Одними из самых распространённых контаминантов, наиболее часто встречающихся в растительной продукции, колбасах и др. мясных изделий, молоке (при фальсификации), являются нитраты/нитриты, которые оказывают вредное воздействие на организм человека, особенно детей.
Разработаны экспрессные качественные, полуколичественный и количественный способы определения нитратов/нитритов в мясе и мясопродуктах и изготовлены тест-наборы, являющиеся простым в выполнении, так как не требуют наличия специального дорогостоящего оборудования.
Технический результат разработанных способов достигается путем проведения реакции, проходящей с использованием дифениламина, являющимся индикатором определения нитратов/нитритов, содержащихся в продуктах, с которыми предварительно проведена пробоподготовка с применением кальция хлорида, алюмокалиевых квасцов и марганцовокислого калия, либо достигается путем использования тестовых наборов.
Качественный экспресс-способ определения нитратов/нитритов
Экспресс способ определения нитратов/нитритов в мясе и мясопродуктах, выполняется непосредственно на исследуемом продукте, т.е. без пробоподготовки и использования лабораторной посуды, что отличает от известных аналогов. Способ возможно использовать в полевых условиях, т.е. вне лаборатории. Реакцию проводят непосредственно на исследуемой пробе, путем прижигания и нанесения поочередно экстрагирующих растворов и индикатора. В результате при присутствии нитритов в концентрации более 30 мг/кг поверхность исследуемой пробы окрашивается в синий цвет. Экстрагирующие растворы необходимы для перехода нитратов в нитриты.
Порядок выполнения:
1. На исследуемую пробу мяса или мясопродукта (колбасного изделия) на 4-5 секунд приложить нагретый над огнем шпатель, нож или другой металлический предмет, так чтобы прижечь поверхность.
2. На обожженную поверхность поочередно нанести в одинаковом объеме (по 1-2 мл) сначала 4% водный раствор кальция хлористого, затем 1% водный раствор алюмокалиевых квасцов и после 0,02% водный раствор марганцовокислого калия. Таким образом подготавливается поверхность исследуемой пробы для индикатора.
3. На подготовленную поверхность исследуемой пробы нанести 3-4 капли индикатора – 0,3% дифениламина, растворенного в концентрированной серной кислоте.
Оценка результата:
При отсутствии нитритов цвет поверхности пробы не изменяется. При присутствии в пробе нитритов в концентрации более 30 мг/кг поверхность исследуемой пробы окрашивается в синий цвет.
Качественный экспресс-способ определения нитратов/нитритов и тест-наборы для его осуществления (тест №1, 2)
Экспресс способ и тест-набор для определения нитратов/нитритов, содержащихся в продуктах питания, является простым в выполнении, так как не требует наличия специального оборудования.
Тест-набор №1
Порядок выполнения:
1. Взвешать 1 г измельченной, однородной смеси исследуемой пробы.
2. Внести исследуемую пробу в пробирку, содержащую экстрагирующий раствор, состоящий из 5 мл дистиллированной воды и 0,025 мл 4% кальция хлорида. Полученную смесь интенсивно перемешать.
3. Пробирку с содержимым в течение 2-х минут прокипятить и после полученный экстракт перемешать.
4. Бумажную полоску с шириной не более 1 см (чтобы свободно проходила в пробирку) на 1/3 пропитать в полученном экстракте со стороны 1 (как показано на рисунке 1).
5. На сторону 2 бумажной полоски пипеткой нанести 0,5 мл контрольного раствора, состоящего из нитрита натрия в концентрации 30 мг/кг.
6. На пропитанные стороны 1 и 2 бумажной полоски, нанести 2-3 капли индикаторного раствора – 0,3% дифениламина.
Схема работы с набором нитрит-теста представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема работы набора нитрит-теста
Набор нитрит-теста состоит из следующих компонентов:
- термостойкая пробирка с крышкой, содержащая экстрагирующий раствор, состоящий из 5 мл дистиллированной воды и 0,025 мл 4% кальция хлорида;
- пипетка;
- флакон с контрольным раствором нитрита натрия в концентрации 30 мг/кг;
- индикаторный раствор (0,3% дифениламин);
- полоска бумаги фильтровальной, либо другой пропитываемый материал без содержания химических веществ.
Результат работы нитрит-теста показывает, что чем выше концентрация нитритов в исследуемой пробе, тем интенсивней синий цвет вплоть до темно-синего.
Оценка результата:
Положительно – на стороне 1 и 2 появилась синяя окраска.
Отрицательно – на стороне 1 нет окрашивания, на стороне 2 синяя окраска.
Тест не работает – на стороне 1 и 2 нет окрашивания (необходимо заменить тест).
Тест-набор №2
Порядок выполнения:
1. Взвешать 10 г исследуемого образца и перетереть в ступке или лабораторной мельнице до однородной смеси.
2. Внести 1 г. измельченного образца в пробирку, содержащую экстрагирующий раствор. Полученную смесь встряхнуть.
3. Пробирку с содержимым в течение 2-х минут прокипятить и после перемешать.
4. Внести жидкую часть вытяжки в лунку 1 нитрат-теста до метки (рисунок 4).
5. Внести в лунку 2 нитрат-теста контрольный раствор.
6. Нажать по центу нитрат-теста, так чтобы раздался щелчок.
Схема работы с набором нитрат-теста представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема работы набора нитрат-теста
Набор нитрат-теста имеет следующую комплектацию:
- термостойкая пробирка с крышкой, содержащая экстрагирующий раствор, состоящий из 5 мл дистиллированной воды и 0,025 мл 4% кальция хлорида – 1 шт.
- пипетка пластиковая – 2 шт.
- пробирка с контрольным раствором, состоящим из раствора нитратов в концентрации 100 мг/кг – 1 шт.
- нитрат тест – 1 шт.
Оценка результата:
Положительно – в окне 1 и 2 появилась синяя окраска.
Отрицательно – в окне 1 нет окрашивания, в окне 2 синяя окраска.
Тест не работает – в окне 1 и 2 нет окрашивания (необходимо заменить тест).
Концентрация экстрагирующих растворов и индикатора в тест-наборах рассчитана таким образом, что происходит цветная реакция при концентрации нитритов в исследуемой пробе более 30 мг/кг, что выше допустимой нормы, предусмотренной в вареных колбасных изделиях для питания детей дошкольного и школьного возраста, согласно ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции».
Полуколичественный способ определения нитратов/нитритов
Полуколичественный способ осуществляется путем сравнения цвета вытяжки после добавления индикатора с цветной шкалой.
Порядок выполнения:
1. Для извлечения нитратов и перехода их в нитриты необходимо взвесить 10 г измельченной пробы (фарша) и внести в коническую термостойкую колбу с добавлением 50 мл дистиллированной воды и 0,25 мл 4% кальция хлорида.
2. Содержимое колбы кипятить в течение 5 минут, после чего профильтровать через бумажный фильтр.
3. В полученный фильтрат добавить 10 капель 1% раствора алюмокалиевых квасцов и 15 капель 0,02% раствора марганцовокислого калия. Таким образом получиться исследуемый раствор.
4. В фарфоровую чашку внести сначала 200 мкл 0,3% раствора дифениламина, а затем 6 капель исследуемого раствора. Полученную смесь перемешать.
Оценка результата:
В присутствии нитритов в концентрации от 100 мг/кг происходит изменение цвета смеси на бледно-голубой. Чем выше концентрация, тем интенсивней синий цвет вплоть до темно-синего, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3 – Индикаторная шкала концентрации нитритов, мг/кг
Количественный способ определения нитратов/нитритов
Для количественного определения концентрации нитратов/нитритов в исследуемом продукте необходимо провести измерение оптической плотности вытяжки изучаемого образца.
Порядок выполнения:
1. Построить градуированную шкалу. Для этого предварительно подготовить известные концентрации калия азотистого (KNO3): 100, 200, 400, 600, 800 и 1000 мг/кг. Для более удобного и рационального использования реактивов, стандарты можно подготовить следующим образом: в пробирки внести 5, 10, 20, 30, 40 и 50 мг KNO3, в каждую пробирку, постепенно перемешивая, добавить по 1 мл дистиллированной воды. Каждый раствор тщательно смешать с предварительно подготовленными 50 г фарша мяса, в которых отсутствуют нитраты. С подготовленных таким образом стандартных образцов отобрать по 10 г фарша и провести ход исследований как описано выше с первого по четвертый пункт.
2. Измерить оптическую плотность. Для этого отобрать с каждой полученной смеси 200 мкл и внести в лунки планшета, измеряя с фильтром 450 нм. В результате будут получены данные оптической плотности известных концентраций нитратов, содержащихся в мясном фарше, которые сравнить с изучаемыми образцами.
Данные взяты из монографии: Современные аспекты контроля качества и безопасности пищевых продуктов. Балджи Ю.А., Адильбеков Ж.Ш. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 216 с. https://e.lanbook.com/book/116370
