Studio della contaminazione da oli minerali nelle filiere di produzione di oli e grassi vegetali
Progetto istituzionale
Durata: gennaio 2021 - dicembre 2023
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Innovhub SSI ha avviato nel 2021 un importante progetto di ricerca finalizzato al monitoraggio delle contaminazioni da oli minerali lungo le fasi di alcune filiere di produzione.
Gli idrocarburi di origine minerale (MOH) sono contaminanti ampiamente diffusi nella filiera agroalimentare e in altri settori, quali quello mangimistico, quello degli imballaggi a contatto con gli alimenti, quelli cosmetico e farmaceutico.
Sono classificati in due principali gruppi: idrocarburi saturi MOSH (alcani lineari e ramificati a catena aperta e cicloalcani alchil sostituiti) che possono accumularsi nei tessuti umani e procurare effetti dannosi sul fegato, e idrocarburi aromatici MOAH (idrocarburi poliaromatici alchilati e non alchilati con un diverso numero di anelli) che possono agire da cancerogeni genotossici.
La contaminazione degli alimenti da parte di MOH può derivare da contaminazione ambientale o verificarsi in molteplici stadi del processo produttivo, per esempio attraverso l’utilizzo di lubrificanti e fluidi idraulici nelle macchine per la raccolta e la produzione alimentare, di additivi alimentari o coadiuvanti tecnologici. La migrazione può avvenire da materiali di imballaggio riciclati a contatto con gli alimenti (inchiostri per la stampa), da prodotti fitosanitari usati in agricoltura e mangimi contaminati a causa dell’uso di oli e sostanze grasse alimentari, grezzi e/o raffinati.
Dati i potenziali effetti negativi sulla salute umana, nel 2017 l’Unione Europea ha invitato gli Stati membri a svolgere un’attività di monitoraggio e raccolta dati su diversi prodotti alimentari, tra i quali oli vegetali, grassi animali, cereali e derivati, semi oleosi, prodotti dolciari e di confetteria, legumi secchi, frutta a guscio, materiali di imballaggio, ecc. (Raccomandazione UE 84/2017).
L’analisi degli idrocarburi MOSH e MOAH è perciò diventata un aspetto importante per la tutela dei consumatori nelle diverse fasce di età, soprattutto per la potenziale attività cancerogena svolta dai MOAH e in considerazione del fatto che gli oli e le sostanze grasse entrano nella produzione di diversi prodotti alimentari, comprese le formulazioni di prodotti per l’infanzia.
Il progetto
In questo contesto si inserisce il progetto istituzionale dell'Area Oli e Grassi di Innovhub - Stazioni Sperimentali per l'Industria Srl, “Studio della contaminazione da oli minerali nelle filiere di produzione di oli e grassi vegetali”, della durata di tre anni (2021-2023) e interamente auto-finanziato. La ricerca viene svolta in collaborazione con l’Associazione Italiana dell'Industria Olearia (ASSITOL) e con alcune aziende associate, quali partner della ricerca.
Il progetto ha l’obiettivo di realizzare un monitoraggio completo e accurato delle contaminazioni da oli minerali lungo le varie fasi delle filiere di produzione degli oli di girasole, mais e vinacciolo a partire dal ricevimento dei semi oleosi fino all’ottenimento di oli greggi e oli raffinati, individuando in quali punti della catena produttiva avvengono prevalentemente le contaminazioni da oli minerali e, su questa base, apportare eventuali miglioramenti nel processo produttivo e ridurre le contaminazioni all’origine.
L’analisi degli idrocarburi minerali negli alimenti non è semplice, a causa della complessità delle miscele da separare e per la difficoltà di separare idrocarburi di origine non minerale. Inoltre, la presenza di numerose fonti di contaminazione rende spesso difficile identificare l’origine della contaminazione stessa.
Seguendo le linee guida del Joint Research Center del 2019, Innovhub-SSI si avvale per la determinazione dei suddetti contaminanti di una strumentazione specifica che prevede un sistema on-line HPLC-GC accoppiato alla tecnica GCxGC-MS-FID quale metodologia di conferma qualora nei campioni esaminati fossero presenti interferenti di natura endogena o idrocarburi naturali non di origine minerale, quali n-alcani, poliolefine (squalene, carotenoidi), loro isomeri di raffinazione e stereni.
L’utilizzo delle tecniche combinate GCxGC-MS-FID consente una quantificazione delle classi di contaminanti, l’identificazione della presenza di interferenti e, ove possibile, lo studio qualitativo delle frazioni MOSH e MOAH per risalire alle possibili fonti di contaminazione. Infine, alla strumentazione sono abbinate tecniche di pre-purificazione dei campioni in parte automatizzate, che comprendono l’epossidazione, il passaggio su colonna di ossido di allumina e la saponificazione, per l’eliminazione delle sostanze interferenti e per aumentare la sensibilità del metodo.
Per maggiori informazioni: Liliana Folegatti, responsabile Laboratorio sostanze grasse, derivati e tecnologie olearie (liliana.folegatti@mi.camcom.it)
Innovhub SSI has launched an important research project aimed at monitoring contamination from mineral oils along the steps of some production chains.
Mineral oil hydrocarbons (MOH) are contaminants widely spread in the agri-food chain and in other sectors, such as animal feed, food packaging materials, cosmetics and pharmaceuticals.
They are classified into two main groups: Mineral Oil Saturated Hydrocarbons - MOSH (linear and branched open chain alkanes and alkyl substituted cycloalkanes) which can accumulate in human tissues and cause harmful effects on the liver, and Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons - MOAH (alkylated and non-alkylated polyaromatic hydrocarbons with a various number of fused rings) which can act as genotoxic and carcinogens.
Food contamination by MOH can result from environmental contamination or occur in multiple stages of the production process, for example through the use of lubricants and hydraulic fluids used in machineries for the harvesting and food production, food additives or technological adjuvants. MOH migration can occur from recycled packaging materials in contact with food (printing inks), from plant protection products used in agriculture and contaminated feed due to the use of raw and / or refined edible oils and fats.
Due to the potential negative effects on human health, in 2017 the European Union invited Member States to carry out a monitoring and data collection on various food products, including vegetable oils, animal fats, cereals and derivatives, oleaginous seeds , confectionery and confectionery products, dried legumes, nuts, packaging materials, etc. (EU Recommendation 84/2017).
The analysis of MOSH and MOAH hydrocarbons has therefore become an important aspect for the protection of consumers in different age groups, especially due to the potential carcinogenic activity carried out by MOAHs and in consideration of the fact that oils and fatty substances enter the production of various food products, including infant product formulations.
The Project
This is the context for the institutional project of Innovhub - Stazioni Sperimentali per l’Industria, Oils and Fats Area, “Study of contamination by mineral oils in the production chains of vegetable oils and fats”, lasting three years (2021-2023) and entirely self-financed. The research will be carried out in collaboration with the Italian Association of the edible Oil Industry (ASSITOL) and with some associated companies, as research partners.
The project aims to carry out a complete and accurate monitoring of mineral oil contamination along the different stages of the production chains of sunflower, corn and grape seed oils from oleaginous seeds receipt to obtain crude and refined oils, identifying in which points of the production chain mineral oil contaminations may occur and, on this basis, make improvements in the production process and reduce contamination at the source.
The analysis of mineral hydrocarbons in food is not easy, due to the complexity of the mixtures to be separated and the difficulty of separating hydrocarbons of non-mineral origin. In addition, the presence of numerous sources of contamination often makes it difficult to identify the source of contamination itself.
Following the guidelines of the Joint Research Center of 2019, for the determination of these contaminants Innovhub-SSI Srl will use a specific instrumentation which provides an on-line system HPLC-GC coupled to GCxGC-MS-FID technique as a confirmation methodology in the case of the presence, in the examined samples, of interferents of endogenous nature or natural hydrocarbons not of mineral origin, such as n-alkanes, polyolefins (squalene, carotenoids), their refining isomers and sterenes.
The use of combined techniques GCxGC-MS-FID allows a quantification of contaminants classes, the identification of the presence of interferents and, where possible, the qualitative study of MOSH and MOAH fractions to trace the possible sources of contamination. Finally, the instrumentation will be combined with partly automated sample pre-purification techniques, which include epoxidation, passage on an alumina oxide column and saponification, for the elimination of interfering substances and to increase the sensitivity of the method.
For more information: Liliana Folegatti, Head of Fats, Derivatives and Oil Technologies Laboratory (liliana.folegatti@mi.camcom.it)