Quantitative Risk Assessment Model for Salmonella in Whole Chickens

Abstract

This study successfully replicates the quantitative risk assessment model (QRAM) for Salmonella in whole chickens originally developed by Oscar (2004). Using R programming with the mc2d package, we reconstructed the retail-to-table pathway incorporating five key processing stages: initial contamination at retail, growth during transport, thermal inactivation during cooking, cross-contamination during serving, and dose-response assessment. The model utilized Monte Carlo simulation with 100,001 iterations to quantify variability and uncertainty in risk estimates. Our replication achieved close alignment with original results while enhancing visualization and analytical capabilities.

Food Research Bulletin 2025

A Probabilistic Risk Assessment of Acrylamide Exposure from French Fries: A Case Study on Mitigation Scenarios

Author: Kshitij Shrestha

Abstract

Background: Acrylamide, a processing contaminant formed in starchy foods during high-temperature cooking, is classified as a probable human carcinogen. This study conducts a quantitative risk assessment of acrylamide exposure specifically from French fry consumption.

Methods: A one-dimensional Monte Carlo simulation (n = 100,001) was implemented in R. Acrylamide concentration (µg/kg) was modeled using a Weibull distribution (shape = 1.81, scale = 311.50), and French fry consumption (kg/kg bw/week) was modeled using a Logistic distribution (location = 0.00735, scale = 0.00342). Daily exposure (µg/kg bw/day) was calculated. Risk was characterized using the Margin of Exposure (MOE) approach with a BMDL₁₀ of 0.17 mg/kg bw/day (170 µg/kg bw/day) for tumorigenic effects. Two mitigation scenarios were evaluated: a 10% reduction (Scenario 1) and a 90% reduction (Scenario 2) in acrylamide concentration.

Results: The baseline exposure estimate showed a median of 0.224 µg/kg bw/day. The MOE analysis revealed that 13.01% of the population had an MOE > 10,000 (low concern), while 59.13% had an MOE < 1,000, indicating a potential public health concern. Scenario 1 showed minimal improvement, with 13.28% of the population reaching MOE > 10,000 and 55.83% remaining with MOE < 1,000. Scenario 2 demonstrated substantial risk reduction, with 40.87% of the population achieving MOE > 10,000 and 0.35% having MOE < 1,000.

Conclusion: Current acrylamide exposure from French fries poses a potential health concern for nearly a quarter of the population. While a 10% reduction in acrylamide levels is ineffective, a 90% reduction can protect half of the population from potential risk, highlighting the importance of effective mitigation strategies like citric acid treatment during processing.

ट्रान्स फ्याट बारे छलफल

• ट्रान्स फ्याटलाई अति खराब चिल्लो (अखचि) भनि नेपाली नामकरण गर्ने बारे छलफल भएको सुनिन्छ, त्यसमा सहमत हुनेहरु पनि छन्, र असहमति जनाउनेहरु पनि l बिज्ञहरु बीच पनि यो छलफल को बिषय नै हो l
• ट्रान्स फ्याट धेरैको लागि एउटा नौलो बिषय हो l यस बारे उपभोक्ताको बुझाईमा कमि नै छ जस्तो लाग्छ l
• एकातिर ट्रान्स फ्याट एकदमै नराम्रो हानिकारक चिल्लो पदार्थ हो भन्ने बुझाई बिभिन्न माध्ययमबाट सुन्न पाइन्छ, अर्को तिर ट्रान्स फ्याट दुध, तेल, माछा, मासु, चिज, बेकरी, आइसक्रिम लगायत चिल्लो पदार्थ हुने करिब सबै खाद्य पदार्थमा पाइन्छ भन्ने पनि सुन्न पाइन्छ l त्यसो भए उपभोक्ताले गर्ने चै के होला ?, के सबै चिल्लो पदार्थ भएका खाद्य पदार्थ लाई खान पो छोडिदिने कि ? त्यसमा पोषणयुक्त मानिएका खाध्य पदार्थहरु पनि पर्दछन, फेरी ती खाद्य पदार्थहरु केहि नखाएर शरीरलाई चाहिने पोषण कसरि प्राप्त गर्ने ?
• प्रशोधित खाद्य पदार्थ खानै हुदैन भन्ने पनि भेटिन्छन, ती सबैमा ट्रान्स फ्याट हुने पो हो कि ?
• तारेर पकाएकोमा ट्रान्स फ्याट हुन्छ भन्ने पनि सुनिन्छ भने फ्रोजन गरेको आइसक्रिमहरुमा ट्रान्स फ्याट बढी हुन्छ भन्ने पनि सुनिएको छ l

साधारण उपभोक्ताको लागि अलमलिने बिषय नै हो जस्तो लाग्छ l तर बिषयको गाम्भीर्यताको कारण उपभोक्ताले बुझ्न जरुरि पनि  छ l यो लेख बिज्ञहरुको लागि होइन, साधारण उपभोक्ताको लागी प्राबिधिक बिषयलाइ सरलीकृत गर्न कोशिस गरेर आफ्नो बुझाई र केहि विचार राख्ने कोशिस मात्र हो l प्राबिधिक शब्दहरुलाई नेपालीकरण गर्न खोज्दा धेरै ठाउमा नमिलेको आफैलाई महशुस भएको छ, सुधारको लागि सहयोग गर्नु होला l बिज्ञहरुले गल्तिहरुलाई औल्याई, छुटपुट बिषयलाइ थप गरि प्रतिक्रिया प्रदान गरिदिनु हुनेछ भन्ने आशा छ l लेख अलिक लामो भयो जस्तो छ, तपाइको अमुल्य समयको लागि अग्रिम धन्यवाद l

प्रश्न १ . ट्रान्स फ्याट के हो ?

ट्रान्स फ्याटको शाब्दिक अर्थ नेपाली नामकरण गर्न खोजीएको जस्तो “अति खराब चिल्लो (अखचि)” चै होइन l त्यो खराब हो कि होइन र कति खराब हो ?, पछी छलफल गरौला l पहिला ट्रान्स फ्याट के हो ? त्यो छलफल गरौ l

“ट्रान्स” भन्ने शब्द रसायन बिज्ञान को शब्द हो l चिल्लो पदार्थहरु मूलतः कार्बन, हाइड्रोजन र अक्सिजनहरु बाट बनेको हुन्छ l त्यसको प्रत्येक फ्याट्टी एसिडको अणुमा २ देखि करिब ३० वटा सम्म कार्बनको परमाणुहरु एक आपसमा सिक्री जस्तै लामो जोडिएर बनेको हुन्छ l ती कार्बनको परमाणु हरु बीच एकोहोरो, दोहोरो वा तेहोरो सम्मको बन्धन हुन सक्छन l दोहोरो बन्धन भएको ठाउमा चिल्लो पदार्थको अणुको सिक्रीको आकार बंगिएको भए त्यसलाई “सीस रुपको” भनिन्छ भने, कुनै चिल्लो पदार्थको अणुको सिक्रीमा दोहोरो बन्धन भएको ठाउमा पनि सिधा रहेको हुन्छ र त्यस्तो अवस्थाको बन्धनलाई “ट्रान्स रुपको” भनिन्छ l साधारण रुपमा बुझ्नु पर्दा दोहोरो बन्धन भएर पनि नाबांगिएको सिधा आकारको फ्याट्टी एसिड भएको चिल्लो पदार्थ नै “ट्रान्स फ्याट” को स्वरूप हो l धेरै जसो चिल्लो पदार्थको फ्याट्टी एसिड प्राकृतिक रुपमा बांगो आकार (सीस अवस्था) मा पाइन्छ, तर सिधा आकारको (ट्रान्स फ्याट) फ्याट्टी एसिड भएको चिल्लो पदार्थ बिभिन्न खाद्य पदार्थमा प्राकृतिक रुपमै केहि मात्रामा पाइने गर्छ l

बजारमा उपलब्ध अचारमा बेन्जोइक एसिडको मात्रा र मापदण्ड

नेपाल राजपत्र भाग ५ मिति २०६७/०६/२५ खण्ड ६० संख्या २६ मा प्रकाशित परिरक्षी सम्बन्धि अनिवार्य गुणस्तर बमोजिम अचारमा बेन्जोइक एसिडको मात्रा अधिकतम २५० पी. पी. एम. (२५० मि. ग्रा. प्रति केजी ) तोकिएको छ  l

बजारमा उपलब्ध अचारहरुको लेबलमा उल्लेखित विवरण अनुसार अचारमा २०० देखी २३५ मि. ग्रा. प्रति १०० ग्राम (करिब २००० पी. पी. एम. भन्दा बढी) बेन्जोइक एसिड प्रयोग गरिएको भनी उत्पादकले नै लेबलमा उल्लेख गरिएको देखिन्छ l खाद्य स्वच्छता तथा गुणस्तर ऐन २०८१ को दफा १५ (घ) अनुसार बहिर्मिश्रित रसायन तोकिएको अधिकतम सीमाभन्दा बढी भएमा त्यस्तो खाद्य पदार्थलाई दूषित खाद्य पदार्थ भनी परिभाषित गरिएको र त्यस बिपरित कार्य गरेमा दफा ५० (ङ) विपरित कसुर गरेको मानिने र सो कसुरमा दफा ४२ (ग) बमोजिम एक बर्ष सम्म कैद वा चार लाख रुपैया सम्म जरिवाना वा दुवै सजाय हुन सक्ने सम्मको प्राबधान रहेछ l  उत्पादक र अनुमति पत्र नम्बर पनि लेबलमा नै देखिन्छ l तोकिएको मात्रा भन्दा १० गुणा बढी प्रयोग गर्न अनुमति दिने कुरा पक्कै भएन होला, उत्पादकलाई जानकारी गराई  सुधार होस् भन्ने कामना l

अन्नमा आधारित पुरक बाल आहारको (Cereal Based Complementary Foods) लागि तोकिएको मापदण्ड कति तथ्यपरक ?

तत्कालिन खाद्य ऐन २०२३ र नियमावली २०२७ बमोजिम ०७.२८ अन्नमा आधारित पुरक बाल आहार (Cereal Based Complementary Foods for Infants and Young Children) नामक खाद्य पदार्थको अनिवार्य गुणस्तर मापदण्ड मिति २०७९/११/०१ मा नेपाल राजपत्र भाग ५ खण्ड ७२ संख्या ६० मा प्रकाशन भएको छ l

उक्त मापदण्डको आवश्यक गुणस्तर परिधिहरुमा बिभिन्न चारित्रिक गुणहरु र त्यसको मात्रा तोकिएको छ, जसमध्ये खाद्य पदार्थहरुको मुख्य पोषक तत्वहरुको विवरण (proximate composition) संग सम्बन्धित चारित्रिक गुणहरु देहाय बमोजिम तोकिएको पाइन्छ :

क्र. स.	चारित्रिक गुणहरु	मात्रा
1	जलांश, प्रतिशत बढीमा (Moisture, Maximum)	8.0
2	चिल्लो पदार्थ, प्रतिशत बढीमा (सुख्खा तौलको आधारमा) (Total fat, Maximum)	13.0
3	कुल प्रोटिन, प्रतिशत घटीमा (सुख्खा तौलको आधारमा) (Total Protein, Minimum) (N x 6.25)	15.0
4	कुल कार्बोहाइड्रेट, प्रतिशत बढीमा (सुख्खा तौलको आधारमा) (Total Carbohydrate, Maximum)	56.0
5	क्रुड फाइबर, प्रतिशत बढीमा (सुख्खा तौलको आधारमा) (Crude fiber, Maximum)	3.0
6	कुल भष्म, प्रतिशत बढीमा (सुख्खा तौलको आधारमा) (Total Ash, Maximum)	5.0

यी माथिका सबै गुणहरु अनिवार्य गुणस्तरमा पर्ने भएको हुदा सबै मापदण्ड पुरा भएमा मात्र उक्त खाद्य पदार्थ गुणस्तरीय रहेको कानुनी मान्यता पाउने हुन्छ l उक्त मापदण्डमा मुख्य पोषकतत्वहरु प्रयोगशाला विश्लेषण नतिजाबाट प्राप्त गरि सकेपछि कार्बोहाइड्रेटको मात्रालाई बाँकि पोषक तत्वको रुपमा आँकलन (calculation by difference) गर्ने गरिन्छ l त्यसैले Monte Carlo Simulation Software को प्रयोग गरि कार्बोहाइड्रेट बाहेकको मापदण्डहरु पुरा गर्ने गरी (Fat content 0-13% db, Protein content 15 to 30 % db, Crude fiber 0-3 % db and Total ash 0 to 5% db with uniform distribution for whole range)  कम्प्युटर सिमुलेसन (Simulation) बाट 10,000 वटा फरक फरक कम्पोजिसन भएको अन्नमा आधारित पुरक बाल आहारको कम्पोजिसन तयार गरि ती सबैको कार्बोहाइड्रेटको मात्रा आँकलन गरिएको थियो l उक्त अनुसन्धानबाट प्राप्त 10,000 कम्पोजिसनको  कार्बोहाइड्रेटको मात्राको frequency distribution तल देखाइएको छ l 

Risk assessment of Aflatoxin B1 from the consumption of different foods in South East Asia region (A case study based on Bangladesh food consumption data)

- Dr. Kshitij Shrestha, SFRO, DFTQC

Book: Nutritional Composition of Food Products

This book delves into the complex and dynamic nature of different food products, offering a comprehensive estimation of macronutrients, micronutrients, and other vital elements that make these foods invaluable to human health. With advances in scientific research, our understanding of food composition has evolved, revealing both its nutritional benefits and its potential therapeutic applications in addressing various health conditions. 

Risk Assessment of Aflatoxins from JECFA

The report of sixty-eighth meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) on Aflatoxins is given below. It discusses about the impact of different hypothetical limits for almonds, brazil nuts, hazelnuts, pistachios and dried figs.

EFSA Risk Assessment of Aflatoxins in food

EFSA (European Food Safety Authority) has recently published the report on "Risk Assessment of Aflatoxins in Food". The abstract and summary of the report is given below: 

Abstract

EFSA was asked to deliver a scientific opinion on the risks to public health related to the presence of aflatoxins in food. The risk assessment was confined to aflatoxin B1 (AFB 1), AFB 2, AFG 1, AFG 2 and AFM 1. More than 200,000 analytical results on the occurrence of aflatoxins were used in the evaluation. Grains and grain‐based products made the largest contribution to the mean chronic dietary exposure to AFB 1 in all age classes, while ‘liquid milk’ and ‘fermented milk products’ were the main contributors to the AFM 1 mean exposure. Aflatoxins are genotoxic and AFB 1 can cause hepatocellular carcinomas (HCC s) in humans. The CONTAM Panel selected a benchmark dose lower confidence limit (BMDL ) for a benchmark response of 10% of 0.4 μg/kg body weight (bw) per day for the incidence of HCC in male rats following AFB 1 exposure to be used in a margin of exposure (MOE ) approach. The calculation of a BMDL from the human data was not appropriate; instead, the cancer potencies estimated by the Joint FAO /WHO Expert Committee on Food Additives in 2016 were used. For AFM 1, a potency factor of 0.1 relative to AFB 1 was used. For AFG 1, AFB 2 and AFG 2, the in vivo data are not sufficient to derive potency factors and equal potency to AFB 1 was assumed as in previous assessments. MOE values for AFB 1 exposure ranged from 5,000 to 29 and for AFM 1 from 100,000 to 508. The calculated MOE s are below 10,000 for AFB 1 and also for AFM 1 where some surveys, particularly for the younger age groups, have an MOE below 10,000. This raises a health concern. The estimated cancer risks in humans following exposure to AFB 1 and AFM 1 are in‐line with the conclusion drawn from the MOE s. The conclusions also apply to the combined exposure to all five aflatoxins.

Evidence and Ethics in Food Fortification Policy Development

The primary objective of food fortification policy and programs is generally the “protection of public health and safety”. The ‘protection’ indicates the benefits associated with mandatory food fortification. On the other hand, ‘public health and safety’ refers to the risk of harm resulting from excessive nutrient intake. These two dimensions create ambiguity for the decision makers. The exposure to the raised level of nutrients can also have ethical consequences. The decision on fortification policy should be based both on the evidence and ethics.

The food fortification policy must be informed by sound scientific evidence. We generally use a term: evidence-informed-policy-making decision. There should be two types of evidence: evidence of food fortification to ‘promote’ public health; and evidence to ‘protect’ public health.

The evidence hierarchy method is used to evaluate the quality of evidence. For example, evidence based on randomized controlled trials (RCTs) is considered high quality. The process for developing evidence-informed guidelines was developed by WHO (2009). It consists of a nine step procedure as shown in figure below. 

Improving nutrition and immunity with dry chain and integrated pest management food technologies in LMICs

Comparison of Aflatoxin B1 contamination in different categories of food products

Aflatoxin B1 (AFB1) is a toxin produced by mold (Aspergillus flavus and A. parasiticus) in the food products. It is one of the most potent carcinogen. Based on WHO/FAO data, the distribution of Aflatoxin B1 in different category of food products is shown in the figure below. 

The major categories of food products likely to have AFB1 contamination are: (1) Nuts and Oilseeds; (2) Herbs, spices and condiments; and (3) Cereals and cereal-based products.

1. Nuts and Oilseeds: AFB1 is generally found to be contaminated in hazelnut, pistachio nut, almond and peanut. The probability distribution of concentration of  AFB1  (mcg/kg) in these nuts are shown in the figure below.