Розділ 5. Сучасні вимоги до показників харчової безпеки: гармонізація Законодавства України та ЄС

Технологічні контамінанти – це хімічні речовини, які не були навмисно додані до харчового продукту, а утворилися в ньому під час технологічної обробки, такої як нагрівання, смаження, випікання, копчення або ферментація. Контроль цих сполук є важливим, оскільки деякі з них можуть мати несприятливий вплив на здоров’я людини.

3-монохлорпропан-1,2-діол (3-МХПД), 2-монохлорпропан-1,2-діол (2-МХПД) та їхні жирнокислотні ефіри, а також гліцидилові жирнокислотні ефіри (ГЕ) є технологічними контамінантами, що утворюються переважно в рафінованих рослинних оліях та жирах під час їх високотемпературної обробки (дезодорації). Вони також можуть міститися в харчових продуктах, виготовлених з використанням таких олій, наприклад, у дитячих сумішах, кондитерських виробах, маргаринах. У травному тракті ефіри 3-МХПД та ГЕ гідролізуються до вільних 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу. Гліцидол класифікується як ймовірний канцероген для людини (група 2A за IARC), а 3-МХПД – як можливий канцероген (група 2B за IARC) та має нефротоксичну та репродуктивну токсичність у тварин. За даними RASFF (2024-2025), було зафіксовано 54 повідомлення про перевищення норм для цих сполук.

Регулювання в ЄС та Україні

В ЄС максимальні рівні для суми 3-МХПД та його ефірів (виражені як 3-МХПД) та для гліцидилових ефірів (виражені як гліцидол) встановлені Регламентом (ЄС) 2023/915. Особливу увагу приділено дитячому харчуванню: Регламентом (ЄС) 2024/1003, що вносить зміни до Регламенту 2023/915, з 1 січня 2025 року встановлюються значно нижчі ГДК для суми 3-МХПД та його ефірів у порошкоподібних (80  мкг/кг) та рідких (12 мкг/кг) дитячих сумішах та продуктах для спеціальних медичних цілей для немовлят та дітей раннього віку. В Україні ці контамінанти регулюються Наказом МОЗ №368 (зі змінами №1238). Також, у 2024 році було прийнято наказ Мінагрополітики № 3648 від від 21.09.2024 про методи відбору зразків та лабораторних досліджень, який включає 3-МХПД та встановлює вимоги до LOQ: LOQ ≤ 0,4 ГДК або 15 мкг/кг жиру для суми 3-МХПД та його ефірів, та LOQ≤ 0.4 ГДК або 100 мкг/кг олії/жиру для гліцидилових ефірів.

Стандартизовані методи аналізу та чутливість

Аналіз 3-МХПД та ГЕ є складним завданням, і методи їх визначення пройшли значну еволюцію:

• Початково використовувалися методи на основі ВЕРХ-МС для прямого визначення гліцидилових ефірів (2012 р.), але вони були складними через велику кількість аналітів (>80).
• Пізніше були розроблені непрямі методи (2015 р.), де всі ефіри гідролізували до вільних 3-МХПД та гліцидолу, які потім дериватизували та аналізували методом ГХ-МС. Ці методи були трудомісткими, тривалими (реакції по 16 годин) і мали проблеми з точністю, оскільки гліцидол часто розраховувався опосередковано.
• Сучасні підходи базуються на прямому визначенні 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу (або їх ефірів з подальшим перерахунком) методом ГХ-МС/МС.

Нижче наведена еволюція стандартизовані методів

• ISO 18363-1:2015 (DGF C-VI 18 (10)): непрямий метод визначення 3-МХПД та 2-МХПД шляхом лужного омилення, дериватизації фенілборною кислотою та аналізу ГХ-МС. Гліцидол розраховується за різницею.
• ISO 18363-2:2018 (AOCS Cd 29b-13): непрямий метод визначення 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу з кислотним трансетерифікуванням.
• ISO 18363-3:2017 (AOCS Cd 29a-13): непрямий метод визначення 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу з ферментативним гідролізом.
• ISO 18363-4:2021 (AOCS Official Method Cd 29d-20): прямий метод визначення вільних 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу методом ГХ-МС/МС (трьохквадрупольний детектор) після екстракції та очищення. Цей метод вважається одним з найбільш точних та надійних на сьогодні.

Аналітичні виклики

1. Складність пробопідготовки у непрямих методах, що включає багатостадійні реакції (омилення, дериватизація).
2. Тривалість аналізу у старих методах.
3. Проблеми з точністю при непрямому визначенні гліцидолу.
4. Необхідність використання спеціалізованого обладнання (ГХ-МС/МС) для сучасних прямих методів.

Рішення Thermo Scientific

Thermo Scientific у співпраці з галузевими експертами брала участь у розробці сучасних методів аналізу 3-МХПД та ГЕ і пропонує автоматизовані рішення на базі ГХ-МС/МС.

• Автоматизована система на базі ГХ-МС/МС (TSQ 9610) з автосамплером TriPlus RSH: це рішення дозволяє проводити пряме визначення 3-МХПД, 2-МХПД та гліцидолу згідно з сучасними стандартами (відповідноо до ISO 18363-4).

Переваги:

• Пряме визначення: забезпечує високу точність та надійність результатів.
• Швидкість: час реакції для пробопідготовки скорочено до 12 хвилин (порівняно з 16 годинами у старих методах).
• Висока пропускна здатність: можливість аналізувати 40 зразків за 24 години при прямому підключенні системи пробопідготовки до ГХ-МС/МС, або до 80 зразків за 24 години при використанні однієї системи пробопідготовки для двох ГХ-МС/МС (з ручним перенесенням віал).
• Чутливість: межі кількісного визначення (LOQ) від 6 ppb, що відповідає вимогам для контролю на низьких рівнях, зокрема для дитячого харчування.
• Повна автоматизація: автосамплер TriPlus RSH виконує всі етапи пробопідготовки (додавання реагентів, перемішування, інкубація, екстракція, введення проби в ГХ) без участі оператора. Оператору потрібно лише зважити зразок та поставити віалу в автосамплер. Це мінімізує людський фактор, підвищує відтворюваність та дозволяє системі працювати 24/7.
• Економічність: хоча трьохквадрупольний мас-спектрометр є дорожчим за одноквадрупольний, його використання виправдане з огляду на постійне посилення регуляторних вимог та зниження ГДК. Інвестиція в таку систему забезпечує відповідність вимогам на багато років вперед.

Розробка прямого, автоматизованого методу ГХ-МС/МС для аналізу 3-МХПД та гліцидилових ефірів, як той, що пропонується Thermo Scientific, стала логічною відповіддю на суттєві недоліки попередніх підходів. Ранні методи, чи то ВЕРХ-МС для прямого аналізу ефірів, чи непрямі методи з хімічним перетворенням, були надзвичайно складними, вимагали значних затрат часу (реакції тривалістю до 16 годин) та часто мали проблеми з точністю, особливо при непрямому розрахунку вмісту гліцидолу. Це створювало гостру потребу в більш ефективних, швидких та надійних аналітичних рішеннях, придатних для рутинного контролю великої кількості зразків. Метод ISO 18363-4, розроблений за участю Thermo Scientific , що використовує сучасний трьохквадрупольний ГХ-МС/МС детектор у поєднанні з повністю автоматизованою пробопідготовкою за допомогою роботизованого автосамплера TriPlus RSH, кардинально вирішує ці проблеми. Він забезпечує пряме та точне визначення всіх ключових сполук (3-МХПД, 2-МХПД, гліцидол), значно скорочує загальний час аналізу та практично усуває вплив людського фактора на етапі пробопідготовки. Це яскравий приклад того, як технологічний прогрес в аналітичному приладобудуванні безпосередньо сприяє підвищенню ефективності та надійності контролю складних технологічних контамінантів у харчових продуктах.

Акриламід – це органічна сполука, яка утворюється природним шляхом у крохмалистих харчових продуктах під час їх високотемпературної обробки (смаження, випікання, запікання при температурі вище 120°C) в результаті реакції Майяра між амінокислотою аспарагіном та редукуючими цукрами. Найбільш високі рівні акриламіду виявляються в таких продуктах, як картопляні чіпси, картопля фрі, хліб, печиво, крекери, сухарики, кава (обсмажені зерна та розчинна) та замінники кави. Акриламід класифікується як ймовірно канцерогенна для людини речовина (група 2A за IARC). За даними RASFF (2024-2025), було зафіксовано 34 повідомлення про перевищення індикативних рівнів акриламіду. Важливо зазначити, що були випадки виявлення підвищеного вмісту акриламіду в українському печиві, що експортувалося до ЄС, що підкреслює актуальність цього показника для вітчизняних виробників.

Регулювання в ЄС та Україні

В ЄС контроль акриламіду базується на Регламенті Комісії (ЄС) 2017/2158, який встановлює заходи зі зниження вмісту акриламіду та індикативні рівні (benchmark levels) для різних категорій харчових продуктів. Ці рівні не є максимальними допустимими, але слугують орієнтиром для операторів ринку для перевірки ефективності заходів зі зниження та, у разі їх перевищення, вимагають розслідування причин та вжиття коригувальних дій. Регламент (ЄС) 2023/915 безпосередньо не встановлює ГДК для акриламіду, але посилається на необхідність дотримання принципів ALARA (As Low As Reasonably Achievable – настільки низько, наскільки це обґрунтовано досяжно). В Україні, у 2024 році було прийнято наказ Мінагрополітики № 3648 від від 21.09.2024, що встановлює вимоги до методів аналізу акриламіду та меж кількісного визначення (LOQ). Межа виявлення (LOD) має становити 0.3 LOQ. LOQ визначається як 0.4 ГДК.

Стандартизовані методи аналізу та чутливість 

Основними методами визначення акриламіду в харчових продуктах є рідинна хроматографія з тандемною мас-спектрометрією (РХ-МС/МС) (ДСТУ EN 16618:2022 та ДСТУ EN ISO 18862:2022) або газова хроматографія з мас-спектрометрією (ГХ-МС) (ДСТУ CEN/TS 17083:2022 або ДСТУ EN ISO 18862:2022). Чутливість методів має бути достатньою для визначення акриламіду на рівнях, значно нижчих за індикативні.

Аналітичні виклики

Найбільшим викликом при аналізі акриламіду є складна та трудомістка пробопідготовка. Вона зазвичай включає декілька етапів: екстракція (часто водою або сумішшю розчинників), очищення екстракту за допомогою твердофазної екстракції (ТФЕ) для видалення матричних компонентів, концентрування екстракту шляхом випарювання та перерозчинення у відповідному розчиннику перед введенням в хроматографічну систему.

Рішення Thermo Scientific

Thermo Scientific пропонує надійні рішення для аналізу акриламіду, що забезпечують необхідну чутливість та точність.

• РХ-МС/МС системи (наприклад, TSQ Quantis Plus): Thermo Scientific розробила та описала методики для визначення акриламіду за допомогою рідинної хроматографії з тандемною мас-спектрометрією, які демонструють чудову чутливість для різних складних матриць, таких як картопляні чіпси, кава та дитяче харчування. Ці методи дозволяють досягти меж кількісного визначення, що відповідають регуляторним вимогам.

Ключова перевага: Забезпечення високої чутливості та селективності, необхідних для точного кількісного визначення акриламіду на низьких рівнях у складних харчових матрицях, що є критичним для дотримання індикативних рівнів та заходів зі зниження.

Актуальність контролю акриламіду, особливо в експортно-орієнтованих продуктах (як-от українське печиво, де були зафіксовані перевищення ), у поєднанні зі складністю його аналізу, підкреслює гостру потребу в надійних та високочутливих мас-спектрометричних рішеннях. Оскільки Україна мала випадки невідповідності європейським нормам по акриламіду при експорті, а пробопідготовка для цього аналіту є багатоетапною та вимагає значних зусиль , лабораторіям потрібні не просто аналітичні прилади, а комплексні, добре відпрацьовані методики. Ці методики повинні включати оптимізовані протоколи пробопідготовки, які мінімізують втрати аналіту та ефективно видаляють матричні перешкоди, а також високочутливі детектори, здатні надійно визначати акриламід на встановлених рівнях. Рішення Thermo Scientific для РХ-МС/МС , що забезпечують необхідну чутливість та надійність, стають важливим інструментом для виробників, які прагнуть не лише відповідати європейським нормам, але й активно управляти рівнями акриламіду у своїй продукції, тим самим уникаючи проблем при експорті та забезпечуючи безпеку споживачів.

Читайте продовження: Ключові класи контамінантів. Стійкі органічні забруднювачі (СОЗ)