Идентификация полициклических ароматических углеводородов в копченой мясной продукции

промышленности им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии, г. Москва

Полициклические ароматические углеводороды образуются при копчении мясных продуктов в процессе пиролиза древесины.

В 2008г. ПАУ были оценены Международной Программой по Химической Безопасности (International Programme on Chemical Safety, IPCS) Всемирной Организации Здравоохранения и Научным Комитетом ЕС по безопасности продуктов питания (Scientific Committee on Food, SCF). Результатом их работы стало заключение того, что 15 ПАУ, а именно, бенз[a]антрацен, бенз[b]флуорантен, бенз[j]флуорантен, бенз[k]флуорантен, бенз[ghi]перилен, бенз[a]пирен, хризен, дибенз[а,h]пирен, дибенз[a,h]антрацен, дибенз[а,е]пирен, дибенз[a,i]пирен, дибензо[a,l]пирен,5-метилхризен, инден[1,2,3-сd]пирен, циклопента[c,d]пирен обладают ярко выраженными канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами

ПАУ опасны для человека даже при малой концентрации, поскольку:

- обладают свойством биоаккумуляции и при попадании в организм оказывают как локальное, так и системное канцерогенное действие.

- будучи химически сравнительно устойчивыми могут долго мигрировать из одних объектов в другие.

На данный момент, согласно нормативам РФ (СаНиП 2.3.2.1078-01) весь канцерогенный потенциал ПАУ определяется по количественному содержанию бенз[a]пирена (не более 1 мкг/кг). Однако оценка данных, выполненная в 2007 г. Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA), основанная на предоставленных результатах восемнадцати государств-членов ЕС (9714 исследований ПАУ в 33 продовольственных категориях), продемонстрировала, что бенз[a]пирен был обнаружен приблизительно в 50 % образцов. В то же время, приблизительно в 30 % всех образцов были обнаружены другие канцерогенных и генотоксичные ПАУ несмотря на отрицательный результат на бенз[a]пирен. Таким образом бенз[a]пирен не может является подходящим индикатором для контроля ПАУ в пищевых продуктах. Известно так же, что канцерогенный эффект различных составляющих смеси ПАУ носит добавочный характер. Например, смесь бенз[a]пирена и дибенз[a,h]антрацена вызывает у мышей большую опухоль, чем каждое из этих веществ в отдельности.

В виду выше изложенного, нами были проведены мониторинговые исследования по количественному содержанию ПАУ в копченой мясной продукции. Определение ПАУ проводили на системе ВЭЖХ Ultimate 3000 (Dionex) с флуоресцентным детектором RF2000 (Dionex), калибровочную смесь PAH-Mix 170 (Dr. Ehrenstrofer) разделяли на хроматографической колонке Supelco LC-PAH (150*4.6мм, 5мкм).

Методика пробоподготовки предполагала использование твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле, что позволяло сконцентрировать даже следовые количества ПАУ и в значительной степени избавиться от посторонних органических примесей (алкилпроизводные ПАУ, бифенилы, ароматические производные дибензодиоксана, дибензофурана и др.).

Для количественного определения ПАУ был выбран метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектором, так как чувствительность флуоресцентного детектора значительно выше, чем у классических спектрофотометрических детекторов. Метод же газовой хроматографии не использовался, так как в исследуемых пробах могут сопутствовать как соединения термически лабильные, так и термически разлагающиеся при повышенной температуре. В случае разложения, протекающего в дозаторе и колонке, могут возникать иные соединения, регистрирующиеся в анализах, и в крайних случаях дело может доходить до полного искажения хроматограммы.

Целью анализа полученных данных, было выявление отдельных ПАУ или групп ПАУ, присутствие которых наилучшим образом могло бы отразить присутствие всех 15 ПАУ в копченой мясной продукции.

В связи с невозможностью отдельного ПАУ являться индикатором присутствия всех ПАУ, эти отдельные ПАУ были сгруппированы. Выбор отдельного ПАУ был основан на частоте повторения их результатов выше предела обнаружения. Наиболее часто обнаруживаемыми были 8 ПАУ, а именно бенз[a]пирен, бенз[а]антрацен, бензо[b]флуорантен, бензо[k]флуорантен, бензо[ghi]перилен, хризен, дибенз[a,h]антрацен и индено[1,2,3 –cd]пирен. При анализе на все 15 ПАУ, количество образцов с присутствием хотя бы одного из ПАУ, не включенного в список 8-ми ПАУ, выше предела обнаружения, не превышало 6%.

На следующем этапе была проанализирована частота положительной идентификации 4 ПАУ, которые по новым нормам ЕС (EU № 835/2011 от 19 августа 2011г.), вступающие в силу с 01.09.2012г., будут контролироваться в копченых мясных продуктах. А именно бенз[a]пирен, хризен, бенз[а]антрацен и бензо[b]флуорантен. Количество образцов с присутствием хотя бы одного из ПАУ, не включенного в список 4-х ПАУ, выше предела обнаружения, составило 14% при анализе на 15 ПАУ, и 6% при анализе на 8 ПАУ. При этом бенз[a]пирен был обнаружен лишь в 83% образцов. Таким образом бенз[a]пирен не является подходящим индикатором для контроля ПАУ в копченых мясных продуктах, лучшими индикаторами присутствия ПАУ являются вышеперечисленные 8 ПАУ.

Анализируя полученные данные, относительно рецептуры, упаковочного материала, технологии производства и копчения, были сделаны следующие выводы.

В мясных изделиях дымного копчения, без оболочки, суммарное содержание 15 ПАУ в среднем на 25 % выше, чем в продуктах, изготовленных в натуральной и искусственных (белковая и фиброузная) оболочках, вне зависимости от типа копчения. Наименее проницаемой для канцерогенных веществ показала себя фиброузная оболочка.

Длительность копчения также влияет на количественное содержание ПАУ. Так, в сырокопченых мясных продуктах в натуральной оболочке содержание ПАУ в среднем на 30% выше, чем в полукопченых, так же изготовленных в натуральной оболочке.

Отмечена зависимость содержания ПАУ от рецептуры колбасных изделий, так в сырокопченых колбасах, с содержанием в рецептуре хребтового шпика остаточное количество ПАУ выше, чем в продуктах данного типа копчения, в рецептуру которых хребтовый шпик не включен. В продуктах, изготовленных по технологии бездымного копчения, по результатам исследований, остаточное содержание ПАУ до 10 раз ниже, по сравнению с продукцией традиционного копчения.

В связи со вступлением в ВТО, тенденции европейской лабораторной практики коснуться в ближайшее время и РФ. Несмотря на то, что в РФ подлежит контролю только бенз[a]пирен, вопрос накопления ПАУ и методы контроля их содержания в настоящее время являются актуальным и своевременным.