Nowoczesna analiza w przemyśle spożywczym niezbędna

Anuga FoodTec pokazuje skondensowaną wiedzę fachową i nowoczesne technologie we wszystkich obszarach produkcji żywności i napojów.

Anuga FoodTec – Międzynarodowe targi dostawców dla przemysłu spożywczego i napojów – od 24 do 27 marca 2015 roku w Kolonii prezentuje aktualny i kompleksowy przegląd nowych technologii, urządzeń i komponentów dostawczych dla wszystkich obszarów produkcji. Jednym z głównych tematów targów jest nowoczesna analityka, która umożliwia producentom żywności np. szybkie i tanie wykrywanie toksycznych metabolitów pleśni, tak zwanych mykotoksyn. Szybka analiza oraz łatwa obsługa – najlepiej bezpośrednio na miejscu, w trakcie procesu przetwarzania – są kluczowymi elementami tych nowych metod. Anuga FoodTec, z głównym tematem „Bezpieczeństwo żywności”, prezentuje liczne aspekty i dostawców z zakresu analityki, przekazując najnowsze metody i wiedzę fachową dla przemysłu poszukującego innowacji.

Do nich należą np. aflatoksyny, ochratoksyny, alkaloidy sporyszu, fusariotoksyny, patulina, toksyny z rodzaju Alternaria. Obecnie znanych jest ponad 350 mykotoksyn pochodzących od ponad 250 gatunków pleśni. Już w niewielkich ilościach mykotoksyny mogą działać toksycznie na ludzi i zwierzęta. Objawy zatrucia mogą obejmować uszkodzenia wątroby i nerek, osłabienie układu odpornościowego, uszkodzenia skóry i błon śluzowych, a także hormonalne skutki uboczne, takie jak zaburzenia płodności. Ponadto niektóre mykotoksyny są rakotwórcze lub mogą wywoływać uszkodzenia dziedziczne.

Dlatego na przykład produkty spożywcze nie mogą zawierać więcej niż dwa mikrogramy aflatoksyny B1 na kilogram. Często pojawiają się szybkie ostrzeżenia ze strony Komisji Europejskiej dotyczące skażonych próbek, np. fig, orzechów, przypraw i kukurydzy. Gotowanie, pieczenie czy smażenie zwykle nie pomagają w zniszczeniu tych odpornościowych na wysoką temperaturę substancji. Wykrycie sprawców skażenia jest zatem obowiązkiem producentów żywności – poprzez kontrole muszą wykazać, że ich produkty są wolne od tych toksyn.

Test na patyczku do kontroli

Analizy umożliwiające wykrycie mykotoksyn pojawiły się dopiero od lat 70. XX wieku. Obecnie wyzwaniem jest opracowanie odpowiednich metod do kontroli na miejscu, które pozwoliłyby na jednoczesne i szybkie wykrywanie mykotoksyn w żywności. Podczas gdy ilościowe wykrycie w laboratorium jest bardzo precyzyjne, ale także kosztowne i czasochłonne, szybkie metody dostarczają wyniki w krótszym czasie. Metody immunologiczne, takie jak ELISA (test immunoenzymatyczny) i testy przepływowe (Lateral Flow), a także badania chemiczne, np. fluorometryczne do oznaczania aflatoksyn, są tańsze i wspomagają codzienną rutynę. Dzięki tym testom nawet nieprzeszkolony personel może wykrywać skażone towary w warunkach niezwiązanych z laboratorium.

Na przykład, test "Lateral Flow" wykrywa pojedyncze mykotoksyny w zaledwie pięć minut. W zasadzie system testowy działa jak szybki test na patyczku: jeśli w próbce znajduje się aflatoksyna, pojawia się widoczna linia testowa, w przypadku wyniku negatywnego – nie. Dzięki temu można wiarygodnie badać na toksyny nie tylko kukurydzę i zboża, ale także orzechy, figi i częściowo przyprawy. Kolejną zaletą jest to, że test można przeprowadzić bez specjalistycznego sprzętu, bezpośrednio przy dostawie surowców. Tak samo szybko i tanio działa metoda ELISA: określa fusariotoksyny w jęczmieniu, owsie, żytnim czy kukurydzy. Test na mikrotiterach wykrywa substancje na podstawie reakcji antygen-antycia w mniej niż 20 minut i pozwala na wysoką wydajność prób.

Analizy jutra wytyczają kurs

Obecnie można sprawdzać ustawowe limity mykotoksyn jedynie za pomocą metod referencyjnych. Testy szybkie służą jedynie do szacowania poziomu toksyn w żywności. Aby uzyskać precyzyjne wyniki, konieczne jest sięgnięcie po metody takie jak chromatografia cieczowa wysokociśnieniowa (HPLC) lub spektrometria masowa. Nowe metody mają na celu rozwiązanie tego problemu: naukowcy chcą wykrywać substancje za pomocą spektroskopii laserowej w podczerwieni. Projekt Mycospec, finansowany przez Komisję Europejską, opiera się na nowoczesnych laserach półprzewodnikowych emitujących w zakresie średniej podczerwieni. „Są one skalibrowane na szerokim zakresie spektralnym, co pozwala na rejestrację skomplikowanych sygnatur mykotoksyn w podczerwieni” – wyjaśnia prof. dr Boris Mizaikoff, kierownik Instytutu Chemii Analitycznej i Bioanalitycznej na Uniwersytecie Ulm. Próbki można szybko i lokalnie przygotować w tym systemie pomiarowym, co ułatwia kontrolę limitów. Prototyp ma zostać ukończony do 2015 roku. Równie praktyczny jest projekt finansowany przez Krajowe Centrum Badań nad Żywnością, który ma opracować tanie biosensory do wykrywania wszystkich istotnych mykotoksyn w zbożu i produktach zbożowych. Biochip wykrywa do pięciu mykotoksyn w ciągu zaledwie 11 minut.

W przyszłości najwyższe dopuszczalne wartości mykotoksyn w żywności będą prawdopodobnie jeszcze bardziej zaostrzone. Takie wnioski płyną z raportu AFC-Consulting z 2013 roku, zatytułowanego „Analiza mykotoksyn”, w którym doradztwo biznesowe zbadało problem substancji szkodliwych dla zdrowia w zbożu i produktach zbożowych. 55 procent ankietowanych producentów żywności zgadza się, że zapewnienie produktu wolnego od mykotoksyn, bezpiecznego dla zdrowia, będzie zyskiwać na znaczeniu.