gătire, durata expunerii la flacără sau fum, tipul de combustibil folosit pentru afumare şi prezenţa sau absenţa unor etape de curăţare şi procesare care pot reduce concentraţiile. În industrie şi în reglementare, monitorizarea continuă şi testarea sensibilă sunt esenţiale pentru a identifica loturi sau procese cu risc crescut şi pentru a reduce expunerea populaţiei.
Un traseu mai rapid pentru detectarea PAH: QuEChERS–GC–MS
Tehnicile tradiţionale de extracţie utilizate în analiza PAH — extracţia în fază solidă, extracţia lichid-lichid sau extracţia accelerată cu solvenţi — funcţionează, dar pot fi consumatoare de timp, intensive din punct de vedere al forţei de muncă şi generatoare de deşeuri chimice. Aici intervine QuEChERS: Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe. Iniţial dezvoltat pentru analiza reziduurilor de pesticide, protocolul QuEChERS scurtează timpul de pregătire, reduce utilizarea de solvenţi şi simplifică paşii de purificare a probei. Combinat cu cromatografia în fază gazoasă cuplată la spectrometria de masă (GC–MS), acesta devine un flux de lucru puternic pentru analiza PAH în matrici alimentare diverse.
Grupul de cercetare condus de profesorul Joon‑Goo Lee din Departamentul de Ştiinţa Alimentelor şi Biotehnologie de la SeoulTech a aplicat un protocol QuEChERS–GC–MS pentru determinarea a opt PAH prioritare: Benzo[a]antracen, Chrysene, Benzo[b]fluoranthen, Benzo[k]fluoranthen, Benzo[a]piren, Indeno[1,2,3‑cd]pyren, Dibenz[a,h]antracen şi Benzo[g,h,i]perilen. Metoda lor a folosit acetonitril ca solvent de extracţie şi a testat mai multe combinaţii de sorbanţi pentru etapa de cleanup (purificare), optimizând randamentele pentru o varietate largă de matrici alimentare — de la uleiuri şi carne până la produse uscate şi matrice bogate în zaharuri sau lipide.
Optimizarea sorbanţilor (de exemplu PSA — primary‑secondary amine, C18 pentru îndepărtarea lipidelor, GCB — graphitized carbon black pentru pigmenti) şi a raportului extractant‑matrică reprezintă paşi critici în adaptarea QuEChERS la fiecare tip de aliment. Echipa a evaluat parametri precum volumul de acetonitril, timpul de agitare, viteza centrifugării şi tipurile de sare utilizate în faza salting‑out pentru a maximiza extragerea PAH şi pentru a minimiza co‑extractele care pot afecta sensibilitatea GC–MS.
Performanţa analitică a fost puternică. Curbele de calibrare pentru fiecare PAH au arătat o liniaritate excelentă (R2 > 0.99), ceea ce indică un răspuns instrumental consistent pe intervalul de lucru. Limitele de detectare raportate au variat între 0.006 şi 0.035 µg/kg, iar limitele de cuantificare au fost între 0.019 şi 0.133 µg/kg. Experimentele de recuperare au înregistrat valori între 86.3% şi 109.6% la un nivel de adăugare de 5 µg/kg şi recuperări similare la spike‑uri mai mari, cu valori ale preciziei sub 7% în diverse matrici. Aceste rezultate arată o metodă sensibilă, reproductibilă şi potrivită pentru ecranare atât la nivel regulator, cât şi în controlul industrial al calităţii.
Imagine: Cercetătorii au identificat compuşi cu potenţial carcinogen în alimente comune folosind o metodă avansată de detectare QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe). Credit: Prof. Joon‑Goo Lee, SeoulTech, Coreea
Implicaţii pentru industrie: siguranţă, costuri şi sustenabilitate
Profesorul Lee subliniază avantajele practice: "Această metodă nu doar simplifică procesul analitic, dar arată şi o eficienţă ridicată în detectare comparativ cu metodele convenţionale. Poate fi aplicată pe o gamă largă de matrici alimentare." Pentru producătorii alimentari şi laboratoarele de siguranţă alimentară, QuEChERS–GC–MS poate reduce timpii de răspuns, scădea consumul de solvenţi şi, implicit, diminua costurile operaţionale şi cantitatea de substanţe chimice periculoase gestionate în laborator.
Din perspectiva autorităţilor de reglementare, testarea sensibilă şi rapidă susţine programe de monitorizare mai eficiente. Detectarea mai rapidă poate ajuta la identificarea etapelor problematice din procesul de producţie — de exemplu, afumarea excesivă sau prelucrarea la temperaturi foarte ridicate — şi permite producătorilor să ajusteze practicile pentru a limita formarea PAH. În plus, testarea robustă facilitează conformitatea cu limitele impuse de organismele de reglementare (de ex. nivelurile de referinţă stabilite în diferite ţări sau recomandările organismelor internaţionale), precum şi etichetarea corectă şi protecţia consumatorilor.
Pe lângă avantajele economice, abordarea QuEChERS are beneficii clare de mediu: reducerea volumului de solvenţi organici folosiţi în extracţii scade deşeurile chimice, iar proceduri mai scurte şi mai puţin laborioase pot diminua consumul de energie în laboratoare. Aceste aspecte se aliniază obiectivelor de sustenabilitate şi bune practici de laborator, promovând în acelaşi timp o monitorizare mai frecventă şi mai accesibilă a contaminanţilor alimentari.
Ce înseamnă asta pentru sănătatea publică şi cercetările viitoare
Reducerea expunerii alimentare la PAH este un efort complex, care necesită intervenţii pe mai multe fronturi. Testarea îmbunătăţită este una dintre pietrele de temelie: furnizează date esenţiale pentru reglementare, pentru ghiduri de procesare şi pentru recomandări de bună practică în industrie. Metoda QuEChERS se potriveşte şi cu obiectivele de sustenabilitate, prin reducerea consumului de solvenţi şi simplificarea fluxului de lucru, ceea ce facilitează implementarea la scară largă.
Cercetările viitoare ar putea viza extinderea metodei la mai multe categorii de alimente, inclusiv matrice complexe, precum alimente procesate cu conţinut ridicat de zaharuri sau proteine, sau produse fermentate. Integrarea automatizării high‑throughput în etapa QuEChERS şi cuplarea cu sisteme moderne de GC–MS sau GC‑MS/MS ar putea creşte capacitatea de ecranare a laboratoarelor de referinţă. De asemenea, există potenţial pentru combinarea analizei PAH cu alte screening‑uri de contaminanţi (de exemplu hidrocarburi policiclice clorurate, policlorura bifenililor, micotoxine sau reziduuri de pesticide) într‑un singur run analitic, economisind timp şi resurse.
Un alt domeniu de interes este standardizarea protocolului: stabilirea unor proceduri standard de extracţie şi cleanup pentru anumite matrici ar facilita comparabilitatea datelor între laboratoare şi ar accelera adoptarea în ghidurile reglementare. Colaborarea între institute academice, laboratoare de referinţă şi organisme de reglementare (de exemplu EFSA, FDA sau organisme naţionale) este esenţială pentru a transforma progresele metodologice în practici obligatorii care protejează sănătatea publică.
Există şi măsuri practice pe care consumatorii le pot adopta pentru a reduce expunerea la PAH: evitaţi arderea excesivă a alimentelor, folosiţi temperaturi mai scăzute la gătit când este posibil, înlăturaţi porţiunile arse înainte de consum şi preferaţi metode de gătit care limitează contactul direct cu flacăra sau fumul. Deşi alegerile individuale contează, metodele de laborator scalabile şi standardizate sunt cruciale pentru ca autorităţile şi producătorii să asigure siguranţa alimentelor la nivel populaţional.
Perspectiva experţilor
Dr. Maria Alvarez, chimistă specializată în siguranţa alimentelor şi comunicatoare ştiinţifică, observă: "QuEChERS–GC–MS reprezintă o schimbare semnificativă în testarea de rutină a contaminanţilor. Echilibrul său între sensibilitate şi eficienţă îl face potrivit atât pentru laboratoare de cercetare, cât şi pentru medii de control al calităţii. Prioritatea următoare este integrarea acestor protocoale în ghidurile reglementare standard pentru ca monitorizarea la nivel de industrie să devină mai rapidă şi mai consecventă."
În ansamblu, studiul SeoulTech subliniază un adevăr simplu: tehnicile analitice moderne pot face testarea siguranţei alimentare mai rapidă, mai curată şi mai fiabilă. Pe măsură ce consumatorii cer mai multă transparenţă şi autorităţile înăspresc controalele, metode precum QuEChERS–GC–MS vor juca un rol important în menţinerea siguranţei alimentelor de zi cu zi.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu