С.А. Хуршудян, Московский государственный университет пищевых производств (МГУПП)

В последние годы безопасность пищевых продуктов в мировом сообществе признана важнейшей задачей, от решения которой зависит развитие общества. В нашей стране с принятием соответствующего закона [1] и ряда других нормативных документов (НД) будет ужесточен контроль содержания вредных веществ в пищевых продуктах (ПП). Особое внимание уделяется тяжелых (токсичных) металлов в ПП, а пиво, как продукт массового употребления, становится объектом пристального внимания контролирующих органов (центры ГСЭН, Госстандарт и т.д.).

  1. Допустимые нормы содержания

Требования к предельно допустимым концентрациям тяжелых металлов в ПП определены в [2]. В табл.1 приведены данные ПДК для пива и его основных составляющих компонентов.

 

Таблица 1. Допустимые значения содержания металлов

 
Продукт

 

 ПДК элементов, мг/кг

 
 

 

 РЬ

 

 Cd

 

 As

 

 Нд

 

 Си

 

 Zn

 
Пиво

 

 0,3

 

 0,03

 

 0,2

 

 0,005

 

 5,0

 

 10,0

 
Сырье:

 
Вода

 

 0,1

 

 0,01

 

 0,1

 

 0,005

 

 1,0

 

 5,0

 
Солод(зерно)

 

 0,5

 

 0,1

 

 0,2

 

 0,03

 

 10,0

 

 50

 
Значение ПДК  для воды даны на «минеральную» воду

 

 

Необходимо отметить, что существующие требования не нормируют содержание металлов в хмеле, а содержание олова нормируют только для консервов в сборной жестяной таре, поэтому баночное пиво в алюминиевой и цельнотянутой жестяной таре не подвергается контролю на содержание олова. Следует отметить, что ПДК по Нg воды и пива совпадают, а допустимое содержание в зерне более чем на порядок превышает, поэтому важно контролировать содержание Нg в исходном сырье, чтобы не превысить концентрацию в конечном продукте (пиве).

 

 

 

 

  1. Метод измерения

Концентрация отдельных металлов может быть определена спектрофотометрическими, спектрофлуориметрическими или другими аналитическими методами измерений. В настоящее время наиболее точным и арбитражным является атомно-абсорбционный спектрометрический метод измерения металлов в различных образцах, включая ПП [З]. В основе метода лежит эффект поглощения излучения резонансной длины волны свободными атомами определяемого элемента при прохождении излучения через атомизатор. Атомизатор служит для перевода пробы в атомарный пар и может быть пламенным (используется специальная газовая горелка и соответствующие газовые смеси) или электротермическим (осуществляется электрический нагрев графитовой кюветы). В качестве источника излучения используются лампы с полым катодом. Атомно-абсорбционный спектрометр (ААС) — это сложный высокочувствительный аналитический прибор, позволяющий решать наиболее сложные задачи элементного анализа.

  1. Атомно-абсорбционные спектрометры

ААС с электротермическими атомизаторами имеют более высокую чувствительность, чем ААС с пламенными атомизаторами. Учитывая низкие значения ПДК на тяжелые металлы в ПП, в дальнейшем будем рассматривать только ААС с электротермическими атомизаторами (ЭТА). Из  зарубежных ААС в России используют приборы фирмы GBC (модели 906 и 908 с атомизаторами GF-3000), фирмы «Perkin-Elmer» (модели 3110 и 3300 с атомизатором HGA-600, модель 4100 с атомизатором HGA-700, модели 4100ZL и 5100РС с соответствующими ЭТА) и фирмы «Varian» (модели 300Z и 400Z с атомизатором GTA-76, модели 220Z и 880Z с атомизатором GTA-100). Украинская фирма «Химавтоматика-Аналитприбор» выпускает ААС модели «Сатурн-4ЭА» с атомизатором «Графит-5». Из отечественных фирм выделим «КОРТЭК», ААС которой «Квант-Z.ЭТА» имеет высокие технические параметры и превосходит большинство зарубежных приборов по чувствительности [4]. Поэтому «Квант-Z.ЭТА» широко используется в центрах ГСЭН, контрольных лабораториях различных служб.

  1. Методики анализа

При сертификации ПП и продовольственного сырья необходимо использовать утвержденные методики анализа (ГОСТы утвержденные Минздравом и Госкомсанэпиднадзором ме-

Тайшца2. Основные действующие нормативные документы на ААС с ЭТА

 
НД

 

 Определяемые элементы

 

 Объект анализа

 
ГОСТ 30178-96 Межгосударственный стандарт. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов.

 

 Токсичные элементы

 

 Сырье и ПП

 
Методические указания по атомно-абсорбционным методам определения токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье. М., 1992 (№01-19/47-11)

 

 Fe, Mi, Cr, Pb, Cd, Cu, Zn

 

 Сырье и ПП

 
Методические указания по обнаружению и определению содержания общей ртути в пищевых продуктах методом беспламенной атомной абсорбции.

 

 Hg

 

 Сырье и ПП

 
Унифицированные методы исследования качества вод. ч. 1, т. 2. М., СЭВ, 1983

 

 As, Cd, Cu, Fe, Pb, Zn

 

 Вода

 
ИСО5666-83 Качество воды. Анализ общей ртути методом беспламенной атомно-абсорбционной спектроскопии.

 

 Hg

 

 SOB»

 

 

 

тодические  указания). В табл. 2 приведены сведения об утвержденных документах, которые позволяют проводить соответствующий анализ.

Как следует из табл. 2, при определении содержания металлов в пиве можно использовать только общие нормативные документы на ПП и пищевое сырье. Специальных методик измерения для пива нет.

  1. Особенности измерений

Измерения производились на ААС «Квант-Z.ЭТА», в котором используется обратный эффект Зеемана для компенсации фона атомизатора и пробы. Возможность коррекции фоновых сигналов до 2 абсорбционных единиц в сочетании с высокой чувствительностью «Квант-2.ЭТА» позволяют проводить прямой анализ образцов пива. После обезгаживания анализируемая проба (пиво) разбавлялась в два раза «нулевым» раствором, содержащим 50 мкг/мл азотнокислого палладия, который использовался в качестве химического модификатора. Свинец, кадмий, мышьяк, медь и цинк определялись традиционным электротермическим методом с дозированием в графитовую печь аликвоты 5 мкл. Для определения ртути использовали метод восстановления с последующим осаждением паров ртути в графитовой печи и атомизацией. Правильность измерений контролировалась методом добавок. Результаты измерений, выбор параметров ААС и условия проведения анализов будут представлены в следующей статье.

  1. Выводы

Существующие НД (табл. 2) определяют общие правила проведения анализа. Для каждого типа ААС необходимо определить оптимальные значения параметров прибора и условия анализа, что обусловлено существенным проявлением матричного эффекта. Поэтому при анализе использовался модификатор. Необходимость разработки методики измерения (МИ) для конкретного ААС и для конкретного объекта — основной путь разработки зарубежных стандартов. В этом направлении работает и «КОРТЭК», из аттестованных МИ которого для анализа пива могут использованы:

— «Методика выполнения измерений массовой доли кадмия и свинца в пробах пищевых продуктов и пищевого сырья методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии», аттестат ВНИИМС № 179-98.

— «Методика выполнения измерений массой доли ртути в пробах пищевого сырья и пищевых продуктов методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии», аттестат ВНИИМС № 301/174 98.

Отсутствие соответствующей МИ для пива приводит к определенной неоднозначности в процессе анализа при использовании унифицированных методик и может существенно сказаться на результате измерения. Поэтому МГУПП и фирма «КОРТЭК» объединяют свои усилия по разработке МИ тяжелых (токсичных) металлов в пиве и считают целесообразным участие в этой работе ведущих производителей пива.

МГУПП 125080, Москва, Волоколамское ш., д. 11 «КОРТЭК» 119361, Москва, ул. Озерная, д. 46

Литература

  1. Закон РФ «О качестве и безопасности пищевых продуктов». № 29-ФЗ от 02 января 2000 г.
  2. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.№ 5061-89 МЗСССР, М., Изд-во стандартов, 1990 г., 185 с.
  3. Ермаченко Л.А. Атомно-абсорбционный анализ в санитарно-гигиенических исследованиях. Изд-во «Чувашия», 1997 г.,207 с.

4. Ермаченко Л.А., Ермаченко В.М. Атомно-абсорбционный анализ с графитовой печью. М., Изд-во ПАИМС, 1999 г., 220 с.