Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "университет "Дубна"
Факультет естественных и инженерных наук, кафедра химии, новых технологий и материалов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ
Саликова Т.Ю., Денисова Е.А.
г. Дубна Московской области
За последнее время большое значение для аналитической химии приобрела проблема, связанная с загрязнением пищевых продуктов тяжёлыми металлами и другими химическими веществами. Контроль за состоянием питания людей и качеством пищевых продуктов является в настоящее время одной из приоритетных задач. Тяжелые металлы способны накапливаться и трудно выводиться из организма.[1] Они пагубно влияют на организм человека и здоровья в целом. В связи с этим необходимым условием становится проведение гигиенического мониторинга за содержанием микроэлементов тяжелых металлов в пищевых продуктах, употребляемых населением. Поэтому для аналитической химии важной задачей является разработка методов определения токсичных веществ в пищевых продуктах.
Целью данной работы является определение содержания некоторых тяжелых металлов в продуктах питания.
Были изучены предельно-допустимые концентрации металлов, нормируемых в продуктах питания. По результатам составлена таблица 1. [2]
Таблица 1. Содержание тяжелых металлов в продуктах питания
|
Металл |
Содержание в продуктах питания |
Суточная доза |
ПДК мг/кг |
|
|
Cd |
картофель 12-50 фрукты 9-42 мкг/кг |
1 мкг/кг массы тела |
хлеб-0,05; рыба свежая-0,2; фрукты и ягоды, овощи свежие-0,03 |
|
|
Zn |
мясо 20-40 фрукты и вощи 5 мг/кг |
15 мг |
мясо, птица и колбасы-5; фрукты и овощи- 5 |
|
|
Pb |
от 0,01 до 3 мг/кг |
0,007 мг/кг |
овощи свежие-0,5; фрукты и ягоды-0,4;мясо, колбасы-0,5 |
|
|
Cu |
морепродукты 4-8 зерновые 2-8 мкг/кг |
0,9 мг |
мясо, птица и колбасы-70; фрукты и овощи- 10; рыба свежая-40 |
Экспериментальная часть
Для эксперимента были выбраны 12 образцов овощей и фруктов разных производителей (таблица 2).
Пробоподготовка [4]
Для анализа пищевых продуктов методом инверсионной вольтамперометрии необходима предварительная пробоподготовка. В данном эксперименте впервые была применена микроволновая система пробоподготовки МDS-10.
МDS-10 предназначена для минерализации проб пищевых продуктов, продовольственного сырья, почв, горных пород, экологических материалов, биологических жидкостей, неорганических материалов для последующего анализа химического состава проб различными методами. Принцип работы МDS-10 основан на использовании СВЧ энергии для быстрого объёмного нагрева проб в герметичных контейнерах с добавками окислителей для разрушения органической и неорганической матрицы, препятствующей проведению элементного анализа. Обработка проб происходит при повышенных давлениях и температурах.
Преимущества микроволновой системы разложения:
• Многократное сокращение времени протекания реакции (за счет повышения температуры при повышенном давления в закрытых системах и увеличения подвижности частиц в поле
• Предотвращение потери летучих элементов
• Предотвращение загрязнения образца из атмосферы
• Небольшой расход кислот
• Задерживание паров кислот, угрожающих безопасности и здоровью оператора
• Процесс протекает в автоматическом режиме без контроля оператора
Проведение анализа[3]
Подготовленные образцы исследовались на содержание тяжёлых металлов (цинк, кадмий, свинец, медь) на анализаторе вольтамперометрическом ТА 4 согласно Методике выполнения измерений массовой концентрации цинка, кадмия, свинца и меди в пищевых продуктах, продовольственном сырье, кормах и продуктах их переработки методом инверсионной вольтамперометрии в учебной лаборатории кафедры химии, новых технологий и материалов государственного университета "Дубна".
Результаты исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2. Содержание тяжёлых металлов в анализируемых образцах продуктов питания
Согласно представленным данным наблюдаем превышения предельно-допустимых концентраций по свинцу в пробе "Картофель домашний" и пробе "Яблоко Голден, Краснодарский край", по кадмию в пробе "Картофель, Яхромская пойма" и в "Помидор черри, Азербайджан".
Выводы
загрязнение микроволновый разложение металл
• Метод микроволнового разложения продуктов питания на системе MDS-10 был впервые испробован для подготовки к вольтамперометрическому анализу на приборе ТА 4, данные успешного исследования показали возможность его применения;
1. http://vestnik.yspu.оrg (31.11.16)
2. http://reftrend.ru/716806.html (31.11.16)
3. ФР.1.31.2004.00986 Количественный химический анализ проб пищевых продуктов, продовольственного сырья, кормов и продуктов их переработки, биологически активных добавок к пище, биологических объектов. (11.12.16)
4. MASTER (MDS-10).Высокоэффективная система для микроволнового разложения, экстракции и синтеза. Руководство по эксплуатации. (11.12.16)