Июл 25 2003

Т.Л.Макарчук , А.Є.Подрушняк ,Ю.В. Кравцова ,А.В.Коваль , Н.І.Прохоренкова

Опубликовано в 13:10 в категории Пищевая промышленность

ВИЗНАЧЕННЯ СУМАРНОГО ВМІСТУ ЙОДУ В ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ МЕТОДОМ ІНВЕРСІЙНОЇ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРІЇ

Т.Л.Макарчук , А.Є.Подрушняк ,Ю.В. Кравцова ,А.В.Коваль , Н.І.Прохоренкова

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І.Медведя, м. Київ

Однією з серйозних проблем здоров’я в багатьох країнах світу є проблема подолання наслідків йодної недостатності у населення, що проживає в регіонах з дефіцитом йоду в геосфері.

МОЗ України були прийняті заходи з питань організації та здійснення профілактики захворювань, пов’язаних з йодною недостатністю (йодування продуктів – молочних, хлібо-булочних, солі, бутильованих вод; широке введення в раціон морепродуктів).

Лікувальне та профілактичне значення йодованих харчових продуктів залежить від дотримання науково-обгрунтованих регламентованих рівнів внесення йоду. В зв’язку з вищезгаданим, набуває великого значення санітарно – хімічній контроль якості йодованих продуктів.

Проблема забезпечення методами кількісного визначення йоду стоїть доволі гостро. Методи виконання вимірювань масової частки йоду в харчових продуктах офіційно затверджені в ранзі ГОСТ, стосуються визначення йоду у вигляді йодид-йону на рівні міліграмових кількостей на кілограм продукту в солі харчовій, мінеральних водах, морських травах та продуктах їх переробки. Для солі кухонної, йодованої йоднуватокислим калієм (КІО3) затверджені ТУ, в стадії розробки знаходиться національний стандарт “Йодована сіль”, що передбачає метод дослідження на йодат-йони.

В таблиці 1 наведено відомості про вищезгадані документи: діапазон вимірювань, метод дослідження. Більшість з перерахованих документів потребують внесення уточнень та виправлення помилок.

У той же час, актуальною є проблема визначення мікрограмових кількостей йоду.

В 2002 р. в Україні в реєстр метрологічної служби внесені методики виконання вимірювань масової концентрації йодид-йона в йодованих продуктах, розроблені Томським політехнічним університетом і фірмою “ЮМХ” м. Томськ, Росія. Принцип зазначених методик – інверсійна вольтамперометрія з використанням ртутно-плівкового електроду (комплекс СТА). Як видно з табл. 1 чутливість вольтамперометричного визначення йодид-йонів в делькіка разів більша за чутливість раніше затверджених методів.

Однак ці значення не достатні для контролю ряда продуктів, наприклад, хлібо-булочних виробів на рівні вмісту йоду 20-50 мкг/кг, дитячих молочніх сумішей – 20-40 мкг/кг, рівней природного вмісту йоду в харчовій сировині – 10-50 мкг/кг.

Табл.1 Затверджені методи визначення вмісту йоду в продуктах.

Назва НД

Чутливість методу

Метод дослідження, принцип методу

Примітки

ГОСТ 23268.16-78 Воды минеральные и питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые.

0,2 - 20 мг/дм3

0,5 – 5 мг/кг

Титрування тіосуфатом натрію йоду, що виділився за реакцією окиснення йодиду бромом: I-+Br2®IO3-+Br- ;   IO3-+KI®I2

Екстракційно-фотометричний метод. Фотометрують гексановий екстракт, що містить йод, який виділився за реакцією: I-+NO2-®I2

ГОСТ 13685-84 п.2.11;2.12  Соль поваренная. Методы испытаний.

0,5 – 5 мг/кг

від 5 мг/кг

Фотометрування синього йод-крохмального комплексу. Йод виділюється з йодид-йонів за схемою:

I-+Br2®IO3-  ;       IO3-+KI®I2

Титрування йоду, що виділився за реакцією окиснення йодиду перманганатом в лужному середовищі за схемою: I-+MnO4-+OH-®IO3-  IO3-+KI®I2

Помилки в розрахунках концентрацій та описанні принципу методу, неточності у позначеннях.

Назва НД

Чутливість методу

Метод дослідження, принцип методу

Примітки

Сіль кухонна йодована. ТУ У 18.446-97

від 8 мг/кг

Титрування тіосуфатом натрію йоду, що виділився за реакцією: КIO3+5КI+3H2SO4®3I2+3K2SO4++3H2O

ГОСТ 28458-90 Корма растительные.

0,06-0,2 мг/кг

Кінетичний метод, що грунтується на каталітичній дії йодид-йона на реакцію окиснення роданід-йона сумішшю нітрит- і нітрат-йонів

Похибка визначення » 40 %

ГОСТ 26185-84 п. 3.14 Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки

Від 150 мг/кг

від 100 мг/кг

Колориметричний метод

Екстракційно-фотометричний метод. Фотометрують екстракт йоду, що виділився з йодид-йона за реакцією: 2I-+2NO2-+4Н+®I2+2NO+2H2O

Помилка в розрахунку концентрацій

ТУ У 23522451-004 метод визначення йодид-йона у водорості спіруліні.

¾

Кінетичний метод, що грунтується на каталітичній дії йодид-йону на реакцію окиснення роданід-йону сумішшю нітрит- і нітрат-йонів

Не зазначені концентрації розчинів

МВВ 081/12-0066-02 Методы измерения массовой концентрации иодид-ионов в иодированных продуктах (напитки безалькогольные, воды питьевые и минеральные, хлеб, соль поваренная)

Напитки, воды:

 0,005-1,3 мг/дм3

 

Хлеб:

0,2-2,3 мг/кг

Соль:

1,0-60 мг/кг

Інверсійно-вольтамперометричний, що грунтується на здатності йодид-йонів накопичуватися на поверхні електрода при певному потенціалі з подальшим катодним відновленням осаду

МВВ 081/12-0066-02 Методы измерения массовой концентрации иодид-ионов в иодированных продуктах (молоко и кисломолочные продукты)

0,05-10,0 кг/мг

¾    ½½    ¾

Нами проведено апробацію аналізатора вольтамперометричного АВА-2 (НВП “Буревестник”, С.-Петербург) з метою удосконалення методики виконання вимірювань масової частки йоду методом інверсійної вольтамперометрії з плівковим ртутно-вуглеситаловим електродом, запропонованої розробником приладу.

На рис.1 представлений загальний вигляд вольтамперограми визначення йодид-йонів. Визначення йоду грунтується на здатності йодид-іонів накопичуватися на поверхні ртутного електрода у вигляді малорозчинної сполуки з ртуттю при певному потенціалі з наступним відновленням осаду при зміні потенціалу. Аналітичним сигналом є величина катодного піка при потенціалі 250 мВ, що пропорційний концентрації йодида в пробі. Кількість йодиду оцінюється методом стандартної добавки. Оскільки визначення проводиться за йодид-йонами, для переведення всіх інших сполук йоду в аналітичну форму в розчин додається аскорбінова кислота як відновник. За цих умов відбувається визначення сумарного вмісту йоду в пробі.

II

I

 

Рис.1  Вольтамперограма визначення

сумарного йоду з відніманням фону.

            ( І )  - проба;  ( ІІ )  - добавка

Концентрація йодид-йонів:  проба - 50 нг/10 мл;  добавка - 100 нг/10 мл.  Потенціал накопичення сигналу  –1200 мВ, час накопичення 90 сек.

Нами були виконані експериментальні дослідження, спрямовані на пошуки оптимального способу кількісного переводу проби у розчин. Методом стандартних добавок досліджено: вплив різних окиснювачів та захисних агентів, діапазон температур озолення проб, способи переводу озоленого зразка в розчин. За отриманими даними була обрана та відпрацьована методика пробопідготовки зразків.

Проведено порівняльний аналіз умов визначення йоду в присутності таких фонових електролітів як борат-, хлорид-, нітрат-, тетраоксалат-йони. При використанні хлоридного фону спостерігався заважаючий вплив надлишку хлорид-йонів. Результати аналізів з використанням нітратного фону відрізнялися незадовільними збіжністю та відтворюваністю. Використання боратного фонового електроліту призводило до систематичної від’ємної похибки визначення. Найкращим фоновим електролітом виявився тетраоксалатний буферний розчин. Встановлений нами лінійний діапазон вимірювань сумарного вмісту йоду складає 20-250 нг йодид-йонів в 10 мл розчину в робочій кюветі.

Проведено апробацію методики шляхом аналізу проб харчових продуктів з різним сумарним вмістом йоду. Правильність отриманих результатів оцінено двома незалежними методами: фотометричним і стандартних добавок при вмісті йоду більше 5 мг/кг і методом стандартних добавок - при менших концентраціях. Результати наведено в таблиці 2.

Табл.2 Результати оцінки правильності інверсійно-вольтамперометричної      методики визначення йоду.

Об’єкт дослідження

Результати аналізів на вміст сумарного йоду

Інверсійна вольтамперо-метрія

Фотометрич-ний метод

Метод стандартних добавок

Добавка

Очікува-ний вміст

Знайдено

Суха цистозіра

104±20 мг/кг

106±9,4 мг/кг

15 мг/кг

119 мг/кг

120±21 мг/кг

Мін вода “Розгірчанка”

0,28±0,05 мг/л

0,3±0,02 мг/л

0,1 мг/л

0,38 мг/л

0,39±0,08 мг/л

Дитяче харчування “Heіnz”

0,14±0,03 мг/кг

¾

0,05 мг/кг

0,19 мг/кг

0,18±0,04 мг/кг

Йодований хліб “Здоров’я”

0,036±0,07 мг/кг

¾

0,1 мг/кг

0,136 мг/кг

0,13±0,03 мг/кг

Отримані дані дозволили позитивно оцінити можливості удосконаленої нами інверсійно-вольтамперометричної методики визначення сумарного вмісту йоду в широкому діапазоні з нижньою межею кількісного визначення на рівні 20 мкг/кг та сумарною похибкою визначення d=30% (n=2, P=0,95) в різних групах харчових продуктів: молочні, хлібо-булочні вироби, мінеральні води, сіль йодована, БАДи, морепродукти.

Розроблена методика валідована і введена в практику відділу експертиз харчових продуктів і забеспечує контроль сумарного вмісту йоду на рівні, що становить десятки мкг на килограм продукту. Це, в свою чергу, дає можливість вирішення нагальних питань санітарно-хімічного контролю йодвмісних та йодованих продуктів, а отже, певною мірою, сприяє боротьбі з проблемою йодної недостатністі в Україні.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.