N-nitrosamines in 21th Century

Význam tématu

Dusíkaté nitrososloučeniny patří k významným potencionálním karcinogenům v potravinách. V pivu a sladu mohou vznikat reakcemi aminů s dusitany během sušení ječmene nebo v důsledku mikrobiální kontaminace. Pravidelný monitoring zajišťuje bezpečnost konečného produktu a ochranu spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Článek rekapituluje historický vývoj výzkumu N-nitrosaminů v pivovarnictví, mapuje současné legislativní limity a shrnuje pokroky v analytických metodách během posledních 15 let. Součástí je statistické zhodnocení dat z Analytické zkušební laboratoře VÚPS.

Použitá metodika a instrumentace

• Solid phase extraction (SPE), aktivní uhlí, headspace SPME pro izolaci těkavých sloučenin.
• Plynová chromatografie s detekcí chemiluminiscencí (GC-TEA) a hmotnostní detekcí (GC-MS).
• Kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) v režimu ESI a APCI.
• Denitrosační postupy (HBr/Ac, I2/KI, CuCl/HCl) pro stanovení ATNC.

Hlavní výsledky a diskuse

Statistická analýza 4115 vzorků sladu a 1280 vzorků piva za období 2001–2015 ukázala:

• Průměrná koncentrace NDMA ve sladu ~0,8 µg/kg, v pivu pod 0,2 µg/kg (LOQ).
• Pokles podílu sladů s NDMA >2,5 µg/kg na ~6 % (Pearson r = –0,81).
• Vzácné přítomnosti ostatních těkavých nitrosaminů (NPYR, NDEA).
• Technologické změny v hvozdění a kontrola mikrobiálního růstu účinně omezily tvorbu NDMA.
• Netěkavé N-nitrosaminy představují značnou část ATNC a nejsou dosud plně charakterizovány.

Přínosy a praktické využití metody

Nové LC-MS/MS postupy poskytují rychlé a citlivé stanovení jak těkavých, tak netěkavých nitrosaminů. Pravidelný kontrolní screening umožňuje včas detekovat technologické nedostatky nebo mikrobiální kontaminaci a udržet koncentrace pod legislativními limity.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj selektivních metod pro netěkavé N-nitrosaminy a identifikaci složek ATNC.
• Aplikace QSAR modelů pro odhad karcinogenní aktivity neznámých nitrosaminů.
• Integrace pokročilých extrakčních technik (mikrovlnná, ultrazvuková, SPME-DED) a vysokého rozlišení spektrometrie (Orbitrap, TOF).

Závěr

Technologické inovace ve sladařském a pivovarském procesu významně omezily tvorbu těkavých N-nitrosaminů. Nezodpovězenou výzvou zůstávají netěkavé formy, klíčové pro úplné pochopení a vyhodnocení ATNC. Další vývoj analytických metod je nezbytný pro komplexní ochranu zdraví spotřebitele.

Reference

• Francis F. J.: Encyclopedia of Food Science and Technology. 2000.
• Tricker A. R., Preussmann R.: Mutation Research, 1991;259:277–289.
• Wainwright T.: J. Inst. Brew., 1986;92:49–64.
• McWeeny D. J.: Food Chemistry, 1983;11:273–287.
• Čulík J. et al.: Kvasný Průmysl, 2012;58(2):26–29.
• Herrmann S. S. et al.: Food Chemistry, 2015;174:516–526.
• Zhao Y.-Y. et al.: Environ. Sci. Technol., 2006;40:7636–7641.
• Yurchenko S., Mölder U.: Food Chemistry, 2005;89:455–463.