Зміни на горизонті етикеток фактів харчування

Нові правила набувають чинності в 2020 році, і виробники можуть звернутися до аналітичних харчових лабораторій для точного аналізу проб

Мішель Доцерт, доктор філософії

За винятком необхідного додавання трансжиру в 2006 році, ярлик "Факти харчування" залишався майже незмінним протягом останніх 20 років. У 2016 році Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA) опублікувало остаточні правила щодо нового ярлика на основі нової наукової інформації та зв'язку між дієтою та хронічними захворюваннями. Ці зміни спрямовані на те, щоб допомогти споживачам зробити більш обгрунтований вибір, і виробники повинні перейти на нову етикетку до 1 січня 2020 р. Для визначення складу харчових продуктів та отримання необхідних даних для створення точних етикеток "Факти харчування" використовуються різні аналітичні методи. . Нові розробки приладобудування та технологій кидають виклик усталеним методам, пропонуючи більшу специфічність та чутливість.

Зміна вимог та встановлених методів

Поточні етикетки щодо фактів харчування містять 13 ключових вимог, включаючи: розмір порції та порції в упаковці; калорії та калорії від жиру; загальний, насичений і трансжир; холестерин; натрію; вуглеводи; клітковина; цукор; білка; вітаміни А і С; кальцій; і залізо. Нові вимоги вимагатимуть змін дизайну розміру порції, порцій в упаковці та тексту калорій. Потрібна кількість доданого цукру в грамах і% DV (відсоток від денної норми), а кількість вітаміну D, калію, кальцію та заліза замінить вітаміни A і C, і має бути представлено як% DV у мікрограмах або міліграмів. За даними FDA, нова марка спрямована на полегшення споживачам прийняття зважених рішень і базується на оновленій науці про харчування.

Є багато аналітичних лабораторій, які проводять аналіз поживних речовин; однак FDA не затверджує і не рекомендує конкретні лабораторії. Тому відповідальність виробника полягає у роботі з лабораторією, яка використовує відповідні методи, включаючи методи, опубліковані Асоціацією аналітичних хіміків (AOAC), всесвітньо визнаною, незалежною, третьою стороною, некомерційною асоціацією та організацією, що розробляє стандарти добровільного консенсусу. . Аналітичні харчові лабораторії (AFL) у Гранд-Прерії, штат Техас, є однією з таких лабораторій: "Ми використовуємо методології, перевірені іншими установами (AOAC, USDA, AOCS)", - говорить Стівен Вуллер, доктор філософії, CFS, менеджер з хімії AFL.

Кількісна оцінка макро- та мікроелементів

Різні вітаміни, мінерали, макро- та мікроелементи кількісно визначаються різними аналітичними методами. Кількість сирого білка у зразку часто визначають за вмістом азоту за допомогою методу Кельдаля, який залежить від перетравлення в концентрованій сірчаній кислоті з подальшим перетворенням органічного азоту в сульфат амонію. Аміак переганяють у розчин борної кислоти, а іони борату титрують для розрахунку вмісту азоту. Як варіант, метод згоряння Дюма може бути використаний для кількісної оцінки азоту, а згодом і білка у зразку. Метод спирається на спалювання зразків при високій температурі в атмосфері кисню та окислювальні та відновлювальні трубки для перетворення азоту в N2. Газовий азот вимірюється за допомогою детектора теплопровідності. "Наш аналізатор згоряння визначає вміст азоту в спалених продуктах, і з цього значення визначає вміст білка", - говорить Роберт Абад, головний хімік з харчових продуктів в Pacific Coast Analytical Services.

Визначення загального жиру можна досягти за допомогою газової хроматографії, з'єднаної з полум'яно-іонізаційним детектором (GC-FID). "Ми аналізуємо жирні кислоти та холестерин за допомогою GCFID", - пояснює Абад. Перед аналізом усі класи ліпідних сполук повинні бути вилучені, а зв'язки та взаємодія з нежирними сполуками повинні бути розірвані. Це часто досягається за допомогою неполярних органічних розчинників, таких як хлороформ, н-гексан, та полярних органічних розчинників, таких як метанол. Метод Сокслета використовується для вилучення нейтральних ліпідів, таких як триацилгліцерин, з різних харчових продуктів, і передбачає перенесення частково розчинних компонентів твердої речовини в рідку фазу за допомогою екстрактора Сокслета. Хоча це ефективна техніка, з’являються нові ефективні методи. "Ми вивчаємо нові технології, які можуть або вдосконалити, або прискорити аналіз", - говорить Вуллер. «Застосування екстрактора жиру, що нагрівається під тиском, суттєво зменшило загальний час аналізу порівняно з традиційною методологією Сокслета».

В останні роки демонізація жирів виробниками продуктів харчування та засобами масової інформації змінилася, і цукор зараз вважається головним винуватцем дієти для ожиріння та кардіометаболічних захворювань. Вимоги до маркування харчових продуктів для цукру охоплюють усі моносахариди (фруктозу, глюкозу та галактозу) та дисахариди (лактозу, мальтозу та сахарозу) у харчовому продукті. Вони називаються вільними цукрами, які природно містяться в різних харчових продуктах, і їх також може додавати виробник. Сучасні аналітичні методи кількісного визначення цукру включають LC-RI (рідинна хроматографія з виявленням показника заломлення) та LC-ELSI (рідинна хроматографія з детектуванням випаровуваного розсіювання світла).

Згідно з новими правилами, кількість доданого цукру в грамах та% DV буде потрібно. Однак розмежування природного та доданого цукру створює проблеми для аналітичних лабораторій. "Щодо доданих цукрів, все ще неможливо аналітично диференціювати цукор (наприклад, сахарозу), що надходить від додаткового доданого або оригінального продукту", - пояснює Вуллер. Неможливість розрізнити природний або доданий цукор створює можливість для виробників модифікувати продукти з додаванням цукру для поліпшення смакових якостей або зниження вартості. Однак він зазначає, що "виробники колонок та/або приладів надають технічні примітки/додатки, які виявились корисними для нових запитів на тестування".

Стаття, пов’язана з цим: Втручання у маркування харчових продуктів збільшує продажі здорової їжі

Найближчі зміни також включатимуть заміну вмісту вітамінів А і С на вітамін D. Обгрунтування змін полягає в тому, що дефіцит вітаміну А і С зараз є дуже рідкісним, тоді як багато американців не відповідають вимогам щодо вітаміну D. “Ми використовуємо LC-MS/MS для вітаміну D », - говорить Вуллер. Дійсно, LC-MS (рідинна хроматографія в поєднанні з мас-спектрометрією) є затвердженим AOAC методом аналізу вітаміну D в їжі. Хоча методи дещо відрізняються залежно від природи зразка, всі вони передбачають чотири основні етапи: травлення для руйнування матриці; вилучення вітаміну D з матриці; прибирати; і кількісне виявлення за допомогою ВЕРХ. Однак, оскільки вітамін D існує у формах D2 (ергокальциферол) та D3 (холекальциферол), це створює труднощі для хроматографічної роздільної здатності. Нові стаціонарні фази та LC-MS та LC-MS/MS зі стабільними внутрішніми стандартами, позначеними ізотопами, спрямовані на підвищення точності.

На додаток до кальцію та заліза, щоб задовольнити нові вимоги до етикеток, слід включати% DV та міліграми або мікрограми калію. ICP-MS (мас-спектрометрія з індуктивною зв’язкою плазми) дозволяє одночасно виявляти ці елементи, має широкий лінійний динамічний діапазон, високу чутливість і сприяє високій пропускній здатності зразків.

Складні матриці

Завдяки різноманітним керівним принципам та усталеним методам, аналізи харчових продуктів спочатку можуть здаватися рутинними процесами. Звичайно, усталені методи є цінними; однак проблема полягає в складності зразків. Як пояснює Вуллер, «змішані зразки матриці (наприклад, яловича енчілада або рагу з овочами та м’ясом) або коли метод не піддається типовому аналізу їжі (наприклад, харчові волокна на зразках м’яса)» є прикладами обставин, які потребують особливого розгляду. За словами Абада, «щодня в лабораторію надходить і виходить широкий спектр зразків матриць, починаючи від закусок для собак, закінчуючи картопляними чіпсами, їстівними комахами та оліями CBD. Оскільки ми є лабораторією для тестування харчових продуктів, ми бачимо різноманітні складні та трудомісткі продукти із складними матрицями. Однією з головних цілей будь-якої вибірки є забезпечення однорідної матриці. Наявність цього дозволяє найкраще відображати рівномірно розподілений вміст макро- та мікроелементів у будь-якому конкретному відборі проб ».

Однорідна матриця є критично важливою для точного аналізу, але як цього досягти? "Ми розробили безліч корисних технік роботи з блендерами, подрібнювачами, ступкою та пестиками та іншими механічними засобами, щоб забезпечити однорідність зразка та відповідність критеріям конкретного аналіту, що тестується", - пояснює Абад. "Робити це ефективно і ефективно - важке завдання, яке розвивається разом із зразками, які продовжують надходити в лабораторію".

Найближчі зміни до ярликів "Факти харчування" є перешкодою для виробників харчових продуктів. На щастя, аналітичні харчові лабораторії оснащені надійною методологією та новими технологіями для точного аналізу.