Мороженое повсеместно признано одним из наиболее востребованных десертов на основе замороженного молока, выпускаемым в огромном множестве вариаций, отличающихся составом и формой выпуска. Хотя продукты молочного происхождения занимают ключевое положение в питании людей, сведения о содержании микропластика и нанопластика (МНП) в этой категории остаются недостаточными [1].
Факт обнаружения микропластиков в молоке и других молочных матрицах, где часто идентифицируют полиэтилентерефталат, полиэтилен и полипропилен, может указывать на совокупность факторов, включая упаковку и воздействие в ходе технологического процесс [2].
На фермах, а также во время сборки и транспортировки широко применяются эластомерные материалы, контактирующие с пищевым сырьем (шланги, прокладки, уплотнения), подвергаясь механическому износу и термическим нагрузкам в процессе мойки, эти материалы становятся вероятными источниками попадания частиц [3]. Более того, комплексные исследования на линиях производства кисломолочной продукции (например, айрана) продемонстрировали наличие МНП в ингредиентах, на этапах обработки и в упаковочных материалах, что подтверждает гипотезу о влиянии как производственного оборудования, так и упаковки на конечный уровень загрязнения продукта [4]. Таким образом, этапы предшествующей обработки рассматриваются нами как вероятные пути поступления загрязнителей, а не как точно измеренные источники, и формулируются в качестве ключевых рекомендаций в рамках принципов HACCP/ISO 22000 (например, гигиеничный дизайн, корректный подбор материалов и превентивное обслуживание шлангов, клапанов, уплотнений) для минимизации исходной нагрузки как до, так и после этапа упаковки.
На сегодняшний день в мировой практике отсутствуют целенаправленные исследования, посвященные загрязнению МНП именно мороженого. Несмотря на отсутствие прямых аналогов, анализ существующих данных позволяет утверждать о множественности потенциальных каналов загрязнения, учитывая сложность молочных цепочек поставок и индустриальный характер производства мороженого.
Уже на этапе сбора молока пластиковые трубопроводы, клапаны и транспортные системы автоцистерн представляют существенный риск, главным образом вследствие механического абразивного износа и воздействия остаточных моющих средств и добавок к воде. Резиновые компоненты также могут быть источником выщелачивания синтетических частиц в молочную матрицу. В процессе изготовления продукта вспомогательные ингредиенты, такие как подсластители, эмульгаторы, включения шоколада или фруктов, а также прямой контакт массы с пластиковыми упаковочными материалами способны дополнительно увеличить нагрузку МНП [12–14]. Помимо этого, применение синтетических перчаток, доильного оборудования и дезинфицирующих средств на фермах может способствовать раннему загрязнению, потенциально приводя к попаданию МНП в исходное молоко. Совокупность данных по всему производственному циклу подчеркивает острую необходимость во внедрении интегрированных протоколов мониторинга и мер по предотвращению загрязнения как на уровне сельхозпредприятий, так и на перерабатывающих мощностях [5].
Отдельным, часто недооцениваемым, но существенным источником проникновения МНП при переработке молока являются сами системы фильтрации. Механические нагрузки и химическая деградация уплотнений фильтров, прокладок и мембранных элементов могут приводить к прямому вымыванию полимеров в поток молока. В промышленных условиях ультрафильтрация стандартно применяется для снижения микробиологической обсемененности и удаления взвешенных частиц перед последующими стадиями, такими как производство мороженого [6]. Тем не менее, при несвоевременном техническом обслуживании или замене фильтрующих установок биологическое обрастание и минеральные отложения могут нарушать целостность мембран (рис. 1.).
Рис. 1. Мембранный фильтр
Подобные структурные изменения способны увеличивать размер пор и позволять полимерным фрагментам проникать в продукт, минуя фильтрационный барьер, что в итоге вносит вклад в загрязнение конечного продукта [7]. Данная механистическая уязвимость усиливает потребность в надежном мониторинге состояния оборудования и превентивном обслуживании на объектах молочной промышленности.
Согласно работе Ling X. и соавторов (2024), посвященной йогурту, полистирол (PS), полипропилен (PP) и полиэтилен (PE) были идентифицированы как преобладающие полимеры [8]. Применяя метод рамановской спектроскопии, Da Costa Filho с коллегами (2021) выявили присутствие PE, полиэфирсульфона (PES), PP, политетрафторэтилена (PTFE) и PS (частицы > 5 мкм) в сыром фермерском молоке [5]. Концентрации варьировались от 204 до 1004 частиц на 100 мл, что существенно превышает показатели большинства коммерческой продукции, вероятно, из-за загрязнения на этапах первичной производственной цепочки. Chakraborty T. K. и др. (2024) зафиксировали содержание микро- и нанопластиков (MNP) на уровне 279,47±134,26 частиц/кг в образцах жидкого молока из Бангладеш, где доминирующим полимерным материалом также оказался полиэтилен [9].
В исследовании Basaran B. и соавторов (2023) в 14 коммерческих марках молока было обнаружено 264 пластиковых частицы [10]. Наиболее часто встречающимся полимером оказался этиленвинилацетат (EVA), за которым следовали нейлон, PE, полиуретан (PU) и PP. Примечательно, что хотя упаковка была произведена на основе полиэтилена, данный полимер не был обнаружен в конечном продукте. Этот факт позволяет предположить, что стадии технологической обработки могут вносить более существенный вклад в загрязнение, чем непосредственный контакт с упаковочным материалом.
Совокупность этих данных согласуется с предположением, что термические и механические воздействия в ходе технологических процессов, таких как пастеризация и стерилизация, способствуют миграции MNP с поверхностей оборудования, контактирующих с пищевым сырьем. В качестве иллюстрации, Ranjan V. P. и др. (2021) продемонстрировали, что при контакте одноразовых бумажных стаканчиков с горячей водой выделение MNP происходит в течение всего 15 минут, что подчеркивает значительное влияние температурного фактора на процесс выщелачивания [11]. Таким образом, при рассмотрении современных научных публикаций в сочетании с полученными результатами становится очевидным, что тип, количественное содержание и морфология MNP в молочных продуктах определяются комплексом переменных. К ним относятся исходная чистота сырья, параметры технологической обработки и состав упаковочных материалов.
Литература:
1. Diaz-Basantes, M. F. Microplastics in honey, beer, milk and refreshments in Ecuador as emerging contaminants / M. F. Diaz-Basantes, J. A. Conesa, A. Fullana. — Текст: непосредственный // Sustainability. — 2020. — № 12 (14). — С. 5514.
2. Assessing microplastic contamination in milk and dairy products / E. Visentin, G. Niero, F. Benetti [и др.]. — Текст: непосредственный // Npj Sci. Food. — 2025. — № 9 (1). — С. 135.
3. Characterisation of Elastomers as Food Contact Materials–Part 1: Quantification of Extractable Compounds, Swelling of Elastomers in Food Simulants and Release of Elements / F. Kühne, M. Biedermann, A. Eicher [и др.]. — Текст: непосредственный // Molecules. — 2021. — № 26 (2). — С. 509.
4. Buyukunal, S. K. Microplastics in a traditional Turkish dairy product: Ayran / S. K. Buyukunal, S. R. Zipak, K. Muratoglu. — Текст: непосредственный // Pol. J. Food Nutr. Sci. — 2023. — № 73 (2). — С. 139–150.
5. Detection and characterization of small-sized microplastics ≥ 5 μ / Costa Filho P A Da, D. Andrey, B. Eriksen [и др.]. — Текст: непосредственный — 2021. — № 1. — С. 24046.
6. Perspective of membrane technology in dairy industry: A review / P. Kumar, N. Sharma, R. Ranjan [и др.]. — Текст: непосредственный // Asian Australas. J. Anim. Sci. — 2013. — № 26 (9). — С. 1347.
7. Maliwan, T. Release of microplastics from polymeric ultrafiltration membrane system for drinking water treatment under different operating conditions / T. Maliwan, J. Hu. — Текст: непосредственный // Water Res. — 2025. — № 274. — С. 123047.
8. Identification and Visualization of polystyrene microplastics/nanoplastics in flavored yogurt by Raman Imaging / X. Ling, J. Cheng, W. Yao [и др.]. — Текст: непосредственный // Toxics. — 2024. — № 12 (5). — С. 5.
9. Microplastics in the commercially available branded milk in Bangladesh: An emerging threat for human health / T. K. Chakraborty, M. J. Hasan, B. N. Netema [и др.]. — Текст: непосредственный // J. Hazard. Mater. — 2024. — № 477. — С. 135374.
10. Microplastics in branded milk: dietary exposure and risk assessment / B. Basaran, Z. Ozçifçi, H. T. Akcay, Ü. Aytan. — Текст: непосредственный // J. Food Compos. Anal. — 2023. — № 123. — С. 105611.
11. Ranjan, V. P. Microplastics and other harmful substances released from disposable paper cups into hot water / V. P. Ranjan, A. Joseph, S. Goel. — Текст: непосредственный // J. Hazard. Mater. — 2021. — № 404. — С. 124118.
12. Лукин, А. Полимеры в мясе, молоке и яйце / А. Лукин. — Текст: непосредственный // Животноводство России. — 2025. — № 11. — С. 57–59.
13. Лукин, А. А. Контаминация молока и молочных продуктов микропластиком / А. А. Лукин, А. Ю. Бодров. — Текст: непосредственный // Продукты питания: производство, безопасность, качество: материалы международной научно-практической конференции. — Уфа: Башкирский гос. аграрный ун-т, 2024. — С. 265–271.
14. Исригова, Т. А. Основные источники микропластика в продуктах питания и напитках / Т. А. Исригова, А. А. Лукин. — Текст: непосредственный // Проблемы развития АПК региона. — 2024. — № 3(59). — С. 164–171.
