Food contact materials

Význam tématu

Veškeré materiály přicházející do styku s potravinami mohou uvolňovat chemické látky či kovy do potravinového řetězce, což může za určitých podmínek ohrozit zdraví lidí nebo ovlivnit organoleptické vlastnosti potravin. Právní předpisy v EU, USA i Japonsku vyžadují podrobný monitoring migrace látek z obalů a nádob do potravin. Moderní analytické nástroje umožňují jak cílenou detekci známých látek, tak záchyt dosud neidentifikovaných a tzv. neúmyslně přítomných látek (NIAS), a tím zajišťují vysokou úroveň ochrany spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem textu je představit současné regulační požadavky na materiály pro styk s potravinami (v EU, USA, Japonsku), přehled systémů včasného varování (RASFF) a role Evropské referenční laboratoře (EURL-FCM), a detailně popsat analytické přístupy od identifikace plastů až po kvantifikaci migrace různorodých sloučenin a částic do potravin či simulantů.

Použitá metodika a instrumentace

Komplexní paleta instrumentálních přístupů:

• FTIR spektroskopie pro identifikaci typu polymeru a hlavních přísad.
• DART-MS pro rychlý screening přítomnosti přísad a fotoiniciátorů bez extrakce.
• ASE (accelerated solvent extraction) pro extrakci přísad z polymerních vzorků.
• GC-FID a GC-MS pro analýzu těkavých monomerů, plastifikátorů, mineralních olejů a fotoiniciátorů.
• LC-MS/MS a LC-Orbitrap MS pro stanovení netěkavých aditiv, oligomerů a neúmyslně přítomných látek.
• ICP-MS/AAS pro multi-prvkovou analýzu kovů (Pb, Cd, Cr, Ni, Sb aj.) z keramiky a kovových nádob.
• SP-ICP-MS pro kvantifikaci a velikostní rozdělení migrujících nanočástic (např. AgNP).

Hlavní výsledky a diskuse

• Regulační rámce ve třech hlavních regionech se liší způsobem hodnocení expozice i postupy schvalování (pozitivní seznamy, TDI, SML, QM, FCN).
• Systém RASFF eviduje stovky reálných případů nevyhovujících nádob a obalů, nejčastěji formaldehydu z melaminu, primárních aromatických aminů, epoxidových plastifikátorů nebo metalických kovů z kuchyňského nádobí.
• Role EURL-FCM spočívá v harmonizaci metod, mezi-laboratorních testech a poskytování referenčních materiálů.
• Identifikace polymerů pomocí FTIR a DART-MS usnadňuje cílenou analýzu.
• Modelování migrace a použití funkčních bariér umožňují predikci migrace bez rozsáhlých laboratorních testů.
• Nezacílená (untargeted) analýza na Orbitrap systémech odhalila nové, dosud neuváděné transformation products v potravinářských obalech.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace kombinovaného přístupu analytických metod umožňuje:

• Rychlou identifikaci a ověření materiálů a přísad již ve výrobní fázi.
• Spolehlivé stanovení cílených migrantů pod stanovenými limity.
• Detekci a charakterizaci neúmyslně přítomných látek (NIAS) a nanočástic.
• Podporu plnění legislativních požadavků i interního QA/QC monitoringu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj nekonvenčních netargetovaných přístupů s vysokým rozlišením (LC-Orbitrap, GC-Orbitrap) pro plnou charakterizaci složitých zbytkových směsí.
• Prohloubení modelování difúze a migrace s cílem minimalizovat experimentální testy.
• Standardizace a validace metod pro stanovení nanočástic a polárních NIAS.
• Vývoj funkčních bariér a inteligentních obalových systémů s minimalizovanou migrací.

Závěr

Analytické nástroje od spektroskopie přes chromatografii až po vysoko-rozlišující hmotové spektrometry poskytují komplexní soubor metod pro hodnocení migrace z materiálů pro styk s potravinami. Klíčovým úkolem do budoucna je standardizace untargetovaných postupů, zajištění konzistence výsledků mezi laboratořemi a zvládnutí analýzy nanočástic i NIAS, čímž se zajistí další zvýšení ochrany spotřebitele.

Reference

• Barnes K.A., Sinclair R., Watson D.H.: Chemical Migration and Food Contact Materials. Woodhead Publishing 2007.
• Nerin C. et al.: The challenge of identifying non-intentionally added substances from food packaging materials: A review. Anal. Chim. Acta 775 (2013) 14–24.
• Paseiro-Cerrato R. et al.: Screening method to determine primary aromatic amines by DART-MS. Food Addit. Contam. A31 (2014) 537–545.
• Sanchis J. et al.: Analytical strategies for organic packaging contaminants. J. Chromatogr. A1490 (2017) 22–46.
• Lorenzini E. et al.: Mineral oil migration from paperboard. Food Addit. Contam. A27 (2014) 1765–1774.
• Leeman W.R., Krul C.A.M.: How to ensure consumer safety from NIAS in packaging. Curr. Opin. Food Sci. 6 (2015) 33–37.