Разбиране на риска от PFAS във веригите за доставка на храни
Пер- и полифлуорираните вещества (PFAS) са органични съединения, в които водородните атоми са заменени с флуорни атоми. Известни със своите водо- и мастноотблъскващи свойства, те се използват в голямо разнообразие от продукти, като например пяна за гасене на пожари, водоотблъскващи дрехи и опаковки за храни. Сред най-разпознаваемите PFAS са перфлуорооктановата киселина (PFOA) и перфлуорооктансулфоновата киселина (PFOS).
Рискът за веригите за доставка на храни идва от две посоки. Първо, тъй като са много стабилни химични съединения, те се задържат и натрупват в околната среда и в крайна сметка попадат в хранителната верига. Второ, те могат да замърсят храните по време на производството, опаковането и консумацията им чрез уплътнители и смазочни материали, сламки за пиене, чаши за еднократна употреба и хартиени опаковки.
PFAS са свързани с множество здравословни проблеми, включително заболявания на щитовидната жлеза, висок холестерол, увреждане на черния дроб, рак на бъбреците и тестисите, намален отговор на ваксините и по-ниско тегло при раждане. Те се категоризират като съединения с къса или дълга верига, което може да повлияе на тяхната токсичност. Например кратковерижното съединение перфлуорбутанова киселина (PFBA) има период на полуразпад от два до четири дни, докато дълговерижното съединение PFOS има период на полуразпад от 5,4 години. Като цяло с увеличаване на дължината на веригата се увеличава и токсичността.
Правна рамка
Европейският орган за безопасност на храните (ЕОБХ) е определил допустим седмичен прием от 4,4ng на kg телесно тегло за четири съединения на PFAS: PFOS, PFOA, перфлуорононанова киселина (PFNA) и перфлуорохексан сулфонова киселина (PFHxS). Вследствие на това ЕС е определил пределно допустими стойности за тези съединения в храни от животински произход и препоръчителни стойности за някои храни от растителен произход от 2023 г. насам. Европейската директива за питейната вода понастоящем включва гранични стойности за 20 PFAS съединения и обща гранична стойност от 500 ng/L за всички PFAS, която в момента е в процес на критично обсъждане. От 2024 г. Националният регламент за първична питейна вода на САЩ включва строги гранични стойности за PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA и димерната киселина на хексафлуоропропиленоксида (HFPO-DA). Както ЕС, така и САЩ също са въвели мерки за ограничаване или забрана на PFAS в продуктите. Въпреки че глобалните ограничения са различни и понякога се прилагат само за определени съединения, регулациите се затягат в световен мащаб.
Сложността на PFAS
Проблемът с PFAS се усложнява от броя на различните съединения. В глобалната база данни на ОИСР са изброени 4729 съединения, но според определението на ОИСР от 2021 г. вещества като трифлуороцетна киселина също се считат за PFAS. Поради това се предполага, че съществуват между 5000 и 10 000 съединения, като за много от тях липсват аналитични стандарти. ЕС се фокусира предимно върху C4-C13 перфлуорокарбоксилни и сулфонови киселини, докато американският метод 537.1 на EPA за питейни води включва съединения като HFPO-DA, 11Cl-PF3OUdS, 9Cl-PF3ONS и ADONA. Токсикологичните и биоакумулиращите свойства на тези съединения се различават значително. Например 9Cl-PF3ONS, основен компонент на F-53B, е най-биоустойчивият PFAS с период на полуразпад от 15,3 години и се открива предимно в Китай. Най-често срещаните съединения, открити при проучвания на материали, предназначени за контакт с храни, са флуоротеломерни алкохоли (FTOH) и сулфонати (FTS).
Цялостен подход към оценката на риска
Избягването на PFAS е голямо предизвикателство за производителите на храни, които имат ограничен контрол върху много влияещи фактори. Въпреки това те могат да извършват оценки на риска за своите продукти въз основа на текущи изследвания.
Риск за местоположението
Местоположението - географският район, в който се отглеждат растения и животни - е основен рисков фактор. Вече са налични висококачествени карти за Европа, САЩ и Китай, показващи замърсяването с PFAS в подпочвените води и почвата, които подпомагат оценката на риска. Например, повишени нива са открити в питейната вода в окръг Брунсуик (185,9 ng/L), Quad Cities (109,8 ng/L) и Маями (56,7 ng/L) в САЩ. По подобен начин в някои региони на Китай, като Зигун (502,9 ng/L), Лианюнган (332,6 ng/L) и Чаншу 122,4 ng/L), се наблюдават високи концентрации на PFAS, особено в близост до летища и химически, хартиени и текстилни фабрики.
Вид храна
Видът на храната оказва значително влияние върху нивата на PFAS. Храните от животински произход обикновено съдържат по-високи концентрации на PFAS от храните от растителен произход. В зависимост от вида рибата също може да има високи нива. Американската администрация по храните и лекарствата е открила високи нива в мидите - до 23 µg/kg, следвани от раците, рибата тон и треската, с по-ниски нива в сьомгата и тилапията. Дивечовото месо и черният дроб също могат да покажат екстремни нива на PFAS, понякога до 2000 µg/kg. В тези продукти преобладават PFAS с дълги вериги C8-C12. Млякото и млечните продукти обикновено показват по-ниски нива, въпреки че в отделни случаи се наблюдават нива до 1,5 µg/kg. Едно проучване установи, че органичните и свободно отглежданите яйца могат да имат по-високи концентрации, вероятно поради практиките на свободно отглеждане. Други проучвания определят животинския фураж като основен източник на замърсяване с PFAS в яйцата.
Храните на растителна основа обикновено имат по-ниски нива на PFAS, въпреки че насоките на ЕС са значително по-ниски. Проучванията показват, че PFAS с къса верига, като PFBA, са склонни да се натрупват в плодовете, докато PFAS с дълга верига са по-често срещани в корените. Гъбите често имат по-високи нива от плодовете и зеленчуците. Италианско проучване открива PFBA в някои проби от ориз с максимално ниво от 0,03 µg/kg, което е относително по-ниско ниво. PFAS се абсорбират от почвата чрез корените и се разпределят по цялото растение. Други потенциални източници включват замърсена вода за напояване и пестициди, съдържащи PFAS.
Обработка
Производствената вода, която може да съдържа високи нива на PFAS, също представлява значителен риск и се използва като съставка в храните или за почистване. Друг риск е използването на материали, съдържащи PFAS, в производството. По-специално, високите температури и сложните производствени процеси, като например при производството на олио за готвене, могат да представляват риск от мигриране на PFAS в храните. Материалите на хартиена основа, предназначени за контакт с храни, могат да съдържат PFAS (например FTOH и diPAPs), които могат да мигрират в продукта, особено при прилагане на високи температури.
Изборът на правилния подход за анализ на опасността от PFAS е толкова сложен, колкото и самият проблем с PFAS. За да се постигне цялостна оценка, тестването на различни матрици - като почва, питейна вода, храна за животни, храни и опаковки - може да бъде безценно. Всяка матрица предоставя уникални предизвикателства и възможности. Например питейната вода и опаковките могат да бъдат оценени с помощта на редица аналитични методи за количествено определяне на общото замърсяване с PFAS. При храните важна роля играят ниската граница на количествено определяне и правилният подбор на съединенията.
С широка глобална мрежа от най-съвременни съоръжения за изпитване SGS е призната за лидер в изпитването на PFAS във всички промишлени сегменти и матрици. Нашите решения за хранително-вкусовата промишленост обхващат всички аспекти на веригата за създаване на стойност - от суровините до опаковъчните материали. С граници на количествено определяне до 0,1 ng/kg и избор от около 100 съединения, SGS може да ви подкрепи в осигуряването на качеството. В допълнение към класическите LC-MS и GC-MS методи, SGS предлага и иновативни подходи като TOP-Assay и EOF.
Въпреки необходимостта от допълнителни изследвания, производителите могат да оценяват и наблюдават риска чрез специфични въпроси, свързани с техните продукти. Необходими са всеобхватни мерки по цялата верига на стойността, тъй като хранителната промишленост не може сама да реши проблема с PFAS. Засилените регулации и подобрените технологии за намаляване на PFAS в отпадъчните води са от решаващо значение за решаването на този широко разпространен проблем.
