Polietilen terefitalat (PET) materyaller ile ambalajlanan içeceklerin farklı depolama koşullarındaki  migrasyon seviyelerinin belirlenmesi ve gıda güvenliği açısından değerlendirilmesi
Determination of the migration levels of beverages packaged  with polyethylene  terephthalate (PET) materials under different storage conditions and evaluation in terms of food safety
Yazar: GÜRSEL İŞÇİ
Danışman: PROF. DR. ELİF DAĞDEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antimon = Antimony ; Ftalat esterleri = Phthalate esters

Özet:
Amaç: Bu çalışmada PET ambalaj malzemelerinde satışa sunulan ve farklı koşullarda muhafaza edilen içecek örneklerinde insan sağlığı ile gıdanın kalitesi ve raf ömrü üzerinde etkili olan olan bazı migrantların (fitalat esterleri ve antimon) geçiş düzeylerinin belirlenmesi ve toksik özellik gösteren migrantlara maruz kalmanın oluşturabileceği riskin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: PET ambalajlarda satışa sunulan farklı firmalara ait toplam 25 adet içecek [şişelenmiş sular (10), kolalı içecekler (4), portakal aromalı gazlı içecekler (3), mineralli sular (3), şalgam suyu (3), limonata (2)] piyasadan temin edilmiş ve araştırma materyali olarak kullanılmıştır. Her bir içecek grubu buzdolabı sıcaklığı, oda sıcaklığı ve ekstrem sıcaklık derecelerini temsilen sırasıyla 4 ºC, 25 ºC ve 40 ºC'de 12 ay süreyle depolanmış, 1. gün, 3., 6. ve 12. ay periyotlarında di-iki-etil hekzil fitalat (DEHP), di-isononil fitalat (DINP), di-isodesil fitalat (DIDP), di-n-oktil fitalat (DNOP), di-metil fitalat (DMP), di-etil fitalat (DEP), di-bütil fitalat (DBP), benzil bütil fitalat (BBP) esterleri açısından Sıvı Kromatografi Tandem Kütle/Kütle Spektrometre (LC MS/MS) cihazı ile analiz edilmiştir. Aynı zamanda belirtilen periyotlarda antimon (Sb) analizi de yapılmıştır. Analiz verileri doğrultusunda gıda güvenliği ve tüketici sağlığı açısından söz konusu migrantların risk oluşturup oluşturmadığı değerlendirilmiştir.
Bulgular: Analiz edilen içeceklerde 7 fitalat esteri (DEHP, DIDP, DINP, DNOP, DMP, DBP ve DEP) değişen konsantrasyonlarda belirlenmiş, özellikle DINP ve DIDP tüm örneklerde yüksek konsantrasyonlarda tespit edilmiştir. Fitalat geçişleri açısından içecek grupları arasında farklılıklar bulunmuş, tüm fitalatlar açısından en yüksek geçişlerin mineralli su örnekleri ile bazı içme suyu örneklerinde gerçekleştiği belirlenmiştir. Depolama süresinin fitalat geçişini etkileyen ana faktör olduğu, çoğu fitalat esterinin konsantrasyonlarının depolamanın 6. ve 12 aylarında artış gösterdiği belirlenmiştir. Depolama sıcaklığının da fitalat esteri konsantrasyonlarını etkilediği, özellikle DEHP ve antimon konsantrasyonlarının sıcaklık artışı ile arttığı tespit edilmiştir. Depolamanın başlangıcında su örnekleri dışındaki tüm örneklerde Sb belirlenmiş, depolama süresince de konsantrasyonlarının artış gösterdiği tespit edilmiştir. Genel olarak kolalı, portakal aromalı gazlı içecekler ile mineralli sularda daha yüksek oranda Sb migrasyonunun gerçekleştiği gözlenmiştir. Aynı zamanda her iki migrant grubu açısından da risk karakterizasyonunun önemli göstergesi olan tehlike katsayısı (HQ) değerlerinin 1'den küçük olduğu tespit edilmiştir.
Sonuç: Mevcut sonuçlardan DEHP, DBP ve BBP fitalat esterleri göz önüne alındığında, uzun süre yüksek sıcaklılarda yapılan depolamalarda bile önemli düzeyde salınımın gerçekleşmediği, dolayısıyla sağlık riskinin çok düşük ve ihmal edilebilir düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte fitalatlara farklı kaynaklardan maruz kalınabilineceği, bu nedenle insan sağlığına yönelik potansiyel riski değerlendirilmeleriyle ilgili daha fazla araştırmanın yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır

Abstract:
Objective: In this study, it was aimed to determine the migration levels of some migrants (phthalate esters and antimony) that have an effect on human health, food quality and shelf life in beverage samples sold in PET packaging materials and stored in different conditions, and to evaluate the risk of exposure to toxic migrants.
Method: A total of 25 beverages from different companies offered for sale in PET packages [bottled waters (10), cola drinks (4), orange flavored carbonated drinks (3), mineral waters (3), turnip juice (3) lemonade (2)] was obtained from the market and used as research material. Each beverage group was stored for 12 months at 4 ºC, 25 ºC and 40 ºC, respectively representing refrigerator temperature, room temperature and extreme temperature. Di-ethyl hexyl phthalate (DEHP), di-isononyl phthalate (DINP), di-isodecyl phthalate (DIDP), di-n-octyl phthalate (DNOP), di-methyl phthalate (DMP), di-ethyl phthalate (DEP), di-butyl phthalate (DBP), benzyl butyl phthalate (BBP) esters were analyzed by Liquid Chromatography Tandem Mass/Mass Spectrometer (LC MS/MS) device at 1 day, 3, 6 and 12 months of storage. At the same time, antimony (Sb) analysis was performed at the specified periods. In line with the analysis data, it has been evaluated whether these migrants pose a risk in terms of food safety and consumer health.
Results: In the analyzed beverages, 7 of phthalate esters (DEHP, DIDP, DINP, DNOP, DMP, DBP and DEP) were determined in varying concentrations, especially DINP and DIDP were detected in high concentrations in all samples. There were differences between beverage groups in terms of phthalate ester transitions, and it was determined that the highest transitions in terms of all phthalates occurred in mineral water samples and some drinking water samples. It was determined that the storage time was the main factor affecting the phthalate transition, and the concentrations of most phthalate esters increased in the 6th and 12th months of storage.  The storage temperature affected phthalate ester concentrations, especially DEHP and antimony concentrations increased with temperature increase. At the beginning of the storage, Sb was determined in all samples except the drinking water samples, and its concentrations increased during the storage. In general, higher rates of Sb migration were observed in cola, orange flavored carbonated drinks and mineral waters. At the same time, it was determined that the hazard coefficient (HQ) values, which are an important indicator of risk characterization, for both migrant groups, were less than 1.
Conclusion: Considering DEHP, DBP and BBP phthalate esters from the present results, it was determined that there was no significant release even in long-term storage at high temperatures, so the health risk is very low and negligible. However, it has been concluded that exposure to phthalates may occur from different sources, therefore more research should be conducted to assess the potential risk to human health.