Food contact materials

Význam tématu

Bezpečnost potravin závisí na kontrole migrace chemikálií z materiálů přicházejících do styku s potravinami. Nežádoucí uvolňování monomerů, plastifikátorů, oligomerů či stopových prvků může ohrozit zdraví i kvalitu potravin. Růst nových materiálů, změny legislativy a požadavky na recyklaci vyžadují neustálou aktualizaci analytických přístupů a metod testování.

Cíle a přehled studie

Cílem shrnutí je představit regulace ve Spojených státech, Japonsku a EU, popsat hlavní oblasti potravinových kontaktových materiálů (plast, papír, keramika, kovy) a katalogizovat klíčové analytické postupy pro detekci a měření migrace. Text rovněž mapuje historické incidenty, vývoj legislativních požadavků a současné trendy v neúčelově přidaných látkách (NIAS) a nanomateriálech.

Použitá metodika a instrumentace

Pro identifikaci a kvantifikaci migrantů se využívají tyto přístroje a techniky:

• FTIR mikroskopie pro rychlou identifikaci polymerů a vrstev laminátů
• DART-MS a DART-Orbitrap MS pro přímé screeningové měření toxických příměsí a fotoiniciátorů
• ASE (Accelerated Solvent Extraction) pro účinné extrakce plastů a papíru
• GC-FID, headspace GC-MS a GC-Orbitrap GC-MS pro analýzu těkavých monomerů, minerálních hydrokarbonů a plastifikátorů
• LC-UV/FLD, LC-MS/MS a LC-Orbitrap MS pro středně nevypařitelné přísady, oligomery a NIAS
• LC–GC-FID pro oddělení MOSH a MOAH z papírových materiálů
• AAS a ICP-MS pro stanovení kovových prvků (Pb, Cd, Cr, Ni, Mn, Sb)
• Single-particle ICP-MS pro charakterizaci nanočástic Ag a dalších nanomateriálů

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukazuje, že evropské nařízení EC 10/2011 definuje pozitivní seznamy monomerů a přísad s limitními hodnotami QM (rezidua) a SML (specifická migrace) testovanými v simulantech (H₂O, 3 % kys. octová, EtOH, Tenax™). V USA funguje systém FCN s prahovým pravidlem 1,5 µg/osoba/den a specifickou alokací TDI na jednotlivé aplikace. V Japonsku se připravuje systém pozitivních seznamů. RASFF identifikoval převážně nekvalitní kuchyňské nádobí a obaly z plastů i keramiky, vysoké hladiny formaldehydu či PAAs. Papír a recyklovaný karton představují významný zdroj MOSH/MOAH. Nezamýšlené přidané látky (NIAS) a nanočástice budou vyžadovat nekonvenční přístupy založené na vysokém rozlišení a modelování migrace.

Přínosy a praktické využití metody

Analytický soubor technik umožňuje:

• Rychlou identifikaci materiálů a přísad pro cílenou analýzu
• Monitorovat a zajistit soulad s legislativou EU, USA a Japonska
• Detekovat a kvantifikovat široké spektrum migrantů – od těkavých monomerů až po kovové i organické kontaminanty
• Provádět nekonvenční screening a řešit neočekávané příměsi v nových materiálech

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj neúčelově přidaných látek (NIAS) z nových polymerů, potřeba nekonvenčních ne-targetovaných metod využívajících HRMS a umělou inteligenci pro data mining. Nanomateriály ve funkcionalizovaném obalovém skládu vyžadují validaci metod single-particle ICP-MS a podrobnější toxikologické studie. Modelovací nástroje migrace se prosazují pro rychlé odhady a snížení zátěže testováním reálných podmínek.

Závěr

Komplexní přístup využívající kombinaci spektroskopie, chromatografie, extrakce a hmotnostní spektrometrie umožňuje spolehlivé hodnocení bezpečnosti potravinových kontaktových materiálů. Dynamické legislativní a technologické prostředí vyžaduje kontinuální vývoj metod a mezinárodní sdílení zkušeností.

Reference

• Barnes K.A., Sinclair R., Watson D.H. (2007) Chemical Migration and Food Contact Materials. Woodhead Publishing.
• Nerin C. et al. (2013) The challenge of identifying NIAS from packaging. Anal. Chim. Acta, 775:14–24.
• Paseiro-Cerrato R. et al. (2014) Rapid screening of PAAs in utensils by DART-MS. Food Addit. Contam. A, 31:537–545.
• Sanchis J. et al. (2017) Organic packaging contaminants review. J. Chromatogr. A, 1490:22–46.
• Leeman W. & Krul C. (2015) NIAS in food contact materials. Curr. Opin. Food Sci., 6:33–37.