Noile reguli intră în vigoare în 2020, iar producătorii pot recurge la laboratoare analitice de alimente pentru analize precise ale probelor

Dr. Michelle Dotzert

Cu excepția adaosului necesar de grăsimi trans în 2006, eticheta Fapte nutriționale a rămas în mare parte neschimbată în ultimii 20 de ani. În 2016, Food and Drug Administration (FDA) a publicat regulile finale pentru noua etichetă pe baza noilor informații științifice și a legăturii dintre dietă și bolile cronice. Aceste modificări urmăresc să îi ajute pe consumatori să facă alegeri mai informate, iar producătorii trebuie să treacă la noua etichetă până la 1 ianuarie 2020. Diferite tehnici analitice sunt utilizate pentru a determina compoziția produselor alimentare și pentru a genera datele necesare pentru a crea etichete precise privind datele nutriționale. . Noile dezvoltări în instrumentare și tehnologie contestă tehnicile stabilite, oferind o mai mare specificitate și sensibilitate.

etichetele

Modificarea cerințelor și metodelor stabilite

Etichetele actuale privind datele nutriționale conțin 13 cerințe cheie, inclusiv: mărimea porției și porțiile pe ambalaj; calorii și calorii din grăsimi; grăsimi totale, saturate și trans; colesterol; sodiu; glucide; fibră; zahăr; proteină; vitaminele A și C; calciu; și fier. Noile cerințe vor necesita modificări de proiectare la dimensiunea porției, porții pe recipient și textul caloriilor. Cantitatea de zahăr adăugat în grame și% DV (procent din valoarea zilnică) va fi necesară, iar cantitatea de vitamina D, potasiu, calciu și fier va înlocui vitaminele A și C și trebuie prezentată ca% DV în micrograme sau miligrame. Conform FDA, noua etichetă vizează facilitarea consumatorilor de a face alegeri în cunoștință de cauză și se bazează pe științe nutriționale actualizate.

Există multe laboratoare analitice care efectuează analiza nutrienților; cu toate acestea, FDA nu aprobă și nu recomandă laboratoare specifice. Prin urmare, este responsabilitatea producătorului să lucreze cu un laborator care folosește metode adecvate, inclusiv cele publicate de Asociația Chimiștilor Analitici (AOAC), o asociație non-profit, terță parte, recunoscută la nivel global și organizație voluntară de dezvoltare a standardelor consensuale. . Laboratoarele Analitice Alimentare (AFL) din Grand Prairie, TX este unul dintre aceste laboratoare: „Folosim metodologii care au fost dovedite de alte agenții (AOAC, USDA, AOCS)”, spune Stephen Wuller, dr., CFS, manager chimie la AFL.

Cuantificarea macro- și micro-nutrienților

Diferite vitamine, minerale, macro și micro-nutrienți sunt cuantificate cu diferite metode analitice. Cantitatea de proteină brută dintr-o probă este adesea determinată din conținutul de azot utilizând metoda Kjeldahl, care se bazează pe digestie în acid sulfuric concentrat urmată de conversia azotului organic în sulfat de amoniu. Amoniacul este distilat în soluție de acid boric și ionii borat sunt titrați pentru a calcula conținutul de azot. Alternativ, metoda de ardere Dumas poate fi utilizată pentru a cuantifica azotul și apoi proteinele dintr-o probă. Metoda se bazează pe arderea probei la temperatură ridicată într-o atmosferă de oxigen și pe tuburile de oxidare și reducere pentru a converti azotul în N2. Gazul azotat este măsurat prin intermediul detectorului de conductivitate termică. „Analizorul nostru de combustie determină conținutul de azot gazos din alimentele arse și din această valoare determină conținutul de proteine”, spune Robert Abad, chimist principal al alimentelor la Pacific Coast Analytical Services.

Determinarea totală a grăsimii poate fi realizată cu cromatografia gazoasă cuplată la un detector de ionizare a flăcării (GC-FID). „Analizăm acizii grași și colesterolul cu GCFID”, explică Abad. Înainte de analiză, toate clasele de compuși lipidici trebuie extrase, iar legăturile și interacțiunile cu compușii fără grăsimi trebuie rupte. Acest lucru se realizează adesea cu solvenți organici nepolari precum cloroformul, n-hexanul și solvenții organici polari precum metanolul. Metoda Soxhlet este utilizată pentru extragerea lipidelor neutre, cum ar fi triacilglicerolul din diferite alimente și implică transferul componentelor parțial solubile ale unui solid într-o fază lichidă cu un extractor Soxhlet. Deși aceasta este o tehnică eficientă, apar noi metode eficiente. „Examinăm noile tehnologii care pot îmbunătăți sau accelera analiza”, spune Wuller. „Adoptarea unui extractor de grăsime încălzit sub presiune a înjumătățit în esență timpul total de analiză vs. metodologia tradițională Soxhlet. ”

În ultimii ani, demonizarea grăsimilor de către producătorii de alimente și mass-media s-a schimbat, iar zahărul este considerat acum principalul vinovat din dietă al obezității și al bolilor cardiometabolice. Cerințele nutriționale de etichetare pentru zahăr cuprind toate monozaharidele (fructoză, glucoză și galactoză) și dizaharide (lactoză, maltoză și zaharoză) din produsul alimentar. Acestea sunt denumite zaharuri libere, care sunt prezente în mod natural în diferite produse alimentare și pot fi adăugate și de producător. Metodele analitice actuale pentru cuantificarea zahărului includ LC-RI (cromatografie lichidă cu detectare a indicelui de refracție) și LC-ELSI (cromatografie lichidă cu detectare prin dispersie a luminii prin evaporare).

Conform noilor reglementări, cantitatea de zahăr adăugat, în grame și% DV, va fi necesară. Cu toate acestea, diferențierea dintre zaharurile naturale și cele adăugate reprezintă provocări pentru laboratoarele analitice. „Pentru zaharurile adăugate, nu există încă nicio modalitate analitică de a diferenția zahărul (de exemplu zaharoza) care provine de la adăugarea suplimentară sau de produsul original”, explică Wuller. Incapacitatea de a distinge zaharurile naturale sau adăugate creează o oportunitate pentru producători de a modifica produsele cu zaharuri adăugate pentru a îmbunătăți aroma sau a reduce costurile. El observă totuși că „producătorii de coloane și/sau instrumente furnizează note/aplicații tehnice care s-au dovedit utile pentru noile cereri de testare”.

Articol asociat: Intervenția de etichetare a alimentelor crește vânzările de alimente sănătoase

Viitoarele modificări vor include, de asemenea, înlocuirea conținutului de vitamine A și C cu vitamina D. Motivul modificării este că deficiențele de vitamina A și C sunt acum foarte rare, în timp ce mulți americani nu îndeplinesc cerințele pentru vitamina D. ” LC-MS/MS pentru vitamina D ”, spune Wuller. Într-adevăr, LC-MS (cromatografia lichidă cuplată cu spectrometria de masă) este metoda validată de AOAC pentru analiza vitaminei D din alimente. În timp ce metodele diferă ușor în funcție de natura eșantionului, toate implică patru pași esențiali: digestia pentru descompunerea matricei; extragerea vitaminei D din matrice; a curăța; și detectarea cantitativă prin HPLC. Cu toate acestea, deoarece vitamina D există în formele D2 (ergocalciferol) și D3 (colecalciferol), aceasta pune provocări pentru rezoluția cromatografică. Noile faze staționare și LC-MS și LC-MS/MS cu standarde interne stabile etichetate cu izotop vizează îmbunătățirea acurateței.

În plus față de calciu și fier, trebuie să fie incluse% DV și miligrame sau micrograme de potasiu pentru a îndeplini noile cerințe de etichetare. ICP-MS (spectrometrie de masă cu plasmă cuplată inductiv) permite detectarea simultană a acestor elemente, are o gamă dinamică liniară largă, sensibilitate ridicată și facilitează randamentul ridicat al eșantionului.

Matrici provocatoare

Cu diferite orientări și metode bine stabilite, analizele nutriționale pot părea inițial ca procese de rutină. Cu siguranță, metodele stabilite sunt valoroase; cu toate acestea, provocarea constă în complexitatea eșantioanelor. Așa cum explică Wuller, „probele mixte cu matrice (de exemplu, enchilada de vită sau tocănițe cu legume și carne) sau atunci când metoda nu este supusă analizei tipice a alimentelor (de exemplu, fibrele dietetice pe probele de carne)” sunt exemple de circumstanțe care necesită o atenție specială. Potrivit lui Abad, „O gamă largă de matrice de probă intră și iese din laborator zilnic, de la gustări pentru câini la chipsuri de cartofi, până la insecte comestibile și uleiuri de CBD. Deoarece suntem un laborator de testare a alimentelor, vedem tot felul de produse provocatoare și care necesită multă muncă, cu matrice provocatoare. Unul dintre obiectivele principale ale oricărui eșantion este de a asigura o matrice omogenă. Acest lucru permite cea mai bună reprezentare a conținutului macro și micronutrienți distribuit uniform în orice eșantionare specială. ”

O matrice omogenă este esențială pentru analize precise, dar cum se realizează acest lucru? „Am dezvoltat multe tehnici utile care lucrează cu blenderele, măcinatoarele, mortarul și pistilele și alte mijloace mecanice pentru a ne asigura că proba este omogenă și că se potrivește criteriilor pentru analitul special testat”, explică Abad. „A face acest lucru eficient și eficient este o sarcină dificilă care evoluează odată cu eșantioanele care continuă să vină în laborator.”

Viitoarele modificări ale etichetelor Fapte Nutritive reprezintă un obstacol pentru producătorii de produse alimentare. Din fericire, laboratoarele analitice de alimente sunt echipate cu metodologie de încredere și noi tehnologii pentru analize precise.