ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ІНВЕРСІЙНОЇ ХРОНОПОТЕНЦІОМЕТРІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ВМІСТУ ТОКСИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У РАФІНАЦІЙНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine17.04.089Ключові слова:
соняшникова олія, стадії виробництва,, токсичні елементи, інверсійна хронопотенціометріяАнотація
Вступ. Україна є одним з провідних світових експортерів соняшникової олії. Важливим показником безпечності є вміст у ній токсичних елементів, який не повинен перевищувати гранично допустимі концентрації. Токсичні речовини, потрапляючи в організм людини, знижують функції окремих систем і органів та призводять до імунодефіцитного стану організму. До токсичних елементів, за якими контролюються харчові продукти належать купрум (Cu), цинк (Zn), ферум (Fe), кадмій (Cd), плюмбум (Pb), арсен (As) та меркурій (Hg).
Проблематика. Не дивлячись на значний прогрес фізико-хімічних методів аналізу, визначення токсичних елементів у сировині, напівфабрикатах та харчових продуктах є складним та проблемним, а питання розробки методів їх ідентифікації є актуальним.
Мета. Порівняння методів інверсійної хронопотенціометрії (ІХП) та атомної абсорбції при визначенні вмісту токсичних елементів в соняшниковій олії на різних стадіях технологічного процесу її виробництва.
Матеріали і методи. Соняшникову олію, одержану пресуванням та екстрагуванням, та суміш пресової з екстракційною різного ступеня очищення (гідратовану, нейтралізовану, вінтеризовану та рафіновану дезодоровану) досліджено методами ІХП та атомної абсорбції. При визначенні концентрації токсичних елементів методом ІХП встановлено тривалість інверсії анодного розчинення йонів металів, які попередньо були накопичені у процесі електролізу
на поверхні індикаторного електроду.
Результати. Аналіз зразків олії свідчить про те, що всі вони містять токсичні елементи, концентрація яких зменшується на кожній стадії виробництва олії, проте не перевищує допустимих рівнів, регламентованих нормативними документами.
Висновки. Результати дослідження створюють передумови для широкого впровадження методу ІХП на рафінаційному виробництві, оскільки цей метод дозволяє визначати вміст токсичних елементів в рослинних оліях з високою збіжністю результатів відносно традиційно застосовуваного методу атомної абсорбції.
Посилання
Ukrainian exports of sunflower oil reached 60% of the world market https://landlord.ua/news/ukrainskyi-eksport-soniashnykovoi-olii-siahnuv-60-svitovoho rynku-stepan-kapshuk/ (Last accessed: 19.05.2020).
The main indicators of oilseeds in the first quarter of 2019. URL: http://ukrainian-food.org/uk/post/osnovni-pokazniki-olijnih-kultur-u-i-kvartali-2019-roku (Last accessed: 19.05.2020).
Export opportunities of Ukraine. URL: http://agro-business.com.ua/agro/ekonomichnyi-hektar/item/12900-eksportni-mozhlyvosti-ukrainy.html (Last accessed: 19.05.2020).
DSTU 4492. (2017). Sunflower oil. Specifications. Кyiv [in Ukrainian].
Bordajandi, L. R., Gomez, G., Abad, E., Rivera, J., Fernandez—Baston, M. D. M., Blasco, J., Gonzalez, M. J. (2004). Survey of persistent organochlorine contaminants (PCBs, PCDD/Fs, and PAHs), heavy metals (Cu, Cd, Zn, Pb, and Hg),
and arsenic in food samples from Huelva (Spain): levels and health implications. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(4), 992—1001. https://doi. org/10.1021/jf030453y.
Voitsitskiy, V. M., Khyzhnyak, S. V., Danchuk, V. V., Midyk, S. V., Kepple, O. Yu., Ushkalov, V. О. (2019). The infake and
migration heavy metals of terrestrial and aquatic ecosystems. Biological Resources and Nature Management, 11(1—2), 59—68 [in Ukrainian]. https://doi. org/10.31548/bio2019.01.007
Geng, N., Wu, Y., Zhang, M., Tsang, D., Rinklebe, J., Xia, Y., Lu, D., Zhu, L., Palansooriya, K., Kim, K., Ok Y. (2019).
Bioaccumulation of potentially toxic elements by submerged plants and biofilms: A critical review. Environment International, 131, 1—9. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.105015.
Whitfield, J. B., Dy, V., McQuilty, R., Zhu, G., Heath, A.C., Montgomery, G. W., Martin, N. G. (2010). Genetic effects on
toxic and essential elements in humans: arsenic, cadmium, copper, lead, mercury, selenium, and zinc in erythrocytes. Environmental Health Perspectives, 118(6), 776—782. https://doi.org/10.1289/ehp.0901541.
Codex Alimentarius Commission. Codex general standard for contaminants and toxins in food and feed. (2017). Codex Standard, 193.
Antonyak, H. L., Vazhnenko, A. V., Panas, N. E. (2011). Biological role of copper and copper-containing proteins in human and animal organism. Scientific messenger of LNU of VeterinaryMedicine and Biotechnologies, 13(2), 322—331 [in Ukrainian].
Gaetke, L. M., Chow-Johnson, H. S., Chow, C. K. (2014). Copper: Toxicological relevance and mechanisms. Archives of Toxicology, 88(11), 1929—1938. https://doi.org/10.1007/s00204-014-1355-y.
Roohani, N., Hurrell, R., Kelishadi, R., Schulin, R. (2013). Zinc and its importance for human health: An integrative review. Journal of Research in Medical Sciences, 18(2), 144—157. https://doi.org/10.1007/s00204-014-1355-y.
Plum, L. M., Rink, L., Haase, H. (2010). The Essential Toxin: Impact of Zinc on Human Health. International Journal of Environmental Research and Public Health, 7(4), 1342—1365. https://doi.org/10.3390/ijerph7041342.
Antonyak, H. L., Solohub, L. I., Snitynskyy, V. V., Babych, N. O. (2006). Iron in humans and animals (biochemical, immunological and environmental aspects). Lviv [in Ukrainian].
Spivey, A. (2007). The Weight of Lead: Effects Add Up In Adults. Environmental Health Perspectives, 115(1), A30—A36. https://doi.org/10.1289/ehp.115-a30.
Mehrdad, R. R., Mehravar, R. R., Sohrab, K., Moghadamnia, A. (2017). Cadmium toxicity and treatment: An update.
Caspian Journal of Internal Medicine, 8(3), 135—145. https://doi.org/10.22088/cjim.8.3.135.
Abdul, M. K. S., Jayasinghe, S. S., Chandana, E., Jayasumana, C., De Silva, P. (2015). Arsenic and human health effects: A review. Environmental Toxicology and Pharmacology, 40(3), 828—846. https://doi.org/10.1016/j.etap.2015.09.016.
Selid, P. D., Xu, H., Collins, E. M., Face-Collins, M. S., Zhao, J. X. (2009). Sensing mercury for biomedical and environmental monitoring. Sensors, 9(7), 5446—5459. https://doi.org//10.3390/s90705446.
Lepri, F. G., Chaves, E. S., Vieira, M. A., Ribeiro, A. S. (2011). Determination of trace elements in vegetable oils and
biodiesel by atomic spectrometric techniques—a review. Applied Spectroscopy Reviews, 46(3), 175—206. https://doi.org/10.1080/05704928.2010.529628.
Matveyko, N. P., Kulak, A. I., Protasov, S. K., Sadovsky, V. V. (2017). Inversion voltammetric determination of heavy
metals in vegetable oils. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical series, 3, 38—44 [in Russian].
Pehlivan, E., Arslan, G., Gode, F., Altun, T., Musa Özcan, M. (2008). Determination of some inorganic metals in edible vegetable oils by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Grasas y Aceites. International journal of fats and oils, 59(3), 239—244. https://doi.org/10.3989/gya.2008.v59.i3.514.
Farzin, L., Moassesi, M. (2014). Determination of metal contents in edible vegetable oils produced in Iran using microwave-assisted acid digestion. Journal of Applied Chemical Research, 8(3), 35—43.
DSTU ISO 8294:2004 (2006). Animal and vegetable fats and oils. Determination of copper, iron and nickel contents. Graphite furnace atomic absorption method. Kyiv [in Ukrainian].
DSTU ISO 12193:2004 (2006). Animal and vegetable fats and oils. Determination of lead content by atomic absorption spectrometry using a graphite furnace. Kyiv [in Ukrainian].
Otto, M. (2003). Modern methods of analytical chemistry (V. 1). Moscow [in Russian].
Ermachenko, L. A., Ermachenko, V. M. (1999). Atomic absorption analysis with a graphite furnace: A Toolkit for Practical Use in Sanitary and Hygienic Research (Ed. L. G. Podunova). Мoscow [in Russian].
Kopilevich, V. A., Surovtsev, I. V., Galimova, V. M., Maksin V. I., Mank V. V. (2017). Determination of trace amounts of iodide-ions in water using pulse inverse chronopotentiometry. Journal of water chemistry and technology, 39(5), 289—293. https://doi.org/10.3103/S1063455X1705006X.
Melnyk, O. P., Ivanov, S. V., Mank, V. V., Galimova, V. M., Galimov, S. K. (2013, November). Use of inversion chronopotentiometry to determine the content of heavy metals in food. Materials of the international scientific and technical conference: «Quality and safety of food», (13—14 Nov 2013, Kiyv), 18—20. Kiyv [in Ukrainian].
Galimova, V. M., Mank, V. V., Surovtsev, I. V. (2009). The essence and advantages of inversion chronopotentiometry techniques in determining the concentration of heavy metals in various media. The scientific issues of Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: chemistry, 16, 33—36 [in Ukrainian].
Patent of Ukraine № 55158. Surovtsev, I. V., Galimova, V. M., Babak, O. V. Method of histogram digital filtering of chronopotentiometric data [in Ukrainian].
Patent of Ukraine № 56623. Surovtsev, I. V., Martyniv, I. A., Galimova, V. M., Babak, O. V. Device for measuring the concentration of heavy metals [in Ukrainian].
DSTU 7670:2014. (2015). Raw materials and food-stuffs preparation of samples. Mineralization for determination of toxic elements. Kyiv [in Ukrainian].
Karnaukhov, O. I., Galimova, V. M. (2001). Inversion electrochemical analysis. Theoretical bases of the method of inversion chronopotentiometry. Agricultural science and education, 1—2, 26—28 [in Ukrainian].
Aznauryan, M. P. (1999). Modern technology for cleaning fats, the production of margarine and mayonnaise. Moscow [in Russian].
Arutyunyan, N. S. Kornena, Ye. P., Nesterova, Ye. A. (2004). Refining oils and fats: Theoretical foundations, practice, technology, equipment. St. Petersburg [in Russian].
Ma, Y., Shi, L., Liu, Y., Lu, Q. (2017). Effects of Neutralization, Decoloration, and Deodorization on Polycyclic Aromatic Hydrocarbons during Laboratory-Scale Oil Refining Process. Journal of Chemistry, 1, 1—9. https://doi.org/10.1155/2017/7824761.
Molchenko, S. M., Brodyuk, I. S., Demydov, I. M. (2013). The use of aqueous-alcoholic solution of baking soda to neutralize sunflower oil. NTU “KhPI” Bulletin, 55(1028), 80—85 [in Ukrainian].
Zashchepkina, N. M., Markin, M. O., Taranov, V. V., Nakonechnyi, O. A. (2019). Modern techniques of sunflower oil expertise in the technological process of winterization. Applied questions of mathematical modeling, 2(1), 53—65 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32782/2618-0340-2019-3-4.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
