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二酸化チタンをE171食品添加剤として適用することは、生成物内の二酸化チタン（TiO2 NP）が人間の健康にリスクをもたらす可能性があるという多くの報告により、議論の問題となっています。ただし、E171を含む食品中のTiO2粒子の検出とサイズの特性評価のための公式の標準化された方法論はまだありません。この研究では、マルチアングル光散乱と誘導結合プラズマ質量分析でハイフェン化された非対称フローフィールドフロー分画を使用して、コーヒークリーマーとインスタントドリンクパウダーのさまざまな独立した検証を伴うTiO2粒子のサイズ特性評価の方法を提示しました（AF4-MALS-ICP-MS）。これらの生成物からのTiO2粒子はよく抽出され、それに続いてアニオン性界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）（0.05％、pH 9）と混合界面活性剤Novachem（0.2％）を使用した最適化されたAF4分離が続きました。TiO2 NPのサイズ測定は、ポリスチレンナノスフェアによるAF4キャリブレーションと、2つの異なるAF4条件下で100 nmのTiO2 NPS標準懸濁液による検証に基づいて実施されました。検出されたTiO2粒子サイズは、コーヒークリーマーでは24.4-544.3 nm、インスタントドリンクパウダーの場合は27.7-574.3 nmの範囲で、TiO2 NPS検出回収率はそれぞれ75％および92％でした。AF4サイズのキャリブレーションからの流体力学的直径は、オンラインMALS測定からの回転径によって独立して検証できます。確立されたアプローチは、非常に多分散TIO2粒子のサイズプロファイリングに対して信頼性が高く実用的であることが実証され、したがって、同様の食物のE171を監視するのに役立ちました。
二酸化チタンをE171食品添加剤として適用することは、生成物内の二酸化チタン（TiO2 NP）が人間の健康にリスクをもたらす可能性があるという多くの報告により、議論の問題となっています。ただし、E171を含む食品中のTiO2粒子の検出とサイズの特性評価のための公式の標準化された方法論はまだありません。この研究では、マルチアングル光散乱と誘導結合プラズマ質量分析でハイフェン化された非対称フローフィールドフロー分画を使用して、コーヒークリーマーとインスタントドリンクパウダーのさまざまな独立した検証を伴うTiO2粒子のサイズ特性評価の方法を提示しました（AF4-MALS-ICP-MS）。これらの生成物からのTiO2粒子はよく抽出され、それに続いてアニオン性界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）（0.05％、pH 9）と混合界面活性剤Novachem（0.2％）を使用した最適化されたAF4分離が続きました。TiO2 NPのサイズ測定は、ポリスチレンナノスフェアによるAF4キャリブレーションと、2つの異なるAF4条件下で100 nmのTiO2 NPS標準懸濁液による検証に基づいて実施されました。検出されたTiO2粒子サイズは、コーヒークリーマーでは24.4-544.3 nm、インスタントドリンクパウダーの場合は27.7-574.3 nmの範囲で、TiO2 NPS検出回収率はそれぞれ75％および92％でした。AF4サイズのキャリブレーションからの流体力学的直径は、オンラインMALS測定からの回転径によって独立して検証できます。確立されたアプローチは、非常に多分散TIO2粒子のサイズプロファイリングに対して信頼性が高く実用的であることが実証され、したがって、同様の食物のE171を監視するのに役立ちました。
The application of titanium dioxide as E171 food additive has become an issue of debate due to numerous reports that titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) inside the products may pose risks to human health. However, there is still a lack of an official standardized methodology for the detection and size characterization of TiO2 particles in foods containing E171. In this study, a method was presented for size characterization of TiO2 particles with various independent verifications in coffee creamer and instant drink powders, using Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation hyphenated with Multi-Angle Light Scattering and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (AF4-MALS-ICP-MS). TiO2 particles from these products were well extracted, followed by their optimized AF4 separation using anionic surfactant Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) (0.05%, pH 9) and mixed surfactant NovaChem (0.2%), respectively. Size determination of TiO2 NPs was conducted based on AF4 calibration with polystyrene nanospheres and verification with TiO2 NPs standard suspension of 100 nm under two different AF4 conditions. The TiO2 particle sizes detected ranged from 24.4 - 544.3 nm for coffee creamer and 27.7 - 574.3 nm for instant drink powders, with the TiO2 NPs detection recoveries of 75% and 92%, respectively. Hydrodynamic diameters from AF4 size calibration could be independently validated by the gyration diameters from online MALS measurement. The established approach was demonstrated to be reliable and pragmatic for size profiling of highly polydisperse TiO2 particles and thus useful for monitoring E171 in similar foodstuffs.
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