Determination of volatile nitrosamines in cheese and cured meat products. Model study of a temperature and pH-dependent artefact formation phenomenon in alkaline medium

1438-2385

Springer Online Journal Archives 1860-2000

Process Engineering, Biotechnology, Nutrition Technology

Summary The present paper describes how the formation of artefactual nitrosodimethylamine (NDMA) may jeopardize attempts at determining volatile nitrosamines in cheese by the mineral oil technique (MOT) or the glycerol isolation technique (GIT). When such isolation techniques were performed at an initial pH of about 11 and a final temperature of 100 °C (compared to 70 °C), up to about 10 Vg NDMA per kg was formed. In a meat product, which was examined for comparison, even more extensive artefact formation (up to 70 μg NDMA per kg) was found. The addition of 10 mg/kg morpholine, as a readily nitrosatable substrate, to this meat product resulted (under the most unfavourable conditions) in formation of 250 μg/kg artefactual nitrosomorpholine. Alkalization of samples before nitrosamine analysis is a widely practised method to prevent artefact formation and has been emphatically recommended by an international working group, convened by the International Agency for Research on Cancer (Lyon). The mechanism of this peculiar artefact formation, which is strongly temperature- and pH-dependent, is not as yet known. It may however involve transnitrosation by C-, S- or O-nitroso compounds, e.g. nitrosophenols, nitrosothiols, alkyl nitrites, sugar nitrite esters, or lipid-nitrite reaction products. Several parameters of initial pH, final temperature and use of inhibitors under which the phenomenon will or will not occur are discussed. The artefact formation described here occurs mostly at pH values which are common to laboratory

Zusammenfassung Diese Notiz beschreibt Versuche zur Bestimmung von flüchtigen Nitrosaminen in Käse mittels MOT (mineral oil technique) oder GIT (glycerol isolation technique) mit unerwarteter Nitrosamin-Bildung. Bei der Isolation (Anfangs-pH rund 11, End-Temperatur 100 °C, anstatt 75 °C) bildeten sich bis etwa 10 μg Nitrosodimethylamin (NDMA) pro kg. In einem Fleischprodukt, zum Vergleich, war eine noch intensivere Artefakt-Bildung, bis 70 μg NDMA pro kg, zu beobachten. Zusatz von leicht nitrosierbarem Morpholin (10 mg/kg) führte im ungünstigsten Fall zur Bildung von 250 μg/kg als Artefakt zu betrachtendem Nitrosomorpholin. Alkalisierung von Proben vor der Nitrosamin-Bestimmung ist eine weit verbreitete Methode zur Vorbeugung von Artefakt-Bildung. Sie ist von einer internationalen Arbeitsgruppe im Rahmen des International Agency for Research an Cancer (IARC) in Lyon nachdrücklich empfohlen worden. Der Mechanismus dieser eigenartigen, sehr temperatur- und pH-bedingten, Artefakt-Bildung ist uns unbekannt, könnte aber auf Transnitrosierung durch C-, S- oder O-Nitroso-Verbindungen, zum Beispiel Nitrosophenole, Nitrosothiole, Alkylnitrite, Zucker-Nitrit-Ester oder Lipid/Nitrit-Interaktionsprodukte, zurückzuführen sein. Verschiedene Kombinationen von Anfangs-pH-Wert, End-Temperatur und Verwendung von Inhibitoren, wobei die Reaktion entweder eintritt oder nicht, werden diskutiert. Bei der beschriebenen Nitrosamin-Bildung scheint von einer gesundheitsschädlichen Situation für den Konsumenten nicht die Rede zu sein, weil der Effekt meistens bei pH-Werten auftritt, die zwar unter Labor-Umständen normal sind, bei der Lebensmittelzubereitung im Haushalt jedoch selten vorkommen.

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