Post on 17-Feb-2019
Giorgio Bonaga 1 , Maria T. Rodriguez-Estrada 1, Giuseppe Falcone 2, Davide Garbini 3
1 Dipartimento di Scienze degli Alimenti - Università di Bologna, Italy2 Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” – Università di Bologna, Italy3 Laboratorio COOP Italia – Casalecchio di Reno (Bologna), Italy
INDAGINE SULLA CONTAMINAZIONE DA
FTALATI DI ALCUNI FORMAGGI ITALIANI
MEDIANTE LC(ESI)-MS/MS
NEGLI ULTIMI 30 ANNI IL
CONSUMO DI ALIMENTI
CONFEZIONATI E’ TRIPLICATO
QUALI FUNZIONI DEVE SVOLGERE IL FOOD
PACKAGING ?
1. Contenere
2. Proteggere
3. Facilitare
4. Comunicare
QUALI CARATTERISTICHE DEVE AVERE IL
MATERIALE UTILIZZATO NEL FOOD
PACKAGING ?
• idealmente, il packaging tradizionale non deve dare luogo atrasferimenti di materia dal contenitore verso l’alimento(migrazione e/o cessione) e dall’alimento verso il contenitore(migrazione negativa);
• realisticamente, i trasferimenti di materia non devonorappresentare un rischio per la salute umana e non devonomodificare l’organolepsi dell’alimento.
IL SISTEMA FOOD PACKAGING
1. contaminazione chimica o biologica2. perdita di sostanze volatili3. luce, aria, micro- e macrorganismi4. rifiuti dell’imballaggio5. migrazione negativa di sostanze (pigmenti, lipidi, ecc.)6. migrazione di sostanze
alimento
5
6
imballaggio
ambiente
4
31
2
INTERAZIONI
FOOD PACKAGING: MATERIE PLASTICHE
BASTA … GUARDARE GLI SCAFFALI
DEL SUPERMERCATO !!!
LEGISLAZIONE SULLE PLASTICHE DEL PACKAGING ALIMENTARE
Regolamento (UE) N. 10/2011
della Commissione del 14 gennaio 2011, riguardante i materialie gli oggetti di materia plastica destinati a venire a contattocon i prodotti alimentari
entrato in vigore: 1 maggio 2011
CONFORMITA’ DI COMPOSIZIONE
Le materie plastiche che si possono impiegare nel packaging
alimentare devono avere conformità di composizione, ovvero
devono essere incluse nell’elenco comunitario delle sostanze
autorizzate (monomeri e additivi) riportate nell’ALLEGATO 1
del Regolamento CE n. 10/2011
Migrazione specifica (SML)
I materiali e gli oggetti di materia plastica non
devono cedere i loro costituenti ai prodotti
alimentari in quantità superiori ai limiti di
migrazione specifica (specific migration limit = LMS)
di cui all'allegato I. Tali limiti sono espressi in mg di
sostanza per kg di prodotto alimentare (ppm).
PERCHE’ ABBIAMO STUDIATO
GLI FTALATI ?
GLI FTALATI SONO PREZIOSI ADDITIVIDELLE MATERIE PLASTICHE (PVC)
In Europa, circa il 90% della produzione annuale di ftalati vieneutilizzata nel processo di produzione del PVC, al quale non silegano chimicamente, ma agiscono da additivi che conferisconoflessibilità al polimero. Il di-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP), di-isodecylphthalate (DIDP) e di-isononylphthalate (DINP)rappresentano circa l’85% degli ftalati utilizzati nella produzionedel PVC.
FTALATIlineari ramificati
benzilico
DIFFUSIONE DEGLI FTALATI
Sono classificati Persistent Organic Pollulants
(POPs):
• persistenti nell’ambiente (aria, acqua, suolo)
• il loro bioaccumulo avviene attraverso la catenaalimentare
• determinano effetti nocivi sulla salute umana esull’ambiente.
TOSSICOLOGIA DEGLI FTALATI
Gli ftalati sono interferenti endocrini (Endocrine
Disruptor Compounds = EDCs).
Nel 2009 la Endocrine Society ha confermato gli effetti
nocivi degli interferenti endocrini nei confronti di tutti
i sistemi fisiologicamente sensibili agli ormoni:
cervello, sistema neuroendocrino dell’ipotalamo, ghiandola
pituitaria, tiroide, sistema cardiovascolare, ghiandole
mammarie, tessuto adiposo, pancreas, ovaie e utero, testicoli
e prostata.
“Omnia venenum sunt: nec sine veneno quicquam existit.
Dosis sola facit, ut venenum non sit”
“Ogni cosa è veleno: non esiste nulla senza veleno. Solo la
dose decide che non sia veleno”
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheimdetto Paracelsus
L’aforisma di Paracelso, volgarizzato in “… solo la dose fa il
veleno” è il concetto base della tossicologia generale.
Platone, nel “Filebo”, fa dire a Socrate:
… se per esempio uno separasse da tutte learti, l'arte del contare, quella del misurare equella del pesare, sarebbe insignificante quelche resterebbe di ciascuna arte.
E’ un inno alla chimica analitica !Dal punto di vista tossicologico la presenza di unasostanza in un alimento rappresenta un rischio per lasalute soltanto in funzione della quantità che si puòassumere (dose).
LEGISLAZIONE SUGLI FTALATI
Dunque, è responsabilità del legislatore tutelare iconsumatori imponendo dei limiti alla presenza deglixenobiotici negli alimenti.
FTALATI
Da utilizzarsi unicamente come:a) plastificanti dei materiali e oggetti a uso ripetuto a contatto con
alimenti non grassi;b) coadiuvanti tecnologici di lavorazione delle poliolefine, in
concentrazioni non superiori allo 0,05% nel prodotto finito.
• I valori di SML (Specific Migration Limit) sono stabiliti per:
DBP, DEHP, BBP
• I valori di SML(T) (Specific Migration Limit Total) sono stabiliti
per:
DNOP, DINP, DIDP
• Non sono inclusi nella lista positiva:
DIBP (*), DMP, DEP
__________________________________________________
(*) per il DIBP si è tenuto conto del valore di SML che il German FederalInstitute for the Risk Evaluation (BfR) ha stabilito per materiale di carta ecartone di riciclo.
SML E SML(T) DEGLI FTALATI
Phthalate Source SML(mg/kg)
SML(T)(mg/kg)
NOTE
DBP Reg. (UE) N.10/2011 0,3 - -
DEHP Reg. (UE) N.10/2011 1,5 - -
BBP Reg. (UE) N.10/2011 30 - -
DNOP
Reg. (UE) N.10/2011 - 9 DINP > 60%DINP
DIDP
DINP
Reg. (UE) N.10/2011 - 9 DIDP > 90%DIDP
DIUP
DMP - - - -
DEP - - - -
DIBP German BfR 1 - -
Parmigiano Reggiano Grana Padano Provolone
Parmigiano Reggiano Grana Padano Provolonegrattugiato grattugiato porzionato
PROCEDIMENTO ANALITICO
CAMPIONAMENTO
(latte, semilavorati, lavorati, formaggio confezionato)
ESTRAZIONE/PURIFICAZIONE
(QuEChERS)
FTALATI
(Gruppo 2 + Gruppo 3)
FTALATI
(Gruppo 1)
LC (ESI)-MS/MS LC (ESI)-MS/MS
mungitura caseificazione confezionamentoe stagionatura
LA FILIERA DI PRODUZIONE
mungitura confezionamento
CAMPIONE DESCRIZIONE CAMPIONE1b Latte prelevato nella stalla, dopo la mungitura
2b Latte stoccato presso il caseificio
3b Crosta di una forma, ad inizio stagionatura
4b Pasta al centro di una forma, a inizio stagionatura
5b Crosta di una forma, a fine stagionatura
6b Pasta al centro di una forma, a fine stagionatura
7b Crosta di una forma a contatto con il pallet, prima della porzionatura
8b Crosta di una forma non a contatto con il pallet, prima della porzionatura
9b Pasta al centro di una forma, prima della porzionatura
10b Prodotto finito e confezionato in busta di plastica
CAMPIONAMENTO(esempio)
ESTRAZIONE/PURIFICAZIONE DEGLI...FTALATI DALLE MATRICI BIOLOGICHE
Perché è stato utilizzato il metodo
QUEChERS ?
pesata in tube 1 aggiunta solvente(acetonitrile)
agitazione aggiunta sali(solfato di Mg, NaCl, citrati)
separazione di fase centrifugazione prelievo del surnatante agitazione in tube 2(PSA)
centrifugazione prelievo del surnatante trasferimento nel vial HPLC
STEP DEL PROTOCOLLO QuEChERS
QUALI SONO I VANTAGGI DEL METODOQuEChERS RISPETTO LA SPE TRADIZIONALE ?
IN SINTESI:
• solvente di estrazione: 75% in meno• rifiuti inquinanti: 75% in meno• tempo: 75% in meno• costi: 75% in meno (1,5 € vs 6,0 € per campione)• recuperi > 90%
non richiede apparecchiatura SPE non richiede eluizione del solvente
non richiede cartridges SPE non richiede diluizione degli estratti
non richiede vuotonon richiede evaporazione del solvente
non richiede pretrattamento del campione
richiede poco adsorbente
non richiede collezione di frazioni è rapido
non richiede controllo del flusso è economico
NOTA
LE ATTREZZATURE E IL MATERIALE IMPIEGATI
NELL’INTERO PROCEDIMENTO ANALITICO
SONO STATI RIGOROSAMENTE
phthalate-free
HPLC (HP 1200, Agilent) - QqQ (API 3200, Applied Biosystem)
HPLC
ftalati G3
ftalati G2ftalati G1
ftalati G2
ftalati G3
ftalati G3
PARAMETER DESCRIPTION VALUE
com
po
un
d-d
epen
den
t CUR Courtain gas psig
CAD Collision gas psig
IS IonSpray voltage V
TEM Temperature °C
GS1 Nebulizer gas 1 psig
GS2 Heated gas 2 psig
sou
rce-
dep
end
ent
DP Declustering Potential V
EP Entrance Potential V
CE Collision Energy V
CXP Collision cell Exit Potential V
PARAMETRI SPETTROMETRICI (QqQ)compound-dependent, source-dependent
MULTIPLE REACTION MONITORING SCAN MODE
DMPDEPBBPDIBPDBP
DEHPDNOP
GROUP PHTHALATEPRECURSOR ION
[M+1]+
(m/z)
PRODUCT IONS(m/z)
tR
(min)1st 2nd 3rd
G1
DMP 195 163 77 135 2,99
DEP 223 149,1 177 64,0 3,74
BBP 313 90,9 149 205 9,06
DIBP 279,2 149,1 121,1 205,1 9,06
DBP 279,2 149,1 64,9 57 9,73
G2DEHP 391,2 149,1 167,1 71 6,02
DNOP 391,2 149 71 261,1 6,95
G3DINP 419,3 71 127,1 149,1 3,51
DIDP 447,2 85 71 142,1 4,30
1st
149,1
PRODUCT IONS DEL DEHP
1st149,1
3rd71,0
2nd167,1
FTALATI
RETTA DI TARATURA LATTE FORMAGGIO
LOD
(ppb)
LOQ
(ppb)
LOD
(ppb)
LOQ
(ppb)
LOD
(ppb)
LOQ
(ppb)
DMP 5 10 20 40 40 80
DEP 25 50 100 200 200 400
BBP 5 10 20 40 40 80
DIBP 25 50 100 200 200 400
DBP 5 10 20 40 40 80
DEHP 5 10 40 80 40 80
DOP 5 10 40 80 40 80
DINP 25 50 200 400 200 400
DIDP 25 50 200 400 200 400
LODs E LOQ
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
4 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
5 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
6 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7 < LOD < LOD < LOD < LOD 52 < LOD < LOD < LOD < LOD 52
8 < LOD < LOD < LOD < LOD 92 < LOD < LOD < LOD < LOD 92
9 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
10 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
11 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
GRANA PADANO GRATTUGIATO – FORNITORE A
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1a < LOD < LOD < LOD < LOD 137 < LOD < LOD < LOD < LOD 137
2a < LOD < LOD < LOD < LOD 120 154 < LOD < LOD < LOD 274
3a < LOD < LOD < LOD < LOD 139 < LOD < LOD < LOD < LOD 139
4a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
5a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD 247 < LOD < LOD < LOD 247
6a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7a < LOD < LOD < LOD < LOD 131 < LOD < LOD < LOD < LOD 131
8a < LOD < LOD < LOD < LOD 128 < LOD < LOD < LOD < LOD 128
9a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
10a < LOD < LOD < LOD < LOD 121 < LOD < LOD < LOD < LOD 121
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
PARMIGIANO REGGIANO GRATTUGIATO – FORNITORE B
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2b < LOD < LOD < LOD 1056 < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
4b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
5b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
6b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD 102 < LOD < LOD < LOD 102
8b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
9b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
10b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
GRANA PADANO GRATTUGIATO– FORNITORE B
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3a < LOD < LOD < LOD < LOD 64 < LOD < LOD < LOD < LOD 64
4a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD <LOD
5a < LOD < LOD < LOD < LOD 55 < LOD < LOD < LOD < LOD 55
6a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7a < LOD < LOD < LOD < LOD 69 538 < LOD < LOD < LOD 607
8a < LOD < LOD < LOD < LOD 52 < LOD < LOD < LOD < LOD 52
9a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
10a < LOD < LOD < LOD < LOD 59 < LOD < LOD < LOD < LOD 59
11a < LOD < LOD < LOD < LOD 54 < LOD < LOD < LOD < LOD 54
12a < LOD < LOD < LOD < LOD 54 < LOD < LOD < LOD < LOD 54
13a < LOD < LOD < LOD < LOD 48 < LOD < LOD < LOD < LOD 48
14a < LOD < LOD < LOD < LOD 264 259 < LOD < LOD < LOD 523
15a < LOD < LOD < LOD < LOD 50 911 < LOD < LOD < LOD 961
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
PARMIGIANO REGGIANO GRATTUGIATO– FORNITORE C
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3b < LOD < LOD < LOD < LOD 72 < LOD < LOD < LOD < LOD 72
4b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
5b < LOD < LOD < LOD 3580 647 < LOD < LOD < LOD < LOD 4227
6b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7b < LOD < LOD < LOD 1233 393 3625 < LOD < LOD < LOD 5251
8b < LOD < LOD < LOD 280 284 1881 < LOD < LOD < LOD 2445
9b < LOD < LOD < LOD < LOD 153 < LOD < LOD < LOD < LOD 153
10b < LOD < LOD < LOD 590 275 < LOD < LOD < LOD < LOD 865
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
PROVOLONE PORZIONATO – FORNITORE C
CampioneDMP
(ppb)
DEP
(ppb)
BBP
(ppb)
DIBP
(ppb)
DBP
(ppb)
DEHP
(ppb)
DNOP
(ppb)
DINP
(ppb)
DIDP
(ppb)
(ppb)
1a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
4a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
5a < LOD < LOD < LOD < LOD 130 < LOD < LOD < LOD < LOD 130
6a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
7a < LOD < LOD < LOD < LOD 98 < LOD < LOD < LOD < LOD 98
8a < LOD < LOD < LOD < LOD 79 < LOD < LOD < LOD < LOD 79
9a < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
1b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
2b < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
3b < LOD < LOD < LOD < LOD 137 < LOD < LOD < LOD < LOD 137
1c < LOD < LOD < LOD < LOD 87 < LOD < LOD < LOD < LOD 87
2c < LOD < LOD < LOD < LOD 161 < LOD < LOD < LOD < LOD 161
3c < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD < LOD
1d < LOD < LOD < LOD < LOD 148 < LOD < LOD 19773 < LOD 19921
2d < LOD < LOD < LOD 1056 1224 680 < LOD 7461 < LOD 10421
SML 60000 60000 30000 1000 300 1500 SML(T) 9000
GRANA PADANO GRATTUGIATO – FORNITORE D + E
CONCLUSIONI
Da quali fonti derivano gli ftalati ?
1. LATTE DI PARTENZA ?
2. PROCESSI TECNOLOGICI ?
3. STOCCAGGIO E MOVIMENTAZIONE ?
4. CONFEZIONAMENTO DEL FORMAGGIO ?
5. CONTAMINAZIONE AMBIENTALE ?
Questa indagine preliminare ha bisogno dei dati
quantitativi sul contributo di tutte le possibili fonti di
ftalati che abbiamo ipotizzato, ma che oggi non siamo
in grado di quantificare. Soltanto un quadro completo
e convincente potrà fornire all’industria lattiero-
casearia delle indicazioni certe per difendersi da una
vera e propria ”invasione degli ftalati”.
CONSIDERAZIONE CONCLUSIVA
INVASION OF THE
PHTHALATES