По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 664+504.2 DOI:10.33920/igt-01-2410-06

Методы разделения и извлечения микропластиков из пищевых систем

А.А. Лукин к. т. н., доцент кафедры технического сервиса машин, оборудования и безопасности жизнедеятельности, ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет», г. Челябинск, Россия, ORCID 0000-0003-4753-3210

Повсеместное присутствие микропластика в качестве нового загрязняющего вещества в экосистеме стало проблемой для окружающей среды, привлекающей значительное внимание в исследовательском сообществе, а также в общественной жизни. Отсутствие эффективного сбора и ненадлежащее обращение с пластиком привели к тому, что огромное количество пластиковых отходов попадает в морские системы, а также на сельскохозяйственные земли. Из-за того, что они не поддаются биологическому разложению, эти пластмассы со временем распадаются на более мелкие фрагменты, которые носят название «микропластики». В последние годы широкий спектр пищевых продуктов был загрязнен микропластиком, что непосредственно влияет на здоровье человека. Эта статья посвящена обзору технологий для разделения и извлечения микропластика в пищевых системах. Рассмотрены такие эффективные методы, как флотация, мембранное разделение, химическая обработка, ферментативная обработка и другие различные методы, с учетом их достоинств и недостатков.

Литература:

1. Fu Z. Current practices and future perspectives of microplastic pollution in freshwater ecosystems in China / Z. Fu, J. Wang // Sci. Total Environ. — 2019. — № 691. — P. 697–712.

2. Simon M. Quantification of microplastic mass and removal rates at wastewater treatment plants applying Focal Plane Array (FPA)- based Fourier Transform Infrared (FT-IR) imaging / M. Simon, N. van Alst, J. Vollertsen // Water Res. — 2018. — № 142. — P. 1–9.

3. Гурьева К.Б. Пути загрязнения токсикантами пищевой продукции растительного происхождения / К.Б. Гурьева, Е.В. Иванова, О.А. Тюгай, // Товаровед продовольственных товаров. — 2019. — № 4. — С. 63–70.

4. Nguyen B. Separation and analysis of microplastics and nanoplastics in complex environmental samples / B. Nguyen, D. Claveau-Mallet, L.M. Hernandez, E.G. Xu, J.M. Farner, N. Tufenkji // Acc. Chem. Res. — 2019. — № 52. — P. 858–866.

5. Van Cauwenberghe L. Microplastics in sediments: a review of techniques, occurrence and effects / L. Van Cauwenberghe, L. Devriese, F. Galgani, J. Robbens, C.R. Janssen // Mar. Environ. Res. — 2015. — № 111. — P. 1–39.

6. Shen M. Removal of microplastics via drinking water treatment: current knowledge and future directions / M. Shen, B. Song, Y. Zhu, G. Zeng, Y. Zhang, Y. Yang, X. Wen, M. Chen, H. Yi // Chemosphere. — 2020. — № 251. — P. 126–612.

7. Lusher A.L. Sampling, isolating and identifying microplastics ingested by fish and invertebrates / A.L. Lusher, N.A. Welden, P. Sobral, M. Cole // Anal. Methods. — 2017b. — № 9. — P. 1346–1360.

8. Cole M. Isolation of microplastics in biota-rich seawater samples and marine organisms / M. Cole, H. Webb, P.K. Lindeque, E.S. Fileman, C. Halsband, T.S. Galloway // Sci. Rep. — 2014. — № 4. — P. 1–8.

9. Loder M.G.J. Enzymatic purification of microplastics in environmental samples / M.G.J. Loder, et al. // Environ. Sci. Technol. — 2017. — № 51. — P. 14283–14292.

10. Zhu J. Recent advances in the analysis methodologies for microplastics in aquatic organisms: current knowledge and research challenges / J. Zhu, C. Wang // Anal. Methods. — 2020. — № 12. — P. 2944–2957.

11. Wagner J. Nonestructive extraction an Ientification of microplastics from freshwater sport fish stomachs / J. Wagner, et al. // Environ. Sci. Technol. — 2019. — № 53. — P. 14496–14506.

12. Sridhar A. Food preservation techniques and nanotechnology for increased shelf life of fruits, vegetables, beverages and spices: a review / A. Sridhar, M. Ponnuchamy, P.S. Kumar, A. Kapoor // Environ. Chem. Lett. — 2020. — № 2. — P. 1–21.

13. 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 // Sustain. Times. — 2020. — № 12. — P. 1–17.

14. Kusch P. Headspace-SPME-GC-MS identification of volatile organic compounds released from expanded polystyrene / P. Kusch, G. Knupp // J. Polym. Environ. — 2004. — № 12. — P. 83–87.

15. Grbic J. Magnetic extraction of microplastics from environmental samples / J. Grbic, et al. // Environ. Sci. Technol. Lett. — 2019. — № 6. — P. 68–72.

16. Simon M. Quantification of microplastic mass and removal rates at wastewater treatment plants applying Focal Plane Array (FPA)- based Fourier Transform Infrared (FT-IR) imaging / M. Simon, N. van Alst, J. Vollertsen // Water Res. — 2018. — № 142. — P. 1–9.

1. Fu Z. Current practices and future perspectives of microplastic pollution in freshwater ecosystems in China / Z. Fu, J. Wang // Sci. Total Environ. — 2019. — № 691. — P. 697–712.

2. Simon M. Quantification of microplastic mass and removal rates at wastewater treatment plants applying Focal Plane Array (FPA)- based Fourier Transform Infrared (FT-IR) imaging / M. Simon, N. van Alst, J. Vollertsen // Water Res. — 2018. — № 142. — P. 1–9.

3. Gur'eva K.B. Puti zagrjaznenija toksikantami pishhevoj produkcii rastitel'nogo proishozhdenija / K.B. Gur'eva, E.V. Ivanova, O.A. Tjugaj, // Tovaroved prodovol'stvennyh tovarov. — 2019. — № 4. — S. 63–70.

4. Nguyen B. Separation and analysis of microplastics and nanoplastics in complex environmental samples / B. Nguyen, D. Claveau-Mallet, L.M. Hernandez, E.G. Xu, J.M. Farner, N. Tufenkji // Acc. Chem. Res. — 2019. — № 52. — P. 858–866.

5. Van Cauwenberghe L. Microplastics in sediments: a review of techniques, occurrence and effects / L. Van Cauwenberghe, L. Devriese, F. Galgani, J. Robbens, C.R. Janssen // Mar. Environ. Res. — 2015. — № 111. — P. 1–39.

6. Shen M. Removal of microplastics via drinking water treatment: current knowledge and future directions / M. Shen, B. Song, Y. Zhu, G. Zeng, Y. Zhang, Y. Yang, X. Wen, M. Chen, H. Yi // Chemosphere. — 2020. — № 251. — P. 126–612.

7. Lusher A.L. Sampling, isolating and identifying microplastics ingested by fish and invertebrates / A.L. Lusher, N.A. Welden, P. Sobral, M. Cole // Anal. Methods. — 2017b. — № 9. — P. 1346–1360.

8. Cole M. Isolation of microplastics in biota-rich seawater samples and marine organisms / M. Cole, H. Webb, P.K. Lindeque, E.S. Fileman, C. Halsband, T.S. Galloway // Sci. Rep. — 2014. — № 4. — P. 1–8.

9. Loder M.G.J. Enzymatic purifi cation of microplastics in environmental samples / M.G.J. Loder, et al. // Environ. Sci. Technol. — 2017. — № 51. — P. 14283–14292.

10. Zhu J. Recent advances in the analysis methodologies for microplastics in aquatic organisms: current knowledge and research challenges / J. Zhu, C. Wang // Anal. Methods. — 2020. — № 12. — P. 2944–2957.

11. Wagner J. Nonestructive extraction an Ientification of microplastics from freshwater sport fish stomachs / J. Wagner, et al. // Environ. Sci. Technol. — 2019. — № 53. — P. 14496–14506.

12. Sridhar A. Food preservation techniques and nanotechnology for increased shelf life of fruits, vegetables, beverages and spices: a review / A. Sridhar, M. Ponnuchamy, P.S. Kumar, A. Kapoor // Environ. Chem. Lett. — 2020. — № 2. — P. 1–21.

13. 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 // Sustain. Times. — 2020. — № 12. — P. 1–17.

14. Kusch P. Headspace-SPME-GC-MS identification of volatile organic compounds released from expanded polystyrene / P. Kusch, G. Knupp // J. Polym. Environ. — 2004. — № 12. — P. 83–87.

15. Grbic J. Magnetic extraction of microplastics from environmental samples / J. Grbic, et al. // Environ. Sci. Technol. Lett. — 2019. — № 6. — P. 68–72.

16. Simon M. Quantification of microplastic mass and removal rates at wastewater treatment plants applying Focal Plane Array (FPA)- based Fourier Transform Infrared (FT-IR) imaging / M. Simon, N. van Alst, J. Vollertsen // Water Res. — 2018. — № 142. — P. 1–9.

Пластмассы стали важной частью повседневной деятельности и жизни человека. Они изготавливаются из синтетических полимеров и находят широкое применение в различных товарах, благодаря легкому весу, портативности, гибкости и простоте транспортировки. Эти уникальные характеристики пластмасс делают их особенно привлекательными для упаковочной промышленности. Хотя применение пластмасс в продуктах повседневной жизни расширилось, их утилизация все еще остается проблематична. По данным «PlasticsEurope», в 2015 году мировое годовое производство пластиковых отходов колебалось от 60 до 99 миллионов метрических тонн, и, по прогнозам, к 2060 году это число утроится до 155–265 метрических тонн в год.

Непрерывная утилизация пластиковых отходов привела к увеличению количества микропластикового загрязнения, влияющего на всю окружающую среду. Из окружающей среды микропластик попадает и в пищевую цепь, становясь новым видом контаминантов.

В этой статье были проанализированы основные статьи, использованные для написания этого обзора, которые были найдены в базе данных eLibrary, Scopus, Google Scholar и Web of Science.

Микропластики (МП) представляют собой полимеры с размером частиц менее < 5 мм [1]. Они могут быть классифицированы как первичные (например, для продуктов личной гигиены) и вторичные (например, для потребительской упаковки) [2]. При попадании в окружающую среду МП подвергаются механическому разрушению, что приводит к изменению их размера, плотности, удельного веса, формы и цвета. Далее МП могут попадать в пищевые системы различными путями (антропогенное загрязнение окружающей среды, упаковочные материалы, технологическое оборудование, одежда и инвентарь и т. д.), представляя угрозу для здоровья человека [3].

В последние годы также было опубликовано несколько статей о появлении, составе, распространении и загрязнении МП в сельскохозяйственных почвах и пищевых продуктах. Однако, насколько нам известно, отсутствуют обзоры, в которых подробно демонстрировались бы технологии разделения и извлечения МП из пищевых систем.

Для Цитирования:
А.А. Лукин, Методы разделения и извлечения микропластиков из пищевых систем. Товаровед продовольственных товаров. 2024;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: