Industria alimentară

Analiza chimica

ANALIZE ALIMENTE

J.S. Hamilton Poland SA este o companie unică la nivel mondial, care combina cuprinzător Servicii de Testare , Inspecție, Consultanță cu Cercetare Analitica efectuate în laboratoarele proprii.

In fiecare zi, sute de marcaje sunt furnizate în diferite laboratoare  J.S. Hamilton Poland SA pentru identificarea amenintarilor la adresa siguranței alimentare și calitatii acesteia în ceea ce privește controlul microbiologic, organoleptic și parametrii fizico-chimici. Cercetarea este punctul central al companiei, prin urmare J.S. Hamilton Poland SA este un partener global pentru diverse ramuri ale industriei alimentare.

 

CERCETAREA FIZICO-CHIMICA

Cercetarea fizico-chimica este o investigație complementară a informațiilor colectate prin marcaje microbiologice sau de testare senzoriala și organoleptică. O astfel de cercetare permite colectarea informațiilor necesare cu privire la ingredientele produsului (cum ar fi proteine, grăsimi, apă, fibre, sare sau cenușă), o prezență de micro și macroelemente, vitamine și poluanti (cum ar fi metale grele, pesticide, hidrocarburi aromatice policiclice sau dioxine ) sau aditivi alimentari.

 

Laboratoarele J.S. Hamilton Poland SA ofera o cercetare holistică, care, în abordare mai larga, satisface așteptările clienților în ceea ce privește siguranța alimentară și calitatea produselor alimentare.

 

POLUAREA ȘI ANALIZELE DE REZIDUURI

Protecția consumatorului și stabilitatea pieței este obiectivul politicii Uniunii Europene în ceea ce privește siguranța alimentară. Fiecare produs disponibil pe piață trebuie să respecte anumite standarde stabilite în caietul de sarcini, atât în ceea ce privește parametrii de bază cat si a substanțelor nocive pentru sănătatea și viața clienților, a căror valoare nu trebuie să depășească nivelurile permise legal. Datorită chimizarii progresive in agricultura si industria alimentara, este necesar să se monitorizeze reziduurile de poluanti în produsele alimentare și în hrana pentru animale.

 

Problema cercetarii și cerintele de analiza ale poluantilor necesită cooperarea dintre Client si laborator. O astfel de colaborare ajută la identificarea amenințărilor, stabilesc obiectivele unui anumit tip de cercetare și afirma metoda de cercetare corespunzătoare.

 

Cauzele principale ale poluării privind siguranța alimentară sunt reziduurile de antibiotice, chemoterapeutice, pesticide, dioxine, compusi bifenil policlorurați, micotoxine, hidrocarburi aromatice policiclice, acrilamida, melamină, metale grele și toxinele din legume.

REZIDUURI ALE MEDICAMENTELOR DE UZ VETERINAR

Antibioticele și medicamentele chimioterapeutice sunt adesea folosite în diverse tratamente, atât umane, cât și animale. Invenția și utilizarea acestor substanțe este considerată ca fiind cea mai mare realizare medicala a secolului XX.

 

Cu toate acestea, aceste substanțe, dacă sunt prezente în mușchi, organe de animale sau produse de origine animală (cum ar fi laptele, ouăle, mierea), poate deveni o sursă potențială de impact negativ asupra sănătății consumatorilor. Cele mai multe astfel de cazuri cu care ne confruntam, sunt legate de nerespectarea anumitor perioade de grație, de dozare a produsului medical veterinar incompatibil cu indicațiile, împotriva utilizării recomandate de droguri sau care le aplică la specii de animale greșite. Pentru a proteja sănătatea consumatorilor din țările Uniunii Europene, o serie de restricții și reglementări au fost introduse pentru a clarifica utilizarea antibioticelor și medicamentelor chimioterapeutice pentru animale producătoare de alimente.

 

Monitorizarea prezenței reziduurilor de medicamente de uz veterinar este o problemă complexă și dificilă datorită faptului că acești agenți formează grupari diferite (care este legată de diferențele în structura chimică a compușilor individuali) și că metabolismul influențează puternic prezența reziduurilor în produsul final. Metode de screening microbiologice și cele mai recente tehnici analitice (cuplare cromatografiei lichide și cromatografia în fază gazoasă cu spectrometrie de masă în tandem) sunt utilizate în testele de reziduuri care, într-un mod relativ rapid, permit evaluarea șarjei de materie primă.

 

Metode analitice suplimentare sunt dezvoltate și validate în cadrul laboratoarelor  J.S. Hamilton Poland SA din Gdynia, care să permită o gamă mai largă de compuși marcați în diferite produse alimentare, ținând cont de reglementările stricte pentru reducerea limitelor maxime de reziduuri în diferite tipuri de alimente. Cele mai multe dintre metode au fost validate, de asemenea, la cel mai scăzut nivel posibil de reziduuri de conținut, astfel încât acestea să poată fi folosite pentru a monitoriza produsele marcate ca nu contin medicamente de uz veterinar.

 

REZIDUU PRODUSELOR DE PROTECTIE A PLANTELOR

Utilizarea pesticidelor în agricultură a condus la o creștere semnificativă a randamentului culturilor și a redus incidența bolilor în rândul animalelor de fermă și de producție, astfel, a crescut productia în sectorul alimentar. În același timp, prezența reziduurilor de pesticide în produsul finit nu este de dorit, din cauza efectelor negative ale acestora dovedite asupra organismelor umane (care prezintă efecte teratogene, mutagene și potențialul carcinogen). Din acest motiv, este important să se monitorizeze continuu reziduurile de pesticide (și produsele de transformare a acestora), în produsele alimentare.

 

Datorită prezenței reziduurilor de pesticide din produsele alimentare la niveluri scăzute, este necesar să se utilizeze tehnici adecvate pentru izolarea și îmbogățirea analiților din matrice in scopul identificarii lor fiabile și precise. Pe de altă parte, diversitatea ambelor, matricilor și compușilor care aparțin grupului de pesticide face dificila posibilitatea de a găsi o singură metodă, universala de etichetare a tuturor pesticidelor în toate produsele alimentare, prin urmare, este necesar să se găsească un compromis între numărul de compuşi care urmează să fie determinati, nivelul lor de determinare, cantitatea de timp și de muncă necesară, costul și complexitatea instrumentului analitic utilizat pentru a efectua o astfel de determinare într-o matrice dată. Laboratoarele J.S. Hamilton Poland SA in Gdynia monitorizeaza prezența reziduurilor de pesticide de mai mulți ani, îmbunătățesc continuu metode analitice și de extindere a domeniului de aplicare a marcajului pesticidelor. Laboratoarele oferă o serie de metode de identificare a reziduurilor de pesticide, caracterizate prin diferite grade de complexitate, pentru diferite grupuri de analiți și pentru diferiți compuși.

 

DIOXINELE SI COMPUSII BIFENIL POLICLORURATI

Dibenzo-para-dioxinele policlorinate (PCCD) si dibenzofuranii policlorinati (PCDF) denumite pe scurt dioxine  , sunt un grup de 200 de compusi cu structura chimica asemanatoare (congeneri), care difera intre ei prin distributia si numarul atomilor de clor dintr-un compus, avand mecanisme similar cu efectele toxice ale organismelor vii.

 

In conformitate cu cercetarile considerabile, unii compusi ai  grupului bifenililor policlorinati (PCB), au efecte toxice . Compusii nocivi sanatatii umane, sunt cei 17 congeneri ai dioxinelor ce contin intre 4 si 8 atomi de clor. Deosebit de periculosi in randul PCDD si PCDF, sunt atomii clorului , din pozitiile 2,3,7, si 8, de exemplu Tetraclorodibenzo-p-dioxina. (TCDD).

 

Regulamentul Comisiei Europene nr. 1881/2006, din 19 Decembrie 2006 (impreuna cu modificarie ulterioare), impune cel mai inalt nivel permis de reziduuri pentru dioxine si bifenilii policlorinati ce au efecte similar cu dioxinele (dl-PCB) si  suma congenrilor bifenililor policlorinati ce nu au efecte similar cu dioxinele.(ndl-PCB).

 

Congenerii individuali ai dioxinelor si ai bifenililor policlorinati pot avea toxicitate variata  pentru organismele umane si animale, prin urmare, evaluarile sunt exprimate folosind conversia factorilor denumiti rate de toxicitate. Aparatul factorului echivalentei toxice (TEF) permite exprimarea toxicitatii sumei congenerilor si  de asemenea facilitatile riscului evaluarii. Rezultatele determinarilor sunt, prin urmare exprimate prin suma tuturor dioxinelor si ai congenerilor bifenililor policlorinati ce au efectul similar toxicitatii dioxinelor (TEQ), care sunt suma congenerilor si a ratei toxicitatii lor. Valoarea TEQ indica de cate ori toxicitatea unui produs este mai mai mica decat cel mai toxic produs pentru sanatatea umana, de exemplu 2,3,8,7,8-TCDD cu TEF =1.

MICOTOXINELE

Micotoxinele sunt substante secretate de numeroase specii asa zise fungi inferiori, in special Aspergillus, Penicillum si Fusarium. Tulpina fungului, baza sa, umiditatea, temperature ambientala, precum si cantitatea de apa din produs, impreuna cu gradul de maturare, sunt factorii care influenteaza productia  de micotoxine.

 

Micotoxinele pot cauza boli si sunt foarte toxice daca sunt consumate in cantitati crescute ,dar chiar si expunerea la doze mici, pot ridica probleme  destul de crescute asupra sanatatii umane si animale,  dar si in afara de riscurilor aduse sanatatii, pot cauza pierderi economice importante.

 

De-a lungul timpului au fost identificate in jur de 300 de micotoxine, majoritatea fiind aflatoxine, tricotecene (cum ar fi deoxinivalenolul, toxina T-2, HT-2, fumonizina, ochratoxina A, patulina , si alcaloizii din ergot.)

 

Regulametul comisiei, numarul 1881/2006 din 19 Decembrie 2006 (impreuna cu reglementarile ulterioare), au definit cele mai mari nivele de micotoxone permise.

 

Chestiunea determinarii micotoxinelor a devenit un subiect de interes pentru  laboatoarele J.S. Hamilton Gdynia, la inceputul anilor 60, imediat dupa bine cunoscuta epidemie de poluare cu micotoxine in Marea Britanie. Activitatea analitica – continuata de-a lungul anilor- este acum bazata pe aplicarea tehnicilor cromatografice (lichid cromatograf / fluorimetria sau lichid cromatograf combinat cu spectrofotometrie de masa)

 

HIDROCARBURI POLICICLICE AROMATICE (HPA)

Hidrocarburile policiclice aromatice contin cicluri aromatice ce sunt  degajate in procesul de ardere al lemnului , al tigarilor,  si a productiei de asfalt. Ele pot aparea in produse alimentare ca rezultat al procesului de prelucrare termica, cum ar fi prajire, afumare, sau pot aparea in mod direct din poluarea mediului incojurator.

 

Prezenta lor in produsele alimentare este nedorita, deoarece majoritatea sunt presupuse sau unele chiar dovedite sa aiba proprietati genotoxice, mutagenice si carcinogenice.

 

Regulamentul Comisiei, numarul 1881/2006 din 19 Decembrie 2006 (impreuna cu reglementarile ulterioare) au definit cele mai mari nivele admise de HAP, in timp ce  concentratia din produsele alimentare a reprezentat un punct de interes pentru producatori.  Laboratoarele J.S. Hamilton sunt in posesia standardelor metodologiei analitice  care  permit determinarea WWA  din numeroase  produse alimentare, incluzand cele mai inalte nivele permise

 

ALTI POLUANTI CHIMICI

In general, alimentele  trebuie  sa fie sigure pentru consumatori. Acest principiu  se afla in Regulamentul Comisiei Parlamentului European si a Consiliului nr.188/2002, unde   se poate citi ca siguranta si increderea consumatorului in Uniunea Europeana si in tarile terte, reprezinta cea mai ridicata importanta.

Cele mai ridicate niveluri admisibile de substante periculoase sunt listate in Regulamentul Comisiei nr.1881/2006 din 19 Decembrie 2006, unde urmatoarele grupuri de poluanti pot fi regasiti:

  • Nitrati
  • Micotoxine
  • Metale
  • 3-monoclorpropan-1,2-diol
  • Dioxine si bifenili policlorinati fara efectul asemanator dioxinelor
  • Hidrocarburi policiclice aromatice
  •  Melamine si analogi structurali
  • Toxine vegetale

 

METALE GRELE

Metalele grele sunt un exemplu de poluanti care, patrund in produsele alimentare din mediu.Conform informatiilor din literatura de specialitate, cele mai susceptibile poluarii sunt plantele si produsele  derivate din plante cum ar fi produsele de panificatie si toate categoriile de produse provenite din cereale, peste si fructe de mare.

 

Cele mai frecvente si in acelasi  timp cele mai riscante elemente gasite in produsele alimentare, sunt: cadmiu, plumb, mercur si arsenic. Expunerea pe o perioada indelungata la niveluri crescute la aceste elemente, poate cauza un risc crescut de dezvoltare a bolilor carcinogenice, nervoase si tulburari imunologice.

 

In laboratoarele J.S. Hamilton din Gdynia , problemele de monitorizare a metalelor grele sunt  rezolvate prin utilizarea cum se cuvine a metodologiilor de cercetare dezvoltate- bazate pe normele poloneze si internationale, dar si a procedurilor  specifice laboratoarelor noastre.De asemenea,  sunt folosite echipamentele  de top pentru determinarea analizelor.

 

Limitele admise de metale grele pentru fiecare aliment in parte, sunt listate in Regulamentul Comisiei nr.1881/2006 din 19 Decembrie 2006.

 

DETERMINAREA VALORII NUTRITIONALE

Problemele de informare a consumatorului despre valoarea nutritionala a produselor sunt reglate de catre standardele necesare- Parlamentul European si Regulamentul Consiliului nr.1169/2011 din 25 Octombrie 2011, cu privire la informarea consumatorului despre produsele si de  asemenea  si rectificarile  regulamentelor Parlamentului European si Regulamentele Consiliului nr. 1924/2006 si 1925/2006 , dar si abrogarile Directivei Comisiei 87/250/EWG, Directiva Consiliului 90/496/EWG, Directiva Comisiei 1999/10/WE, Parlamentului European si Directiva Consiliului 2000/13/WE, Directiva Comisiei 2002/67/WE si 2008/5/WE si Regulamentul Consiliului nr.608/2004.Etichetarea corecta a produselor alimentare conform legii Sigurantei Alimentare, este prin urmare un element indispensabil in asigurarea sigurantei alimentelor introduse pe piata de desfacere.

 

Eticheta trebuie sa contina informatii despre valoarea nutritionala, continutul de grasimi, acizi grasi saturati, carbohidrati, zaharuri, proteine si sare. Informatiile despre sarea sau  ingredientele ce o contin si nu au fost supuse unui proces tehnologic , trebuie plasate in etichetare langa informatiile despre valorile nutritionale, indicand ca procentul de sare din produs provine din valoarea totala a sodiului din produs.

 

Continutul informatiilor nutritionale poate fi elaborat prin adaugarea informatiior privind cantitatile de acizi grasi mono-nesaturati, acizi polinesaturati, polioli, amidon, fibre, vitamine, minerale. Nu este posibil, prin urmare sa fie adaugate informatii suplimentare nutritionale, de exemplu componente ale acizilor grasi nesaturati.

 

Informatiile in legatura cu componentele nutritionale trebuie sa fie afisate pe etichete in grame in 100 de grame sau in 100 de ml, si optional exprimata  per portie sau unitate de produs.

 

Valoarea unei componente nutriționale dintr-un produs alimentar este definita prin furnizarea valori medii bazate pe:

  • analizele de laborator pe produsele alimentare
  • calcul bazat pe valorile medii cunoscute sau reale ale componentelor utilizate
  • calculul bazat pe date disponibile si acceptate

 

Producatorii au diferite moduri de a actiona.  Pot utliza testele de laborator adecvate (recomandate pentru produse procesate si complexe), sau pot executa calcule matematice adecvate, bazate pe reteta produsului si  cunostintele in legatura cu procesul tehnologic. In ambele cazuri, una din variantele de mai sus  trebuie sa se aplice sau sa fie potrivita pentru toate elementele , astfel incat sa fie obtinut  un rezultat corespunzator

VITAMINE

Vitaminele sunt elemente indispensabile organismelor functionale . Nivelul acestor este unul dintre cei mai importanti indicatori ai calitatii produselor alimentare, dar si a proceselor tehnologice applicate  corespunzator.

 

Vitaminele pot avea origine naturala, sau pot fi obtinute artificial,iar analizele lor sunt foarte complexe, datorita varietatii structurii si proprietatilor pe care le detin

Vitaminelor li se aplica diferite metodologii de analiza in functie de structura si clasificarea acestora.. Cel mai frecvent sunt aplicate metode tehnici de cromatografie (cromatografie in strat lichid combinata cu spectrofotometrie) sau  tehnici microbologice. Tehnicile enzimatice si titrimetrice sunt rar folosite.

 

Procentul vitaminelor ce sunt prezentate in tabelul din anexa Regulamentului 1169/2011, poate fi declarat pe ambalajul produselor alimentare daca sunt  gasite cantitati considerabile. Aceste cantitati considerabile sunt calculate folosind urmatoarele relatii adecvate:

  • valoarea de referință de nutrienți 15% conținută în 100 g sau 100 ml în cazul produselor alimentare cu excepția băuturilor
  • valoarea de referinta de nutrienti 7.5% continuta in 100 ml in cazul bauturilor
  • valoarea de referinta de nutrient 15% continuta intr-o portie

 

EXAMINAREA ADITIVILOR ALIMENTARI

Idea folosirii aditivilor alimentari este de a spori gustul unui produs, de a-i creste durabilitatea, de a facilita tehnologia de procesare,  dar  si de cele mai multe ori  de a imbunatati aspectul produselor.

 

Legislatia Uniunii Europene  (Parlamentul European si Regulamentul Consiliului nr.133/2008 din 16 Decembrie 2008, impreuna cu amendamentele ulterioare)  definesc aditivii ca  orice substante care nu se consumă în mod normal ca aliment de sine stătător și nu se folosesc ca ingrediente alimentare caracterisitice, cu sau fără valoare nutritivă. Aditivii alimentari se adaugă în mod deliberat în alimente în scopurile tehnologice menționate în regulament, ca de exemplu pentru conservare (conform recitalului 5 din regulament).

 

Aditivii alimentari pot fi folositi pentru produsele alimentare doar daca indeplinesc urmatoarele conditii:

  • Nu prezinta o amenintare pentru sanatatea consumatorilor la nivelul sugerat de folosire.
  • Este o nevoie tehnologica justificata care nu poate fi satisfacuta in alt mod
  • Utilizare acestora nu induce clientii in eroare , ci le aduce un avantaj

 

Pentru a atinge  aceste scopuri , laboratoarele Hamilton din Gdynia Polonia , folosesc tehnici variate – cromatografice (gaz, lichid, si in strat subtire), spectrofotometrica, spectrala (ICP-OES si CP-MS)  dar  de asemenea tehnica de distilare.

 

FALSIFICAREA PRODUSELOR ALIMENTARE

Falsificarea produselor alimentare a reprezentat o problema  inca de cand au descoperit ca producerea alimentelor poate aduce profit din punct de vedere  financiar. In zilele noastre, exista probleme  serioase din acest punct de vedere, in toate ramurile in care se produc alimente. Laptele si produsele lactate, ciocolata si produsele de cofetarie, carnea si produsele din carne, uleiurile vegetale, sucurile din fructe si legume, furaje, bauturi alcoolice, pot  fi falsificate.

 

Estimand gradul de distorsionare, cel mai  frecvent se identifica declaratiile incorecte de pe eticheta produselor, sau rezulta in urma analizelor adaugarea unui aliment nedeclarat pe eticheta,  de asemenea lipsa informatiei despre conservantii folositi , sau denumirea incorecta a produsului.(Denumirea unui produs ʺuntʺ, dar  nu contine grasimi de origine lactata). Un ingredient scump, este deseori inlocuit cu unul mai ieftin, sau chiar se adauga un ingredient care se regaseste in alimente  ,la fel ca si in cazul binecunoscut in care s-a  adaugat melamina in laptele destinat copiilor.

 

Detectarea alimentelor falsificae se poate efectua prin folosirea metodelor adecvate ce permit descoperirea falsificarii. Metodele clasice sunt utilizate prin determinarea punctului de congelare pentru a detecta dilutia  si adaugarea apei sau adaugarea lugolului lichid la produsele din carne , pentru a detecta prezenta amidonului, dar  de asemenea si metode enzimatice,  genetice, microscopice sau instrumentale- cromatografice, izotopice, spectrometrice  si utilizarea metodelor spectrale.

 

Alegerea unei metode potrivite depinde strict de cooperarea dintre client si laborator, deoarece nu este doar necesar sa se aleaga doar metoda de cercetare  ci si alegerea unei cai potrivite pentru identificarea adecvata a metodei , pentru a identifica adecvat motivul potential responsabil pentru falsificare.

IRADIEREA

Primele experiente de iradiere au avut loc in Statele Unite ale Americii, inainte de cel de-al Doilea Razboi Mondial, desi nu a fost folosita decat dupa razboi, cand raspandita industrie nucleara a  trebuit sa fie folosita pentru scopuri pasnice. Din acel moment, folosirea energiei nucleare in conservarea alimentara a inceput sa fie pisa in aplicare.

 

Datorita posibilitatii de prelungire a datei de expirare, in sectorul alimentar , beneficiile iradierii au inceput  sa fie recunoscute.

 

Iradierea alimentara este un proces ce consta in strabaterea produselor de cobalt radioactiv 60 sau cesiu 137, raze gamma si electroni cu energie crescuta. Lantul de reactii este un rezultat al acestor operatii, opreste alterarea fructelor si legumelor, oprirea germinarii si descompunerea fructelor, dar de asemenea omoara bacteriile si neutralizeaza impuritatile organice. Iradierea este permisa daca in  final nu prezinta o amenintare pentru sanatatea umana si este justificata din punct de vedere tehnologic.

 

STUDII DE STABILITATE

Unele  schimbari pot  sa apara in produsele alimentare in momentul depozitarii. Aceste schimbari pot influenta calitatea alimentelor, pot reprezenta un adevarat pericol pentru substantele functionale adaugate, dar pot si sa scada acceptabilitatea consumatorului, si in multe cazuri, sa dauneze sanatatii umane.

 

Toate produsele au un termen de valabilitate ce este termenul la care  indicatorii calitatii alimentelor, depozitati la anumite conditii (fizico-chimice si microbiologice) nu  depasesc valorile prag definite in reglementarile in vigoare, valoarea nutritionala este pastrata, si schimbarile in proprietatile senzoriale nu intervin in pierderea acceptabilitatii consumatorului.

 

Cerintele de baza in sectorul sigurantei alimentare definite in Regulamentul Comisiei, al /Parlamentului European si al Consiliului nr.175/2002 din 28 ianuarie 2002, interzic introducerea pe piata a alimentelor daca acestea sunt daunatoare si periculoase pentru sanatatea umana, sau nu este potrivita consumului.

 

Studiile termenului de valabilitate ajuta la evaluarea stadiului , dar si directiei  modificarilor din produsele alimentare ce au loc de-a lungul  timpului .

Acestea pot aparea in urmatoarele forme :

  • Testarea produselor depozitate in conditii standard cu termenul de valabilitate predefinit, in conformitate cu cerintele din standarde si specificatii (temperatura, umiditate relative, lumina), iar testarile se aplica in principal produselor procesate.
  • Testarea produselor in conditii accelerate, ex: o  forma de testare a termenului de valabilitate accelerata, este aceeea unde  conditiile exterioare au fost accelerate , in principal,  temperatura crescuta si/sau umiditatea si radiatiile UV. Testarea accelerata a  termenelor de valabilitate ofera oportunitatea estimarii termenului de valabilitate a  unui produs, rapid.  In orice caz, desi unele dintre conditii sunt simulate, este necesar  ca rezultatele sa fie in concordanta cu conditiile de testare si depozitare , astfel incat la finalul depozitarii, siguranta si calitatea produsului sa fie deja testate.

 

Dezvoltarea testelor accelerate asupra estimarii termenului de valabilitate a produselor alimentare, este un subiect destul de complex. In toate stadiile, in dezvoltarea unui proiect de acest tip  este necesara o cooperare stransa intre producator si laborator. Laboratoarele J.S Hamilton pot oferi suport in acest sens producatorilor ce opereaza in piata alimentara.