مادة
3- MCPD
3- MCPD
مقدمة صغيرة
نظراً لتطور
العلوم والتكنولوجيا وخاصة في مجال
الأغذية هذا التطور ناتج عن قيام شركات الأغذية بدعم الأبحاث العلمية التي تقوم
بها الجامعات ومعاهد البحوث العلمية وذلك بغرض إما تطوير المنتجات الغذائية، أو
زيادة الإنتاج أو لحل مشاكل في التصنيع أو لرفع جودة وسلامة الأغذية أو الإسراع في
تجهيز المنتجات .
وفي
أحد الابحاث تم اختصار الوقت في انتاج صلصة الصويا بدلا من استخدام طريقة التخمير
الطبيعية والتي تأخذ الوقت الطويل بــ استخدام طريقة هدرجة البروتينات النباتية
بواسطة حمض الهيدروكلوريك التى توفر
الوقت.
كـ ناتج عن طريقة التخمير بواسطة حمض الهيدروكلوريك وفى احدى المختبرات البحثية تم
اكتشاف مادة 3-MCPD
حيث
ان عند تحلل البروتين النباتى تحلل مائي مع وجود
الدهون النباتية وفى وجود ايونات الكلوريد تحت ضغط ودرجة حرارة معينة مكونة تلك المادة 3-MCPD.
وقد قاموا بدرستها واثبتت التجارب انها مادة
كيميائية ثبت علميا بأنها تسبب سرطان الكبد والكلى
والجهاز البولى والتناسلى وتشوه الاجنة لفئران التجارب ويمكن ان تسبب للانسان نفس الاصابات بنسبة كبيرة.
وأثناء
توفر المعلومات لدى منظمات الأغذية الدولية والأجهزة ذات العلاقة عن سلامة الأغذية
بأن صلصة الصويا والمنتجات التي يدخل في تركيبها صلصة الصويا والمنتجة في بعض
الدول الآسيوية بأنها تحتوي على تلك المادة تم اتخاذ الاجراءت
الازمة فى التنويه عن خطورة هذه المادة ووضع حدود لها فى الغذاء .
لاتتعدى 20 جزء فى
البليون 20 ppb
وتصنيفها ضمن
المواد المسرطنة بدرجة E2
ايه هى مادة 3-MCPD ؟؟
مادة 3-MCPD هى اختصار لــ 3-mono-chloropropane-1,2-diol
وهى احدى مركبات
مجموعة الـ chloropropanol التى تحتوى فى الاغلب على خمس مركبات وهم كا التالى
2-monochloropropane-1,3-diol
(2-MCPD)
2,3-dichloropropan1-ol
(2,3-DCP),
1,3-dichloropropan-2-ol (1,3-DCP),
3-monochloropropan-1-ol,(3-MCP)
3-chloropropane-1,2-diol (3-MCPD).
وهم كما بالشكل رقم 1
*وهذه المجموعة يمكنها الذوبان فى الماء والكحولات والـdi ethyl ether والاسيتون والاسيتيك اسيد
*ايه بقى مصادر تلوث
الغذاء بــ مادة 3-MCPD
1-عن طريق تخمير الصوصات بحمض الهيدروكلوريك بدل التخمر الطبيعى
كما ذكر بالسابق.
2- التخزين الغير
سليم وخاصة المواد الغذائية التى بها كمية من الاملاح والدهون فى درجات حرارة مرتفعة.
كـ تعرض المواد
الغذائية لحرارة الشمس المباشرة لذلك يوجد تحذير على اغلفة المواد الغذائية بحفظ
المواد الغذائية بعيداً عن حرارة الشمس.
3-المعاملات
الصناعية للمواد الغذائية التعرض للضغط و الحرارة وخاصة المواد التى بها املاح
ودهون ..
4-طريقة شواء اللحوم
المتبلة التى تحتوى دهون واملاح وتتعرض لحرارة عالية اثناء الشوى .
5- طريقة تحميض او
تخليل المخللات حيث انتشر حديثاً معاملة الثمار المراد تخليلها بأحماض قوية او
قواعد قوية للأسراع فى تسوية الثمار عن طرق التخليل العادية طويلة الوقت. وطبعاً
يتوفر فى تلك الطريقة كل مقومات عائلة الـ chloropropanol من املاح ودهون واحماض قوية كـ حمض
الهيدروكلوريك
6-يوجد بحث حديث عن
تكون مادة3-MCPD من الباكت المغلف لــ الشاى والاعشاب الفتلة
رديئة النوع حيث ان مكونات ذلك الباكت مع الماء المغلى مع الاعشاب او الشاى يكون
مادة 3-MCPD
لذلك لجأت بعض الشركات بعمل باكت من البلاستيك او الصوف الزجاجى .
*عائلة chloropropanol ليها استخدمات وفوائد لازم نعرفها عشان لو حاجة
ممكن تأثر او تلوث العينة !!!! :-
1- تستخدم كــ مبيد للقوارض تحت اسم "ألفا chlorohydrin " يعنى ممكن تبقى موجودة كمبيد فى المحاصيل.
2-يستخدم مذيب لــ
خلات السليلوز فى معاملات القش والبقايا النباتية فى صناعة الورق والخشب الحبيبي.
3-يضاف للدناميت
لانه يمنع تجمده فى درجات الحرارة المنخفضة جدا
4- تستخدم كـ مثبت للاصباغ
فى المنظفات يعنى ممكن تتلوث الزجاجيات اللى بنشتغل بيها وتأثر على الشغل .
5 – تدخل فى صناعة
الجلسرين الصناعى.
6-تدخل فى صناعة
البوليمرات يعنى ممكن المواد البلاستيكية والمطاطية من استخدامها تتلوث العينة .
مراحل تكون 3-MCPD اثناء تصنيع الصوصات بالطريقة الصناعية :-
يتكون 3-MCPD اثناء ارتفاع الحرارة وفى وجود الدهون وايونات
الكلوريد يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ليستين وهو احد مكونات فول الصويا يلى ذلك
رد فعل من ثنائى الجليسرول والجلسرين فيتم هدرجة كل منهما خلال الوسط الحامضى بـ
اضافه ايون هيدروجين فيتكون رابطة H2Oماء وبعدها يفقدوا
جزئ الماء ويحل محله ايون الكلوريد مكون مادتى 3-MCPD
& 2-MCPD كما موضح فى الشكل رقم 2
الليستين هى احدى
المواد التى تستخرج من فول الصويا وصفار البيض وتستخدم كامستحلب يستخدم فى صناعات
الاغذية كى يتحد الماء مع الدهن فى شكل مستحلب فى صناعات المخبوزات والحلويات
والاجبان والادوية
طرق الكشف عن 3-MCPD
فى الوقت الحاضروضعت
عديد من التقنيات للكشف عن الـ3-MCPD معظم هذه التقنيات تتطلب
تغيير 3-MCPD الى عدة مشتقات بواسطه بعض المركبات منها phenylboronic &
heptafluorobutyrylimidazole
(HFBI)
فى عملية تسمى derivatization وذلك لتسهيل فصل وتحديد المركب عند حقنه على اجهزة الـ GC وتقنيات اخرى لا تحتاج عمل مشتقات وذلك من اجل الدراسة فقط حيث انها لاتكشف
الا على تركيزات عالية اكبر بكثير من الحدود المتدنيه للـ 3-MCPD التى يجب الا تزيد عنها وهى 20ppb
ونحن متاح الينا عمل اشتقاق بمادة
HFBI
ليكون ناتج التفاعل بين 3-MCPD &HFBI كما موضح بالشكل 3 – MCPD – diheptafloryl
ويكون بحثنا الجديد على الجهاز
على مادة 3
– MCPD – diheptafloryl بدلا من 3-MCPD
حجمه
المولى = 502 جرام ويكون بحثنا عن تكسيرات هذا المركب على الجهاز وهى كالتالى :_
( M-CH2 -CL) = 453 M/Z
( M-C3F7COO,CL-35/CL) = ٢٩١ M/Z
( M-C3F7COO,CL-37/CL) = ٢89 M/Z
( M- C3 F7COOCH2) = ٢٧٥ M/Z
(M-C3F7 COO
–HCl) = ٢٥٣ M/Z
وايضا لعمل طريقة SIM طريقة التقدير الكمى
الشروط الواجب توفرها فى جهاز
الـ GC للحصول على نتائج 3-MCPD:-
حجم العمود : طول ٣٠ م ، القطر الداخلى ٢٥ و ٠مم
الوسط الثابت للعمود : DB 5MS او يسمى ميثيل السليكون مع 5 % مجاميع فينيل
ويكون سمك المادة المغطاة للسطح الداخلى 25 ميكروميتر
البرنامج الحرارى : 50 درجة
لمدة دقيقة ثم يترك ليرتفع الى 90 دقيقة بمعدل 5 درجات فى الدقيقة ومن 90 الى 250
او 270 درجة بأعلى معدل للتسخين ثم تثبت درجة الحرارة على 270 لمدة 10 دقائق.
الغاز الحامل : هيليوم بمعدل
انسياب واحد مللى فى الدقيقة
التأين: الكترونى موجى
درجة حرارة خط الانتقال 270
درجة
الحجم المحقون : واحد ميكروليتر
على نظام عدم التجزئة وتكون فترة عدم التجزئة 40 ثانية .
ايه
العينات اللى ممكن نلاقى فيها 3-MCPD
1-
طبعاً منتجات صوصات فول الصويا السائلة والبودر.
2-
الحبوب النجيلية القمح والنشا والمولت والخبز.
3-
منتجات الجبن واللانشون والبسطرمة .
4-
الدهون المملحة والزبدة الصفراء والقشدة
والمرجرين والدهون النباتية .
وطبعاً كل نوع فيهم
ليه طريقة استخلاص مختلفة عن الاخرى لكن
مجال شغلنا بيكون مركز على الصوصات
والصلصات وده اللى هنشرحه
طريقة استخلاص الــ 3-MCPD فى صوصات فول الصويا والصلصات التى احد مكونتها
صوص الصويا :-
يوجد عشرات الطرق
لاستخلاص الـ 3-MCPD الموجودة فى الكتب وعلى الانترنت ..ولكل معمل ان
يختار..فى ان تكون على اساس توفر
مستلزماتها لديه او ان يستطيع توفيرها
بجانب ان عند تطبيقها تعطى احسن نتيجة وتلبى الهدف منها بأفضل كفأءة ممكنة .
تحضير العينة .
تطحن العينات الجافة
ذات اى حجم الى حبيبات وخليط متجانس .وحفظ العينات بعيدا عن مصادر الحرارة
وحفظ العينات التى
تحتاج حرارة منخفضة بالثلاجة .
طرق استخلاص عينات
الصوصات
اولاً طريقة عمود
الازاحة :-
1-
نزن 8 جرام من العينة فى بيكر سعة 250 مللى.
2-
نضع عليهم 12 مللى محلول ملحى 5 موللر ونقلب
جيداً حتى تمام التجانس.
3-
نضع كمية من بودر السليت حتى يحصل تشرب كامل
للعينة.
4-
ننقل ذلك المخلوط فى عمود كولوم .
5-
نعمل خطوة غسيل بـ مخلوط 100 مللى من (90% هكسان : 10 % داى ايثيل ايثر
) ونتركه حتى يصفى ونتخلص من الناتج .
6-
نضع 250 مللى داى ايثيل ايثر فى عمود
الازاحة الكولوم ونترحه يصفى بمعدل بطئ 8
مللى فى الدقيقة ونجمع التصفية فى بيكر .
7-
ناخذ البيكر الذى به المستخلص ونتركه فى صندوق
التجفيف حتى يجف.
8-
نذوب ما فى البيكر 2 مللى داى ايثيل ايثر ونضعهم
فى vail
ونتركهم حتى الجفاف.
9-
نضع فى vail 1 مللى tri methyl pentane2,2,4
ونحركهم جيدا .
10-
نضع 5 ميكرون مادة الاشتقاق HFBI ونقلبهم جيدا .
11- نضع الـ vail فى فرن 70 درجة لمدة نصف
ساعة .
12- ثم نحقن العينة على الجهاز gc
ثانيا طريقة الـ QUECHER
1-
نزن 4 جرام من العينة فى انبوب زجاج سعة 50 مللى
.
2-
نضع عليهم 1/2 جرام ملح لو العينة سائلة كالماء
أو 4 مللى من محلول ملحى 5 مولر لو العينة لزجة.(لانه يساعد من فصل وتخفيف العينة
لذوبانها فى المذيب )
3-
نضع 2.5 جرام من بودر السليت ونرج الانبوبة جيداً
( لهضم العينة اى كسر المركبات المعقدة لابسط مركب يمكن للمذيب استخلاص المبيد منه
كما انها مانعة للتكتل كى تساعد المذيب للوصول لاكثر قدر ممكن من العينة).
4-
نضع 8 جرام كبريتات الصوديم الامائية (لامتصاص
الماء والماتركس الزائدة).
5-
نضع 20 مللى di ethyl ether ونرج الانبوبة لتجانس الـ MIX
جيداً.
6-
نضع الانبوبة فى جهاز الموجات ULTRA SONIC لمدة خمس دقائق.
7-
نضع الانبوب فى جهاز الطرد المركزى على سرعة
عالية لمده 10 دقائق.
8-
ناخذ الطبقة العليا من الانبوب ونضعها فى بيكر .
9-
نضع 20 مللى di ethyl ether ونرج الانبوبة لتجانس الـ MIX
جيداً مرة ثانية.
10- نضع الانبوبة فى جهاز الطرد المركزى على سرعة عالية لمدة عشر
دقائق .
11- ناخذ الطبقة
العليا ونضعها فى نفس البيكر ونتركهم حتى يجف البيكر .
12- نضع 2 مللى di ethyl ether فى البيكر الجاف ونحركه
جيداً ونضعه فى vail 2 مللى ونتركه حتى يتبخر ما فى الـ vail .
13- نضع فى الـ vail الجاف واحد مللى tri methyl pentane2,2,4 ونضع عليهم 5 ميكرو مادة الاشتقاق N-heptafluorobutyrylimidazole
(HFBI) ونغلق الـ vail ونضعه على vortex حتى تذوب العينة
كاملها فى المذيب.
14-نضع الـ vail فى درجة حرارة 70 مئوية لمدة
30 دقيقة.
15- نبرد الـ vail الى درجة حرارة الغرفة ثم
نحقنه على الجهاز.
