OCENA SKAŻENIA KADMEM ZBÓŻ, PRZETWORÓW ZBOŻOWYCH I ZIEMNIAKÓW

Transkrypt

1 BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. XLII, 2009, 3, str Andrzej Kot, Stanisław Zaręba, Lucyna Wyszogrodzka-Koma OCENA SKAŻENIA KADMEM ZBÓŻ, PRZETWORÓW ZBOŻOWYCH I ZIEMNIAKÓW Katedra i Zakład Żywności i Żywienia Uniwersytetu Medycznego w Lublinie Kierownik: prof. dr hab. S. Zaręba Oznaczono zawartość kadmu w zbożach (pszenica, żyto, jęczmień, owies), kaszach, mąkach żytnich i pszennych, pieczywie i ziemniakach z regionu lubelskiego. Otrzymane wyniki porównano z zawartością kadmu w tych produktach oznaczonych w latach 90. Hasła kluczowe: kadm, zboża, mąki, pieczywo, ziemniaki. Key words: cadmium, cereals, flours, bread, potatoes. Przetwory zbożowe i ziemniaki w naszym regionie świata wg. danych GUS (1) stanowią ok % udziału w całodziennej diecie i są podstawowym produktem w żywieniu człowieka (2). Produkty te są przede wszystkim źródłem węglowodanów i białka a także dostarczają znaczne ilości składników mineralnych (2). Wśród tych składników poważne niebezpieczeństwo stanowią szkodliwe metale ciężkie jak kadm, pierwiastek stanowiący istotny problem toksykologiczny w żywności (3, 4). W ramach kontynuacji badań nad oceną skażenia tymi metalami (5) postanowiono przebadać zboża, przetwory zbożowe i ziemniaki na zawartość kadmu i wyniki porównać z badaniami wcześniejszymi (6, 7, 8, 9). MATERIAŁ I METODY Materiał badany stanowiły próbki zbóż otrzymane z Zakładów Młynarskich w Lublinie i pochodziły z młynów lub elewatorów podległych tym zakładom. Próbki zbóż pobierane były zgodnie z normą PN-70/R Pojedyncza próbka była reprezentatywna dla partii wielkości od kilku do kilkunastu ton. Próbki mąk pochodziły z dużych młynów Lubelszczyzny, badano również 6 rodzajów kasz (gryczana, manna, jęczmienna, jęczmienna pęczak, jaglana, kukurydziana) oraz płatki kukurydziane i owsiane, 4 rodzaje makaronów i 3 rodzaje paluszków. Próby makaronów i paluszków pochodziły z Zakładów Młynarskich Lubella w Lublinie. Chleby pszenne, żytnie i pieczywo drobne zakupiono w piekarniach lubelskich. Badano 5 gatunków chleba pszennego (regionalny, staropolski, słowiański, sitkowy, Gwarek), 2 rodzaje chleba żytniego (żytni, żytni razowy) i 7 rodzajów pieczywa drobnego (bułka graham, kajzerka, maślana, cebularz, bułka parówka, pączek, drożdżówka z makiem). Ziemniaki otrzymano ze Stacji Oceny Ziemniaka w Lublinie, a frytki zakupiono w sklepach Lublina.

2 538 A. Kot i inni Nr 3 Oznaczenia kadmu wykonano metodą płomieniowej spektrometrii atomowo absorpcyjnej (10) po uprzedniej mineralizacji na sucho w tyglach kwarcowych w temp. 400 C. Popiół roztworzono w kwasie chlorowodorowym Suprapur (Merck Dermstad) o stężeniu 6 mol/l i przenoszono do kolb miarowych o pojemności 25 ml. W przypadku niezupełnej mineralizacji stosowano dodatkowe utlenianie 10% kwasem azotowym. Oznaczenia kadmu wykonano w aparacie Pye Unicam SP-192 przy długości fali 228,8 nm wobec krzywej wzorcowej sporządzonej w zakresie 0,1 1,0 μg/5ml MIBK (11). Przed przystąpieniem do badań wykonano próbę odzysku, dodając znane zawartości kadmu do próbek przed mineralizacją. Odzysk dla zbóż wynosił 96,2% ± 3,21 przy v = 2,4%. Dokładność i precyzję metody sprawdzono przez wykonanie oznaczeń zawartości kadmu w materiale certyfikowanym Durum Wheat Flour R.N dostępnym w National Institute of Standards Technology. Zawartość kadmu wg certyfikatu w mące pszennej wynosiła 0,11 ± 0,05 mg/kg zawartość oznaczona 0,105 ± 0,02 mg/kg. Współczynnik zmienności wynosił 3,0%. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Wyniki oznaczeń kadmu w zbożach, mąkach, makaronach i paluszkach przedstawiono w tabeli I. Zawartość kadmu w pszenicy niskoglutenowej wynosiła średnio 0,025 mg/kg, pszenica wysokoglutenowa zawierała średnio 0,065 mg/kg. Wyraźnie niższe zawartości stwierdzono w życie 0,015 mg/kg, jęczmień i owies zawierały odpowiednio 0,030 mg/kg i 0,035 mg/kg. Tabela I. Zawartość Cd w zbożach, mąkach, makaronach i paluszkach w mg/kg Table I. Cadmium content in cereals, flours, and pastas mg/kg 1 Pszenica niskoglutenowa 0,020 0,045 0,025±0,006 2 Pszenica wysokoglutenowa 0,065 0,101 0,081±0,011 3 Żyto 0,009 0,027 0,015±0,004 4 Jęczmień 0,016 0,062 0,030±0,010 5 Owies 0,017 0,058 0,035±0,011 6 Mak 0,82 1,50 1,04±0,07 7 Otręby pszenne 0,09 0,140 0,110±0,012 MĄKI 1 Pszenna typ 450 0,019 0,025 0,023±0,003 2 Pszenna typ 550 0,025 0,038 0,031±0,005 3 Pszenna typ 650 0,027 0,040 0,035±0,008 4 Pszenna typ 750 0,025 0,041 0,037±0,07 5 Pszenna Graham 0,026 0,050 0,049±0,08

3 Nr 3 Ocena skażenia kadmem zbóż, przetworów zbożowych i ziemniaków 539 Tabela I (dok.) 6 Żytnia typ 720 0,011 0,017 0,015±0,003 7 Żytnia typ ,013 0,020 0,017±0,003 MAKARONY 1 Pełne ziarna 0,038 0,081 0,051±0,010 2 Krajanka jajeczna 0,015 0,041 0,031±0,008 3 Kolanka 0,019 0,071 0,041±0,020 4 Spagetti 0,016 0,081 0,042±0,020 PALUSZKI 1 Solone 0,016 0,040 0,019±0,007 2 Ziemniaki 0,020 0,060 0,038±0,010 3 Z sezamem 0,018 0,031 0,020±0,009 Wysokie zawartości stwierdzono w otrębach 0,100 mg/kg. Mąki pszenne zawierały średnio kadm (tab. I) od 0,023 mg/kg do 0,049 mg/kg, znacznie niższe zawartości kadmu wykryto w mąkach żytnich 0,015 0,017 mg/kg. Zbliżone wartości otrzymał Brüggemann (13) i Wojciechowska-Mazurek (4). Badacze fińscy oznaczali w latach 80. w pszenicy μg/kg, a w życie 37 μg/kg (12). Tabela II. Zawartość Cd w pieczywie, kaszach i płatkach mg/kg Table II. Cadmium content in bakery products and groots mg/kg CHLEB PSZENNY 1 Regionalny 0,014 0,021 0,017±0,04 2 Staropolski 0,012 0,026 0,020±0,055 3 Słowiański 0,013 0,045 0,028±0,005 4 Sitkowy 0,013 0,033 0,029±0,003 5 Graham 0,010 0,040 0,025±0,010 CHLEB ŻYTNI 1 Żytni 0,006 0,014 0,010±0,004 2 Żytni razowy 0,013 0,023 0,018±0,005 PIECZYWO DROBNE 1 Bułka graham 0,016 0,030 0,028±0,007 2 Bułka kajzerka 0,014 0,022 0,018±0,004 3 Bułka maślana 0,022 0,030 0,026±0,002 4 Cebularz 0,015 0,030 0,020±0,009 5 Bułka parówka 0,019 0,027 0,021±0,004 6 Pączek 0,010 0,017 0,013±0,003

4 540 A. Kot i inni Nr 3 Tabela II (dok.) 7 Drożdżówka z makiem 0,018 0,027 0,023±0,004 KASZE 1 Gryczana 0,015 0,019 0,031±0,002 2 Manna 0,019 0,044 0,032±0,013 3 Jęczmienna pęczak 0,019 0,250 0,021±0,002 4 Jęczmienna mazurska 0,021 0,025 0,028±0,008 5 Jaglana 0,015 0,025 0,019±0,009 PŁATKI 1 Kukurydziane 0,010 0,021 0,016±0,011 2 Owsiane 0,026 0,080 0,050±0,01 Zawartość kadmu w makaronach wynosiła od 0,015 mg/kg do 0,051, a więc była podobna do zawartości w mąkach. W tabeli II przedstawiono zawartość kadmu w pieczywie, kaszach i płatkach. Zawartość kadmu w chlebach pszennych wynosiła średnio od 0,017 mg/kg chleb regionalny do 0,029 mg/kg chleb sitkowy. Chleby żytnie zawierały znacznie mniej kadmu niż chleby pszenne 0,010 0,013 mg/kg. W pieczywie drobnym zawartość kadmu była podobna do zawartości w chlebach pszennych. Zawartości kadmu w pieczywie była zbliżona do danych cytowanych przez Bulińskiego i współpr. (8), a także do danych fińskich (15). W tabeli III przedstawiono zawartość kadmu w ziemniakach i produktach ziemniaczanych. Średnia zawartość kadmu w ziemniakach wynosiła 0,029 mg/kg, a w przetworach ziemniaczanych 0,064 mg/kg. Wartości były podobne do badań Bednarka (16) i badań wcześniejszych prowadzonych w Katedrze Bromatologii w Lublinie (9). Tabela III. Zawartość Cd w ziemniakach i produktach z ziemniaków mg/kg Table III. Cadmium content in potatoes and potato products mg/kg ZIEMNIAKI 1 Irga 0,019 0,081 0,050±0,03 2 Lord 0,019 0,030 0,025±0,006 3 Aster 0,018 0,021 0,020±0,002 4 Iris 0,018 0,025 0,020±0,002 PRODUKTY ZIEMNIACZANE 1 Chipsy solone 0,049 0,103 0,076±0,027 2 Frytki Avico 0,049 0,069 0,059±0,010 3 Frytki Mc Cain 0,023 0,054 0,037±0,034

5 Nr 3 Ocena skażenia kadmem zbóż, przetworów zbożowych i ziemniaków 541 Zawartość kadmu w ziemniakach nie przekraczała dopuszczalnej zawartości ustalonej przez polskie ustawodawstwo (15), natomiast w przetworach z ziemniaków obserwowano przekroczenie dopuszczalnego stężenia. Uzyskane wyniki zawartości kadmu w zbożach, mąkach, pieczywie i ziemniakach są podobne do danych uzyskanych w naszym zakładzie w latach 90. Nieco niższe wartości uzyskano w kaszach. W przeciwieństwie do zawartości rtęci (5) nie obserwowano obniżenia zawartości kadmu w badanych produktach na przestrzeni 18 lat. WNIOSKI 1. Z badanych grup produktów najniższe zawartości kadmu stwierdzono w mąkach żytnich, a najwyższe w ziemniakach. 2. Zawartość kadmu w badanych produktach nie przekracza dopuszczalnego stężenia ustalonego przez polskie ustawodawstwo z wyjątkiem przetworów ziemniaczanych, gdzie obserwuje się przekroczenie dopuszczalnej zawartości. 3. Nie stwierdzono wyraźnych różnic w zawartości kadmu w badanych produktach na przestrzeni 18 lat. A. Kot, S. Zaręba, L. Wyszogrodzka-Koma ASSESSMENT OF CADMIUM CONTAMINATION IN CEREALS, CEREAL PRODUCTS AND POTATOES Summary Measurements of cadmium concentration in wheat, rye, wheat flours, rye flours, rye breads, wheat breads, noodles and potatoes in Lublin province. Analyses were performed using flame AAS after dry ashing of samples in quartz crucible pots at 400 C. Heavy metal contents of almost all sample were significantly below the maximum limits in Poland specifid in the Ordinanse of the Minister of Health. Heavy metal contents of wheat, rye wheat flours, rye flours, rye breads, wheat breads, noodles and potatoes mg/kg: 0,025-0,081 mg/kg, 0,015 mg/kg, 0,030 mg/kg, 0,035 mg/kg, 0,023-0,049 mg/kg, 0,015-0,017 mg/kg, 0,017-0,029 mg/kg, 0,10-0,018 mg/kg, 0,03-0,051 mg/kg, 0,020-0,050 mg/kg respectively. PIŚMIENNICTWO 1. Rocznik statystyczny Polski ZWS, Warszawa Brzozowska A.: Składniki mineralne w żywności człowieka. Wyd. AR Poznań Orzeł D., Styczyńska M.: Ocena zawartości ołowiu i kadmu w płatkach śniadaniowych dostepnych w handlu. Bromat. Chem. Toksykol. 2008; 41 (1); Wojciechowska-Mazurek M., Starska K., Brulińska-Ostrowska E. i współpr. 2008; 41 (3): Kot A., Zaręba S.: Ocena skażenia rtęcią zbóż, przetworów zbożowych i ziemniaków. Bromat. Chem. Toksykol. 2008; 41 (3): Buliński R., Kot A.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia. Cz.X. Ocena skażenia szkodliwymi metalami (Hg, Pb, Cd) zbóż z różnych regionów kraju. Bromat. Chem. Toksykol. 1990; 23(3-4): Buliński R., Kot A.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia. Cz.XI. Ocena skażenia szkodliwymi metalami przetworów zbożowych. Bromat. Chem. Toksykol. 1990; 23(3-4): Buliński R., Kot A., Błoniarz J. i wsp.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia. Cz.XII. Ocena

6 542 A. Kot i inni Nr 3 skażenia szkodliwymi metalami krajowego pieczywa. Bromat. Chem. Toksykol. 1992; 25(2): Buliński R., Kot A., Błoniarz J.: Ocena skażenia metalami ciężkimi krajowych ziemniaków pochodzących z różnych rejonów Polski. Roczn. PZH, 1991; 42(4): Whiteside P.J.: Pye Unicam Atomic Absorption Data Book. Published by Pye Unicam Brüggemann J., Dörfuer H.H., Hecht H. i wsp.: Status of trace elements in sample food from Germany FAO REM Technical Series 49 Roma 1996; Varo P., Nuurtamo M., Saari E i wsp.: Mineral Element Copmosition of Finnish Foods. III Annual Variations in the Mineral Element Composition of Cereal Grains. Acta Agric. Scand. 1980; 22 (Supl.): Varo P., Nuurtamo M., Saari E i wsp.: Mineral Element Copmosition of Finnish Foods. III Annual Variations in the Mineral Element Composition of Cereal Grains. Acta Agric. Scand. 1980; 22 (Supl.): Bednarek W., Tkaczyk P., Dresler S.: Zawartość metali ciężkich jako kryterium oceny jakości bulw ziemniaka. Annales UMCS Sec. E. 2006; 61: Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13.I Dz.U. Nr 37 poz Adres: Lublin, ul. Staszica 4.