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.).
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- Закон РФ «О качестве и безопасности пищевых продуктов». № 29-ФЗ от 02 января 2000 г.
- Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.№ 5061-89 МЗСССР, М., Изд-во стандартов, 1990 г., 185 с.
- 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.