Молоко и продукты его переработки относятся к числу наиболее потребляемых пищевых товаров, высоко ценимых за питательную ценность и пользу для здоровья. Для увеличения сроков годности перед реализацией молоко, как правило, пастеризуется или иным образом обрабатывается и разливается в пластиковую тару — пакеты или контейнеры [1]. Контаминация молочной продукции микропластиком является признанной глобальной проблемой, о чем свидетельствует растущее число соответствующих научных публикаций по всему миру [2].
Учитывая отсутствие в настоящее время специализированного нормативно-правового поля, регламентирующего контроль содержания микропластика в пищевых продуктах, а также сопутствующий дефицит целевых научных изысканий в данной области, представленная разработка обладает признаками оригинальности и актуальности. Следовательно, данные методы служат фундаментальной основой для разработки методик выделения, количественного анализа и идентификации микропластических частиц в таких продуктах, как молоко, йогурт, сливки и сливочное масло. Конечной целью работы является получение данных для возможного установления нормативных пределов, пороговых значений или допустимых уровней, что является необходимой предпосылкой для проведения корректной оценки рисков здоровью населения.
Настоящий метод может быть интегрирован в технологический цикл установки на этапе контрольных операций для идентификации стадий с повышенной вероятностью случайной контаминации микропластиком (МП).
Перед началом применения методики, во избежание возможного загрязнения пробы микропластиком, требуется провести фильтрацию жидких реагентов (включая сверхчистую воду) и обработать рабочую поверхность 70 %-ным этанолом [3]. Кроме того, весь стеклянный лабораторный инвентарь подлежит тщательной очистке и стерилизации (при температуре не менее 100°C в течение 48 часов).
Для реализации метода выполняются этапы:
А — Предварительная обработка образцов сверхчистыми реагентами, необходимыми для деструкции сложной органической матрицы, и их гомогенизация посредством перемешивания со скоростью 150 об/мин в течение 10 минут.
B — Непосредственное расщепление проводится с использованием ультразвуковой обработки при температуре 30°C на протяжении 20 минут.
C — Фильтрация полученной смеси через фильтры с диаметром пор 12–15 мкм.
По окончании этих трех этапов фильтры размещают в заранее стерилизованных чашках Петри и хранят при комнатной температуре до момента непосредственного анализа на содержание микропластика. Физико-химический анализ, направленный на количественное определение и характеристику МП, выполняется с применением высокочувствительных и точных аналитических методов: оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье в сочетании с оптической микроскопией (μ-FTIR).
1. Для экстракции микропластика из проб молока осуществляют следующие действия:
— A1. 500 мл молока подвергают предварительной обработке 50 мл пероксида водорода (30–31 %, предварительно профильтрованного) и гомогенизируют на магнитной мешалке при 150 об/мин в течение 10 минут.
— B1. Непосредственное расщепление проводят путем ультразвуковой обработки смеси, полученной на этапе A1, при 30°C в течение 20 минут.
— C1. Смесь, полученную на этапе B1, фильтруют через фильтры с пористостью 12–15 мкм. Фильтрацию осуществляют, выдерживая смесь на водяной бане при температуре 60°C.
После завершения всех трех этапов (A1, B1, C1) фильтры помещают в заранее стерилизованные чашки Петри и хранят при комнатной температуре до проведения анализа.
2. Для экстракции микропластика из образцов йогурта выполняют следующие шаги:
— A2. 5 г йогурта (без добавления фруктов, овощей или злаков) предварительно обрабатывают 1 г гидроксида натрия и 500 мл предварительно профильтрованной дистиллированной воды с последующей гомогенизацией на магнитной мешалке при 150 об/мин в течение 10 минут.
— B2. Непосредственное переваривание матрицы проводят с помощью ультразвуковой обработки смеси, полученной на этапе A2, при 30°C в течение 20 минут.
— C2. Полученную смесь фильтруют через фильтры с пористостью 12–15 мкм, поддерживая ее на водяной бане при 60°C до полного завершения фильтрации.
По окончании этапов A2, B2 и C2 фильтры хранят в стерильных чашках Петри при комнатной температуре.
- Для экстракции микропластика из образцов сметаны применяют следующую процедуру:
— A3. 5 г сметаны предварительно обрабатывают 0,5 г додецилсульфата натрия, 0,6 г гидроксида натрия и 500 мл профильтрованной дистиллированной воды, после чего гомогенизируют на магнитной мешалке при 150 об/мин в течение 10 минут.
— B3. Переваривание осуществляют путем обработки ультразвуком полученной смеси при температуре 30°C в течение 20 минут.
— C3. Смесь фильтруют через фильтры с пористостью 12–15 мкм, используя водяную баню с температурой 60°C.
После выполнения этапов A3, B3, C3 фильтры помещают в стерильные чашки Петри для хранения при комнатной температуре.
4. Для экстракции микропластика из образцов сливочного масла принимают следующие меры:
— A4. 8 г сливочного масла подвергают предварительной обработке 4 г додецилсульфата натрия, 1 г гидроксида натрия и 500 мл профильтрованной дистиллированной воды с последующей гомогенизацией на магнитной мешалке (150 об/мин, 10 минут).
— B4. Непосредственное переваривание проводят с помощью ультразвуковой обработки смеси при 30°C в течение 20 минут.
— C4. Осуществляют фильтрацию смеси через фильтры с пористостью 12–15 мкм, поддерживая температуру 60°C на водяной бане.
Завершив этапы A4, B4 и C4, фильтры хранят в предварительно стерилизованных чашках Петри при комнатной температуре вплоть до анализа.
Предлагаемый метод имеет ряд достоинств :
— для проведения анализа заранее определены требуемые объемы проб и химических реагентов;
— установлены и оптимизированы ключевые рабочие параметры: продолжительность и скорость перемешивания на этапе пробоподготовки, временной и температурный режимы на стадии гидролиза, а также температура инкубации реакционной смеси до окончания процесса фильтрации;
— cуммарная длительность выполнения всех трех последовательных этапов методики является непродолжительной и составляет приблизительно 30 минут;
— методика характеризуется низким расходом стандартных реагентов (гидроксид натрия, додецилсульфат натрия, вода высокой степени очистки), что обуславливает её экономическую эффективность;
— оборудование, необходимое для реализации всех стадий анализа, является стандартным и общедоступным для любой аналитической или исследовательской лаборатории;
— метод применим для анализа четырех основных категорий пищевых продуктов, регулярно потребляемых наиболее уязвимыми возрастными группами: дети от 0 до 3 лет, дети дошкольного возраста, подростки и пожилые люди;
— каждый отдельный протокол может быть использован для любого продукта в пределах указанных категорий, независимо от массовой доли жира, его происхождения (животного или растительного), а также от степени технологической переработки сырья.
Литература:
1. Ryabova, A. E. Effects of storage conditions on milk powder properties / A. E. Ryabova, V. K. Semipyatny, A. G. Galstyan. — Текст: непосредственный // J. Dairy Sci. — 2023. — № 106. — С. 6741–6758.
2. Adjama, I. Tackling microplastic contamination in sewage sludge: optimizing organic matter degradation, quantifying microplastic presence, and evaluating ecological risks for sustainable agriculture / I. Adjama, H. Dave. — Текст: непосредственный // Sci. Total Environ. — 2025. — № 974. — С. 179201.
3. Лукин, А. А. Методы идентификации микропластиков в пищевых системах / А. А. Лукин. — Текст: непосредственный // Аграрная наука. — 2026. — № 2. — С. 110–126.
