Globális táplálkozási problémák - kémiai megközelítések és jövőbeli kihívások -

Élelmiszerkémiai tanszék, Friedrich-Alexander Egyetem, Erlangen-Nürnberg (FAU), Nikolaus-Fiebiger-Strasse 10, 91058 Erlangen, Németország

Absztrakt

Az élelmiszer-kémia elősegítheti az élelmiszerbiztonságot azáltal, hogy megoldásokat dolgoz ki a romlandó élelmiszerek eltarthatóságának meghosszabbítására. Ismeretlen és nem kívánt szennyező anyagok és hamisítások felfedezése szükséges az élelmiszerbotrányok megelőzése, valamint a fogyasztók biztonságos és hamisítatlan élelmiszerekkel való ellátása érdekében. … ”Olvasson tovább Monika Pischetsrieder vendégszerkesztőségében.

Élelmiszerbiztonság

Nem elég azonban elegendő étellel ellátni a lakosságot, feltétlenül biztonságos is. Az élelmiszer akkor tekinthető biztonságosnak, ha a szennyező anyagok és más káros összetevők koncentrációja a törvényi határértékek alatt van. A megengedhetetlen anyagokat egyáltalán nem szabad beletenni.

Ezeket a célokat a legmegbízhatóbban kompromisszumok nélküli és folyamatos élelmiszerellenőrzéssel lehet elérni az ellátási rendszer minden szintjén, a gyártótól a kiskereskedőig és a hivatalos ellenőrzésig. Az elmúlt években tett erőfeszítéseknek köszönhetően az EU-ban az élelmiszer-biztonság szintje kiemelkedően magas. Mielőtt például meginnánk egy csésze teát, a nyersanyagokat több mint 600 nemkívánatos összetevő szempontjából ellenőriztük. Ezt az ellenőrzési erőfeszítést csak nagyon érzékeny multiplex módszerekkel lehet elsajátítani, mindenekelőtt kapcsolt, sokdimenziós kromatográfiás és tömegspektroszkópiai technikákkal. Például egy nagy teljesítményű LC-MS/MS módszer több mint 300 peszticidet képes kimutatni az alacsony μg kg −1 tartományban egyetlen futtatással.

Tehát azokban az országokban, ahol szilárd ellenőrzési rendszer és jól felszerelt laboratóriumok működnek, az élelmiszerek szennyezettsége általában nagyon alacsony. Mindazonáltal az élelmiszerbotrányok rendszeresen aggasztják a lakosságot és/vagy a szakértőket, például a nem engedélyezett rovarirtó fipronil felfedezése a tojásokban (nyilvános) vagy a mérgező pirrolizidin-alkaloidok felfedezése a teákban és a gyógynövényekben (szakértők).

Ezek a „botrányok” általában ismeretlen vagy váratlan szennyeződéseket érintenek. Például régóta figyelmen kívül hagyták, hogy a természetben mérgező pirrolizidin-alkaloidokat tartalmazó gyomok kerülhessenek a növénybe. Ezt a problémát nem vették észre, mivel az élelmiszer-ellenőrzés nagy teljesítményű módszerei szinte kizárólag irányított üzemmódban működnek. Ez azt jelenti, hogy csak azt találjuk meg, amit keresünk. A váratlan szennyeződéseket viszont nem fedezik fel.

Étel hitelessége

Hasonlóképpen, az élelmiszer-hamisítás kimutatását korlátozza a célzott elemzési módszerek alkalmazása. A hamisítás az, amikor a címkézés nélküli élelmiszert vagy összetevőt részben vagy egészben olcsóbb alternatívával helyettesítik. Bár az élelmiszer-csalás széles körben elterjedt és növekszik az egyre növekvő globalizáció és az élelmiszer-kereskedelem összetettsége miatt, a problémát kevésbé sürgetőnek tekintik, mint a nem megfelelő élelmiszer-ellátást vagy a nem biztonságos élelmiszert. Tényleg probléma vagy csak idegesítő, amikor észrevétlenül olcsóbb külföldi spárgát eszünk a drágán fizetett hazai spárga helyett? Az évi 30-40 milliárd dollárra becsült pénzügyi káron kívül az élelmiszer-hamisítás súlyos egészségügyi problémákat is okozhat. 2017-ben például az OPSON VI németországi művelete, amelyet az Europol és az INTERPOL koordinált, olyan eseteket tárt fel, amikor a mogyorót olcsóbb földimogyoró váltotta fel. A be nem jelentett allergének ezt követően súlyos, sőt végzetes allergiás reakciókhoz vezethetnek.

Analitikai szempontból az élelmiszer-hamisítás észlelésének két fő kihívása van. Az egyik probléma az úgynevezett „lágy állítások” felderítése, mint például az állatjólét, a tisztességes kereskedelem vagy az éghajlatbarát termelés, amelyben az analitikai kémia alapvetően eléri a határait, ha a hirdetett tulajdonság nem jelenik meg a megváltozott molekuláris összetételben.

A második fő korlát az irányított mód, amelyben az ételeket általában elemzik. Elképzelheti-e egy szabályozó ügynökség becsületes élelmiszerkémikusa, hogy valaki melamint, erősen mérgező ipari hulladékot használ a bébiételek keveréséhez? Valószínűleg nem, de irányított analitikai módszerrel csak azt találhatja meg, amit keres. Ezért az élelmiszercsalások jövőbeni sikeres felderítése a nem irányított élelmiszer-elemzés innovatív koncepcióitól is függ.

Meg tudja-e oldani a nem irányított elemzési módszerek a problémákat?

Irányítatlan módszerek alkalmazása ismeretlen és váratlan szennyeződések és hamisítások felderítésére jelenleg még gyerekcipőben jár. Az ígéretes megközelítések NMR-spektroszkópián és nagy felbontású LC-kapcsolt kétdimenziós tömegspektrometrián (LC-HRMS/MS) alapulnak. Az 1H-NMR egy nagyon univerzális módszer, amely a nem irányított elemzés alapfeltétele. Ezenkívül az 1H NMR elemzés gyors és egyszerű, így alkalmassá teszi a rutinszűrésre. A melamin hozzáadását a bébiételekhez például egy NMR-szűrés során észlelték volna, még a probléma előzetes ismerete nélkül is. Ezzel a módszerrel azonban nem lehet kimutatni alacsony koncentrációjú szennyeződéseket vagy olyan analitokat, amelyek szignáljai az élelmiszer jeleire kerülnek.

Az élelmiszer-kémia így hozzájárulhat az élelmezésbiztonság javításához olyan megoldások kidolgozásával, amelyek tartósabbá teszik a romlandó élelmiszereket, különösen az alultáplált régiókban. Az analitikai élelmiszer-kémia területén megvalósuló újítások, különösen az igen érzékeny, MS-alapú, több módszer kifejlesztése az alapvető előfeltételei az élelmiszerbiztonság és az eredetiség jelenleg nagyon magas szintjének. A jövőben irányítatlan módszerek alkalmazására lesz szükség a további fejlesztések eléréséhez mindkét területen. Az ismeretlen szennyeződések és hamisítások felfedezése még mindig messze van a rutinszerű ellenőrzéstől, de a jövőben a valós és látszólagos botrányok megelőzéséhez, valamint a fogyasztók biztonságos és hamisítatlan ételekkel való ellátásához szükséges lesz.