4.2. Инструментальные методы анализа, применяемые при определении показателей безопасности

Определение ионов тяжелых металлов. Содержание в готовых продуктах ионов металлов в большинстве случа­ев анализируют при помощи методов атомной абсорбции, полярографии и вольтамперометрии. Осуществление этих методов в рамках производствен­ной лаборатории может вызвать определенные затруднения, поскольку нуж­дается в специальном оборудовании и требует от исполнителя профессио­нальных навыков работы с ним. Наиболее простые способы определе­ния меди, железа и ртути, которые базируются на цветных реакциях и за­вершаются колориметрированием.

Поскольку определение минеральных соединений предусматривает предварительное освобождение от органических веществ, перед изло­жением собственно методов анализа содержания металлов приводится описание основных способов «минерализации» проб. Данные методы отражены в ГОСТ 26929-94 «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов». Стандарт состоит из 5 пунктов. В первом освещается область применения, отмечается что, настоящий стандарт распространяется на пищевые сырье и продукты и устанавливает способы сухой, мокрой минерализации и способ кислотной экстракции проб для последующего определения в них меди, железа, ртути, мышьяка, свинца, цинка.

Пункт 3 определяет способ сухой минерализации, который основан на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы сырья или продукта в электропечи при контролируемом температурном режиме и предназначается для всех видов сырья и продуктов, кроме продуктов с содержанием жира 60% и более. При проведении данного способа исследования используют определенную аппаратуру, материалы и реактивы. Так, например весы лабораторные по ГОСТ 24104-80 с наибольшим пределом взвешивания до 200 г, для взятия навесок до 10 г, шкаф сушильный, электропечь (температурный режим от 150 до 500⁰С), аппарат для встряхивания жидкости, водяная баня, колбы, тигли, пипетки, фильтры. Из набора реактивов используют следующие: кислоты азотная, уксусная, окись магния, азотнокислый магний, спирт этиловый.

Для анализа необходимо отобрать навеску исследуемого продукт, масса которой зависит от наименования сырья и продукта и отражена в таблице, приведенной в стандарте. Например, хлеба и хлебобулочных изделий необходимо взять 5-10 г. Продукты с содержанием влаги ниже 20% помещают на электроплитку, и проводят обугливание до прекращения выделения дыма, затем чашу помещают в электропечь при температуре около 250⁰С. Минерализация проб проводится постепенно, при повышении температуру электропечи на 50⁰С через каждые 30 мин, и доводится температура до 450⁰С. Минерализация продолжается при этих условиях до получения серой золы. Далее, при добавлении и выпаривании азотной кислоты, очищают золу, и минерализация считается законченной, когда зола станет белого или слегка окрашенного цвета, без обугленных частиц. Таким образом, зола подготовлена для дальнейшего анализа меди или других металлов полярографическим методом на специальном приборе.

Пункт 4 определяет способ мокрой минерализации. Этот метод основан на полном разрушении органических веществ пробы продукта при нагревании с серной и азотной концентрированной кислотами с добавлением хлорной кислоты или перекиси водорода или при нагревании только с перекисью водорода и предназначен для всех видов сырья и продуктов, кроме сливочного масла и животных жиров.

Применяется оборудование: весы, электроплитка, штатив химический, колба Кьендаля, стакан, цилиндр, воронка, пипетки, колбы, фильтры, а так же реактивы: кислота азотная, серная, соляная, хлорная; перекись водорода, гидразин.

После подготовки оборудования к определению, проводится минерализация проб сырья. Добавляется азотная кислота из расчета 10 см³ на каждые 5 г продукта, и выдерживается не менее 15 мин. Пробу продукта нагревают на электроплитке, и выпаривают содержимое колбы до объема 3-5 см³ . Добавление кислоты (10 см³) и упаривание до объема 5 см³ проводится не менее 4 раз.

После охлаждения колбы, добавляют 10 см³ азотной кислоты, 4 см³ хлорной кислоты из расчета на каждые 5 г продукта, и упаривают до 5 см³. Минерализацию считают законченной, если раствор после охлаждения остается бесцветным. Для удаления остатков кислот в охлажденную колбу добавляют 10 см³ воды и кипятят 10 мин с момента выделения белых паров. Полученный минерализат используют для определения содержания меди или других металлов.

В пункте 5 рассматривается способ кислотной минерализации, основанный на экстракции токсичных элементов из пробы продукта кипячением с разбавленными соляной или азотной кислотами и предназначенный для экспертизы растительного и сливочного масел, маргарина, пищевых жиров и сыров.

Определение радионуклидов

МУК 2.6.1.717-98 «Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка».

Нормативный документ состоит из 7 разделов.

При проведении радиационного контроля пищевых продуктов выполняются следующие основные процедуры:

• отбор проб из партии пищевых продуктов;

• приготовление счетных образцов;

• измерение активности стронция-90 и цезия-137 в счетных образцах;

• расчет результатов измерений и погрешностей исследований;

• гигиеническая оценка пищевых продуктов по критериям радиационной безопасности.

В разделе 5 «Порядок отбора пищевых продуктов» отражаются общие требования, нормы отбора количества средних проб пищевых продуктов, порядок отбора проб, правила упаковки и транспортирования средних проб.

Порядок отбора проб пищевых продуктов включает: выделение по радиационному фактору партии, определение числа необходимых для проведения радиационного контроля средних проб, отбор точечных проб, составление объединенной пробы и формирование из нее средней пробы, которая поступает на лабораторное исследование, что зависит от вида продукции.

Например, нормы отбора количества средних проб весовых пищевых продуктов отражены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Нормы отбора количества средних проб весовых пищевых продуктов
Масса партии, т	До 0,5	0,51-3,0	3,1-5,0	5,1-10,0	10,1-15,0	15,1-20,0
Число отбираемых на исследование средних проб	1	2	3	5	8	10

На каждые полные или не полные 10 т сверх 20 т отбирают дополнительно по 3 средних пробы.

В разделе 5.3 отражена информация о порядке отбора проб различных пищевых продуктов: молока и молочных продуктов; мяса и мясных продуктов; рыбы и рыбопродуктов; меда; жиров животных и растительных масел; плодоовощной продукции; продуктов специализированного детского питания, лечебного питания и питания дошкольников и школьников, а также птицы, яиц, яичного порошка.

В разделе 6 отражается приготовление счетных образцов и измерение активности стронция-90 и цезия-137 в пробах пищевых продуктов.

Первичная подготовка проб к измерениям включает обычную обработку пищевых продуктов на первом этапе приготовления пищи и измельчение их с целью лучшего усреднения пробы и увеличения массы пробы, которую можно разместить в измерительной кювете, так птицу промывают проточной водой, измельчают с помощью ножа, мясорубки.

Приготовление счетного образца для измерения цезия-137 и стронция-90 зависит от используемого метода измерения и чувствительности радиометрической установки. При измерении используется кювета, выбор которой измеряется методикой измерения радионуклида, допустимым уровнем активности радионуклидов в пищевых продуктах; характеристики измерительных кювет приведены в инструкциях к используемым радиометрическим установкам.

В разделе 6.2 отмечается, что в качестве радиометрических установок при измерении цезия-137 рекомендуется использовать сцинтилляционные и полупроводниковые гамма-спектрометры. Измерение активности производится в соответствии с инструкцией и методическими указаниями к используемым приборам. Для измерения активности стронция-90 рекомендуются бета-спектрометры («Прогресс-бета-М», «Гамма-плюс» и т.п.), характеризующиеся значением минимальной измеряемой активности 0,1-1,0 Бк.

Раздел 7 «Определение соответствия пищевых продуктов требованиям радиационной безопасности». Для определения соответствия пищевых продуктов критериям безопасности используются показатель соответствия В и погрешность его определения ΔВ, значение которых рассчитывают по результатам измерений удельной активности стронция-90 и цезия-137 в пробе по формуле;

В = (А_{у д}/Н)_Sr + (А_{у д}/Н)_Cr (4.1)

(4.2)

где А – измеренное значение удельной активности радионуклида в пробе,

Н – допустимый уровень удельной активности радионуклида в испытуемом продукте,

ΔА – абсолютная доверительная (Р=0,95) погрешность измерения удельной активности.

Пищевые продукты можно признать безусловно соответствующими критерию радиационной безопасности, если:

В + ΔВ < 1 (4.3)

Пищевые продукты должны признаваться безусловно несоответствующими критерию радиационной безопасности, если:

В - ΔВ > 1 (4.4)

Пищевые продукты нельзя признать соответствующими критерию радиационной безопасности при

В + ΔВ > 1 (4.5)

Однако, если при этом

В - ΔВ < 1 (4.6)

то следует иметь в виду, что при проведении более точных измерений существует вероятность получить вместо соотношения (4.5) условие (4.3).

Метод определения микотоксина патулина (ГОСТ 28038-89).

Метод основан на экстракции патулина из продукта органическим растворителем, очистке экстракта от мешающих веществ и определении патулина с помощью метода тонкослойной хроматографии или высокоэффективной жидкостной хроматографии. Нижний предел обнаружения патулина для первого метода – 10 10%, для второго – 5 10 %.

Метод определения нитратов (ГОСТ 29270-95).

Фотометрический метод основан на экстракции нитратов из продуктов, восстановлении их до нитритов на кадмиевой колонке с последующим фотометрированием раствора азотосоединения, образующегося при взаимодействии нитритов с ароматическими аминами.

Ионометрический метод основан на извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов с последующим измерением концентрации нитратов с помощью ионселективного нитратного электрода и является экспрессным. Метод применяется для продуктов, не содержащих хлоридов, и продуктов, в которых содержание хлоридов не превышает содержание нитратов более чем в 50 раз.