Приборы и методы определения нитратов в продуктах растениеводства

Нитраты (соли азотной кислоты) широко распространены в природе. Они содержатся в почве, воде, входят в состав растений, являются продуктами обмена веществ организма человека и животных.

Химизация сельского хозяйства, связанная с применением минеральных азотсодержащих удобрений, привела к увеличению содержания нитратов в питьевой воде и растительных пищевых продуктах, и, как следствие, к росту их нагрузки на организм человека с возникновением угрозы неблагоприятного воздействия на здоровье населения.

Токсическое действие нитратов состоит, прежде всего, в развитии метгемоглобинемии, которая приводит к нарушению транспорта кислорода кровью. При остром отравлении нитратами наблюдается цианоз (синюшность) губ, слизистых оболочек, ногтей, лица, боль в области живота, головная боль, малоподвижность, одышка и т. д.

Основные источники поступления нитратов в организм человека — растительные сельхозпродукты, прежде всего свекла столовая, капуста белокочанная, картофель, морковь, листовые овощи.

В России регламентированы на содержание нитратов свекла столовая, капуста, морковь, картофель, огурцы, томаты, лук, кабачки, баклажаны, листовые овощи, дыни, арбузы, яблоки, груши, виноград столовых сортов. Примерно тот же перечень плодоовощной продукции регламентируется на нитраты в Болгарии, Венгрии, Чехии и Словакии. В Германии, Франции, Австрии, Швейцарии и Нидерландах содержание нитратов регламентировано в основном в лиственных овощах и корнеплодах (морковь и свекла столовая).

Государственный санитарный надзор за соответствием продуктов установленным санитарным нормам осуществляет санитарно-эпидемиологическая служба путем выборочного гигиенического контроля. Учитывая, что 70-90% суточного количества нитратов поступает в организм человека с овощами, особое внимание следует обращать на те виды овощей, которые дают наибольшую нитратную нагрузку (овощи, картофель, бахчевые). Периодичность контроля этих продуктов составляет один раз в десять дней, периодичность контроля фруктов и ягод, молока и молочных продуктов — один раз в месяц. Особенно важен контроль за содержанием нитратов в продукции, предназначенной для детского и диетического питания, периодичность контроля которых составляет также один раз в 10 дней.

Среди методов определения нитратов в продуктах главенствующее положение занимают физико-химические: спектрофотометрия, хроматография, электрохимия и хемилюминесценция.

Спектрофотометрические методы определения нитратов можно разделить на 4 группы, основанные на:

•   нитровании ароматических органических соединений (особенно фенолов);

•   окислении органических соединений;

•   восстановлении нитрат-ионов до нитрит-ионов;

•   поглощении нитратов в УФ-области спектра. Получаемые соединения имеют максимум светопоглощения в ближней ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Интенсивность светопоглощения пропорциональна содержанию нитратов в анализируемой пробе.

Давно известен метод газожидкостной хроматографии, который заключается в нитровании органических соединений ароматического ряда — бензола и его производных в присутствии серной кислоты, разделение их с помощью колонки, заполненной специальными сорбентами, испарении и количественном определении нитропроизводных пламенно-ионизационным детектором или детекторами электронного захвата.

Газохроматографический метод определения нитратов обладает высокой чувствительностью и достаточной точностью. Недостатком этого метода является влияние на результаты анализа сопутствующих веществ. Наличие галогенидов приводит к занижению результатов анализа, а загрязненность серной кислотой нитратами — к их завышению, причем оба влияния значимы и не поддаются оценке.

Наиболее распространенным для анализа воды и водных экстрактов пищевых продуктов является потенциометрический (ионометрический) метод определения нитратов, основанный на измерении потенциала, возникающего на мембране ионоселективного электрода при погружении последнего в раствор, содержащий нитрат-ионы. Метод привлекает простотой, быстротой выполнения, возможностью вести определение в мутных и окрашенных средах. Он достаточно хорошо изучен, экспериментально отработан и обеспечен аппаратурой. Чувствительность и избирательность метода зависят от свойств нитратселективного электрода, точнее обусловлены свойствами его мембраны.

В настоящее время разработан также ряд быстрых полуколичественных тест-методов, которые позволяют с достаточной точностью определять содержание нитрат-иона в большом количестве проб без применения сложного оборудования.