Disinfectant biocidal products in dairy products : quantitative methods of residue analysis and study of the impact of milk processing on the possible appearance of process-induced food contaminants using targeted and non-targeted mass spectrometry
Produits biocides désinfectants dans les produits laitiers : méthodes quantitatives d'analyse des résidus et étude de l'impact des procédés de transformation du lait sur l'apparition de produits néoformés selon des approches d'analyse ciblée et non ciblée par spectrométrie de masse
Résumé
The thesis work focuses on the presence of disinfectants biocides in dairy products and on the impact of milk processing on the possible appearance of process-induced food contaminants related to the exposition of milk with biocides. Disinfectants biocides are chemicals daily used in the dairy industry in cleaning-disinfection (CD) processes of food contact surfaces. Quaternary ammoniums as benzalkonium chloride (BACs) and dialkyldimethylammonium chloride (DDACs), and the Aminopropyldodecylpropane diamine are the most widely used disinfectants in dairy industry. These biocides can lead residues on the surfaces of food contact materials therefore present a health risk for the consumer. With aim of measuring consumers exposure, two reliable analytical methods have been developed for the analysis of these substances in dairy products involving liquid chromatography hyphenated with tandem mass spectrometry. Raw cow's milk, whole milk powder, hard pressed and processed cheeses were selected as representing the diversity of dairy products. The evaluation of the performances of each of the methods was carried out by the global approach based on the accuracy profile. For most of compounds and matrices studied, analytical methods were validated within the range of 5 to 150 μg/kg. To answer to the questioning of the impact of milk processes on biocides disinfectants residues, the evolution of compounds contents and their fate in the various matrices resulting from the milk were studied. For this, two proof-of-concept studies implementing global chemical fingerprint comparisons, acquired by High Resolution Mass Spectrometry, of processed cheese and hard pressed cheese (contaminated vs control) samples were carried out. These studies allowed to detect 4 discriminant ions linked to the presence of biocides in processed cheese. Their identification remains to be done. Whole this work is related for food safety purposes. The first part was linked to elaborate targeted analytical methods for biocides residues in milk and milk products thus allowing the measurement of biocides residues on food. These measurements are necessary for the risk analysis linked to these residues. The second part is in relation with the question of the behavior of biocides residues within milk processing presenting the strategy, the results we could obtain and the perspective for future works.
Le travail de thèse décrit dans ce manuscrit porte sur l’étude de la présence de biocides désinfectants dans les produits laitiers et sur l’impact des procédés de transformation du lait sur l’apparition de produits néoformés. Les biocides désinfectants sont des composés chimiques utilisés quotidiennement en industrie laitière lors des procédures de nettoyage-désinfection (ND) des surfaces en contact avec les aliments. Les ammoniums quaternaires de type chlorure de Benzalkonium (BACs) et chlorure de dialkyldimethylammonium (DDACs), et l’Aminopropyldodécylpropane diamine sont les désinfectants les plus largement utilisés en industrie laitière. Ces biocides peuvent entrainer des résidus sur les surfaces alimentaires, ce qui présente un risque pour la santé du consommateur. Dans le but de mesurer l’exposition des consommateurs, deux méthodes analytiques fiables ont été développées pour l'analyse de ces substances dans les produits laitiers impliquant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. Le lait cru de vache, la poudre de lait entier, les fromages à pâte pressée cuite et les fromages fondus ont été sélectionnés pour représenter la diversité des produits laitiers. L'évaluation des performances de chacune des méthodes a été réalisée par une approche globale basée sur le profil d'exactitude. Pour la plupart des composés et des matrices étudiés, les méthodes d'analyse ont été validées sur l’intervalle de dosage de 5 à 150 μg / kg. Pour répondre au questionnement de l'impact des procédés de transformation du lait sur les résidus de biocides désinfectants, l'évolution des teneurs en composés et leur devenir dans les différentes matrices issues du lait ont été étudiées. Pour cela, deux études de faisabilité mettant en oeuvre des comparaisons d'empreintes chimiques globales, acquises par spectrométrie de masse à haute résolution, de fromages fondus et de fromages à pâte dure (contaminés vs témoins) ont été réalisées. Ces études ont permis de détecter 4 ions discriminants liés à la présence de biocides dans le fromage fondu. Leur identification reste à réaliser. Tout ce travail a été réalisé à des fins de sécurité alimentaire. La première partie est à l'élaboration de méthodes analytiques ciblées pour les résidus de biocides dans le lait et les produits laitiers permettant ainsi de mesurer les résidus de biocides sur les denrées alimentaires. Ces mesures sont nécessaires pour effectuer une analyse du risque liée à ces résidus. La deuxième partie est en relation avec la question du comportement des résidus de biocides lors de la transformation du lait présentant la stratégie, les résultats que nous pourrions obtenir et la perspective de travaux futurs.
Domaines
Médecine humaine et pathologie| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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