Обратная связь

МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЙОДА В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННОМ СЫРЬЕ

IODINE. CONTENT IN FOOD PRODUCTS AND DAILY CONSUMPTION WITH FOOD RATIONS
Г.Ф. Жукова1, С.А. Савчик2, С.А. Хотимченко1
G.F. Zhukova1, S.A. Savchik2, S.A. Khotimchenko1

1ГУ НИИ Питания РАМН, Устьинский пр., д. 2/14, Москва, 109240, Россия.
2ООО «НПФ Техновита», ул. Ленина, 73, Боровск, Калужская обл., 249010, Россия.

1Institute of Nutrition RAMS, Ust, insky Proezd Str. 2/14, Moscow, 109240, Russia.
2OOO «SPF Technovita», Lenina Str. 73, Borovsk, Kaluga Region, 249010, Russia.

ЖУРНАЛ: Вопросы питания, 2004 г.
РЕЗЮМЕ: В обзоре представлены методы количественного определения йода в пищевых продуктах и продовольственном сырье. Оценены достоинства и недостатки методов анализа йода.
ABSTRACT: Methods of quantitative iodine analysis in food products and food sources. Advantages and disadvantages of the methods are evaluated methods of iodine analysis.

Методы идентификации и количественного определения йода в пищевых продуктах, продовольственном сырье и биологически активных добавках к пище - одна из трудных процедур в аналитической химии. Сложность анализа йода связана с его поливалентностью и летучестью, возможностью вступать в окислительно-восстановительные реакции с компонентами анализируемого продукта, а также его низким в ряде случаев содержанием в исследуемом объекте.

Для определения йодидов (йодатов) применяют как достаточно чувствительные, простые и доступные методы (титриметрический, фотометрический, йонометрический, вольтамперометрический), так и менее доступные, высоко информативные и чувствительные, но требующие хорошего инструментального оснащения или специальных реагентов. К последним могут быть отнесены методы изотопного разбавления, нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП).

Практически все методы анализа йода требуют предварительной подготовки проб, которая является одним из ответственных этапов анализа по определению содержания йода в продуктах питания и продовольственном сырье. В большинстве способов детектирования йода органическая составляющая пищевого продукта мешает проведению анализа. Для устранения этого влияния используется техника щелочного сухого сжигания («сухое» озоление) в муфельной печи при температуре от 400 до 500°С либо обработка сильными кислотами в присутствии окислителей («мокрое» озоление). Наиболее часто применяемый способ подготовки проб сводится к обработке анализируемого образца раствором гидроокиси натрия и (или) карбоната натрия, причем добиваются полного смачивания и набухания пробы. Для снижения потерь йода иногда применяют сульфат цинка [65] или этанол [34]. После смачивания пробы указанным реагентом сначала проводят ее высушивание при температуре не выше 100°С, а затем прокаливание в муфельной печи при 450-500 °С. Время пиролиза зависит от количества и состава анализируемой пробы (от нескольких минут до нескольких часов); он проводится до получения серой или белой золы. По окончании сжигания пробу нейтрализуют. Подкисление проводится растворами серной, фосфорной [3, 34] или соляной [33, 80] кислоты.

В ряде работ с целью устранения влияния органических веществ и перевода всех форм йода в одну проводится щелочное окислительное разложение пробы с последующей нейтрализацией и восстановлением окисленных форм йода. В качестве окислителей используют нитрат натрия [2, 6, 19] либо перманганат калия [18, 33]. Ряд авторов [30, 17] предлагают подготовку проб осуществлять путем их сжигания в муфеле в присутствии карбоната калия до получения белой золы. Образующиеся йодиды экстрагируют 96% спиртом, последний удаляют выпариванием. Подготовка проб методом «мокрого» озоления заключается в последовательной обработке образцов окислительной смесью при повышенной температуре с распадом всех органических компонентов образца до неорганического состояния, с высвобождением связанного йода. В качестве окислителей используют различные смеси: смесь хлорной-хлорноватой кислоты, смесь концентрированной серной кислоты и перхлорной кислоты, смесь серной, азотной и перхлорной кислот [47,48,51].

Метод «сухого» озоления имеет значительные преимущества перед методом «мокрого» озоления, обеспечивая возврат йода в исследуемом образце на 96-102% [39, 47]. При подготовке пробы, в частности молочного порошка, «мокрым» окислением азотной кислотой и последующим анализом йода методом МС-ИСП обнаружено, что ионный сигнал неустойчив и ошибка достигает 750%. [56, 78]. В целях снижения времени подготовки проб рекомендован способ полного разложения образца смесью перхлорной и азотной кислот в микроволновой печи в закрытых тефлоновых емкостях (бомбах) [71, 72].

Для определения галогенов, в том числе йода, разработан метод сжигания веществ в атмосфере кислорода. Сущность метода состоит в разрушении органических веществ в атмосфере кислорода, растворении образующихся продуктов сгорания в поглощающей жидкости и последующем определении йода, находящегося в растворе. Сжигание проводят в конической или круглодонной колбе из термостойкого стекла со шлифом. В пробку колбы впаяна платиновая или нихромовая проволока, заканчивающаяся платиновой или нихромовой корзиночкой, или спиралью (держатель). Образец помещают в маленький пакетик из фильтровальной бумаги (или иные приспособления, в зависимости от качества пробы). В колбу для сжигания наливают поглощающую жидкость (чаще гидроокись натрия), пропускают в течение 3-5 мин ток кислорода, поджигают бумажный пакетик и быстро закрывают колбу пробкой. По окончании сжигания колбу оставляют на 30-60 мин при периодическом перемешивании, после чего проводят определение йода тем или иным методом [2,4,13]. Для поглощения продуктов, образующихся в процессе минерализации в атмосфере кислорода, предлагается также 5% водный раствор третичного амина [50]. Достоинством способа сжигания образца в атмосфере кислорода является быстрота подготовки проб.

Однако этот способ применим только для продуктов с содержанием йода не менее 0,01% и допускает использование навески не более 0,05 г. При анализе проб, содержащих менее 0,01% йода, используется «сухое» или «мокрое» сжигание пробы. При «сухом» способе обработки йод находится в составе нелетучих (при условиях проведения пиролиза) солей йодидов (или йодатов) калия или натрия. В процессе термической деструкции органической составляющей образца упомянутые выше соли практически устойчивы, однако этот способ требует много времени и большой массы пробы (до 10 г). Несмотря на указанные трудности, этот способ наиболее широко используется при количественной оценке йода в пробах, различных по составу и уровню содержания в них йода. При «мокром» способе подготовки проб йод переводится в йодид или йодат, которые находятся в составе летучих кислот. При применении этого метода важно предотвратить потери йода в исследуемом образце. Проблема решается тем, что минерализация пробы в среде окислителей и кислот проводится в замкнутом пространстве - герметичных фторопластовых бомбах довольно ограниченного объема. Преимущество способа «мокрого» озоления - быстрота подготовки проб. При этом способе обработки необходимо соответствующее малодоступное оборудование, но поскольку используется небольшая навеска образца (до 0,5 г), способ применим для анализа проб с достаточно высокой концентрацией йода (более 10 мкг/100 г). Приготовленные тем или иным способом пробы подвергаются дальнейшей обработке с целью идентификации и количественного определения в них йода.

Для определения содержания йода применяется несколько методов.

Титриметрический метод

При проведении титриметрического анализа используют точно измеренные объемы растворов 2 реагирующих между собой веществ. В основе титриметрического метода анализа лежит реакция окисления-восстановления по схеме:
2I-=I2+2e-  (1).

Для увеличения растворимости I2 используют растворы йодида калия. При этом образуются йодидные комплексы I3- , что практически не сказывается на величине потенциала пары I2/ I-. В этой реакции свободный йод (или I3-) в растворе является окислителем, а йодид (I-) - восстановителем. Йод, выделяющийся в результате окисления йодид-иона, титруют обычно тиосульфатом натрия (в присутствии крахмала в качестве индикатора) в концентрации, определяемой по уравнению:
2S2O32- + I= S4O62- + 2I-  (2).

Йодометрическое титрование лежит в основе количественного определения йодатов (IO3-) и йодидов (I-). Основой йодометрического определения йодатов (IO3-) является реакция:
IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O  (3).

В исследуемый раствор, содержащий йодат (IO3-), добавляется избыточное количество йодида (I-) с целью проведения окислительно-восстановительной реакции в кислой среде с высвобождением свободного йода. Дальнейшая процедура количественного определения образовавшегося из йодата свободного йода проводится титриметрически в соответствии с уравнением 2.

Количественное определение йодидов (I-) в растворе также осуществляется титриметрическим методом, при котором йодиды вначале окисляются бромом в кислой среде до йодатов по реакции:
I- + 3Br2 + 3H2O = IO3- + 6Вг- + 6Н+  (4).

Для устранения избыточного количества брома вводится сульфит натрия и(или) фенол, или салициловая кислота, что предотвращает дальнейшее окисление йодида. Затем йодаты восстанавливаются с помощью йодидов в кислой среде до молекулярного йода по уравнению (3), а свободный молекулярный йод, растворенный в йодиде калия, оттитровывается тиосульфатом натрия в кислой среде (в соответствии с уравнением 2).

Титриметрический метод анализа - один из наиболее распространенных способов количественного определения йода в различных объектах окружающей среды. Этот метод рекомендован для определения йода в питьевой воде [16], хлебе и хлебобулочных изделиях [6]. Метод рекомендован МЗ РФ [14] для оценки степени йодирования пищевой поваренной соли йодатом калия и применяется в ряде стран (в Индии, Южной Африке и др.) [69, 79]. Международной ассоциацией официальных химиков аналитиков (АОАС) титриметрический метод рекомендован в качестве официального стандартного метода для определения свободного йода в стандартном растворе [35], йода в пищевых продуктах [34], при оценке уровня йодирования соли [32], анализе йода в лекарственных средствах, содержащих йод [33], а также при оценке абсорбированного йода в маслах и жирах [30] и связанного по двойным связям жиров и масел йода [39]. Оценивая титриметрический метод определения йода в объектах окружающей среды, следует отметить его доступность и простоту, а также высокую чувствительность при определении всех форм йода - молекулярного, йодидов и йодатов. Вместе с этим следует иметь в виду, что объекты исследования, в частности пищевые продукты и продовольственное сырье, могут содержать вещества (органического и неорганического происхождения), способные как окислять, так и восстанавливать различные формы йода, существенным образом влияя на результат анализа. В качестве индикатора в йодометрии используют свежеприготовленный 1% раствор крахмала. При взаимодействии йода с крахмалом протекают 2 процесса - комплексообразование и адсорбция, в результате которых образуются соединения синего цвета. Крахмал следует добавлять в титруемый раствор, лишь когда основное количество йода уже оттитровано, иначе крахмал образует очень прочное соединение с избытком йода; при этом наблюдается перерасход тиосульфата натрия, что ведет к искажению (завышению) результатов анализа. Йодометрическое титрование необходимо осуществлять на холоде, так как при повышенных температурах наблюдается потеря йода вследствие его улетучивания из раствора. Кроме того, с повышением температуры снижается чувствительность индикаторной йодкрахмальной реакции. Титрование нельзя проводить в щелочном растворе, поскольку в щелочной среде йод образует гипойодид и некоторые другие продукты реакции. В связи с этим рекомендуется осуществлять титрование в кислой среде (рН 3-5). При титровании в сильнокислых растворах возникает опасность окисления йодида (I-) кислородом воздуха.

При проведении титриметрического определения йода, помимо указанных выше особенностей анализа, необходимо учитывать, что используемый для титрования тиосульфат натрия при стоянии может превращаться в сульфит под действием кислоты (даже такой слабой, как угольная), что приводит к возрастанию титра тиосульфата. Кроме того, при стоянии раствора наблюдается снижение титра тиосульфата за счет окисления последнего кислородом воздуха до сульфатов. Процесс окисления катализируется ничтожными количествами солей меди. Для стабилизации раствора рекомендуется вводить небольшое количество карбоната натрия. Другой причиной снижения титра тиосульфата является его разложение рядом микроорганизмов, которые всегда находятся в воздухе. Растворы крахмала также разрушаются при хранении в течение нескольких дней под воздействием бактерий. С целью предотвращения действия микроорганизмов к раствору тиосульфата добавляют небольшое количество (до 0,5 мл) хлороформа и(или) карбоната натрия.

Фотометрические методы

Другую группу составляют фотометрические методы определения йода, среди которых широкое распространение получили кинетические методы. Одним из этих методов, широко применяемых в аналитической практике, является церий-арсенитный. Принцип метода основан на каталитическом действии йода на процесс восстановления четырехвалентного церия трехвалентным мышьяком в кислой среде (метод Кольтгоффа-Сэнделла) [74]. Скорость уменьшения интенсивности окраски раствора церия зависит от содержания йода и измеряется фотометрическим методом при длине волны 405 нм [3,9]. Реакция должна проходить в строго контролируемых условиях в отношении времени, температуры и рН.

В настоящее время существуют различные варианты кинетического определения йодидов на основе церий-арсенитной реакции, которые различаются в основном способами подготовки проб к анализу [9, 25, 58, 80]. Церий-арсенитный метод используется при определении йода в картофеле и рационах питания [21], в ряде пищевых продуктов растительного и животного происхождения [22, 23, 42]. Отработан фотометрический метод определения йода в молоке [40]. Он основан на деструкции органического материала щелочным гидролизом, определении йода по реакции Кольтгоффа-Сэнделлаи последующем автоматическом спектрофотометрическом определении окрашенного производного. Метод позволяет определять концентрацию 0,2 мкг/кг, стандартное отклонение составляет 2,15-7,21%, правильность (возврат внесенной добавки стандарта) метода составляет 90±7%.

Описан автоматический церий-арсенитный метод определения йода в пищевых продуктах. При этом установлено, что «мокрое» озоление пробы позволяет определять йод с более высокой точностью, чем «сухое» щелочное разложение пробы [47]. Установлено, что в зависимости от вида продукта и времени подготовки пробы потери йода составляют от 36,6 до 84,2%, причем органически связанный йод более устойчив, чем неорганический [76]. Наилучшие результаты анализа получают при автоматизации церий-арсенитного метода. При анализе стандартного образца (бланковый образец - NBS Standard Reference Material 1549) показаны высокая чувствительность (предел обнаружения - 0,1 нг йода на 1 мл) и правильность метода (90,3-101,3%), широкий интервал линейной зависимости аналитического сигнала от концентрации йода (от 9 до 3360 нг/г), низкая величина относительного стандартного отклонения (3,1%) [48]. Оценивая церий-арсенитный метод, следует отметить его относительно высокую чувствительность, возможность анализа широкого спектра продуктов растительного и животного происхождения, а также биоматериалов. Однако следует иметь в виду токсичность используемых реагентов, необходимость высокой чистоты используемых реактивов и растворов, а также строгой стандартизации условий проведения анализа. Среди каталитических методов получил применение роданидно-нитритный метод. Он основан на реакции окисления роданид-иона смесью нитрат- и нитрит-ионов, катализируемой йодид-ионами. Предел обнаружения - 0,5-1,0 мкг в 100 г продукта [26, 27].

Среди различных методов определения йода в кормах и растениях (кинетический роданидно-нитритный, кинетический церий-мышьяковистый, фотометрический с бриллиантовым зеленым, объемный йод-крахмальный) наибольшую чувствительность и воспроизводимость результатов дают кинетические роданидно-нитритный и церий-мышьяковистый методы. Первый из них рекомендован также для нужд агрохимической службы [8]. Наряду с этим описан [65] простой метод количественного определения общего йода в пищевых продуктах, основанный на каталитической деструкции тиоционата нитритом в присутствии йодида и последующем фотометрическом определении при длине волны 450 нм. Предел определения метода -1 мкг йода в 100 г продукта, правильность - 90%, стандартное отклонение - 10%. Колориметрический метод определения йодидов был оптимизирован для рутинного анализа йода в пищевых продуктах, подвергнутых кулинарной обработке и содержащих большое количество соли. Метод основан на деструкции ферротиоцианатного комплекса нитритом, катализируемым йодидом. Предел обнаружения - 2,5 мкг/л, интервал линейности аналитического сигнала - 2,5-12 мкг/л, возврат йодида и йодата -100±10%. По сравнению с МС-ИСП-методом установлено небольшое расхождение результатов (не более 5%) [43, 68].

Известен фотометрический метод определения йода, основанный на образовании комплексного соединения йода с азотистокислым натрием в кислой среде. Этот способ предложен для определения йодидов в воде и общего йода в водорослях и продуктах их переработки [7, 15, 31]. Указанный метод быстр и прост в исполнении, доступен для рутинного анализа, однако он малочувствителен и пригоден лишь для анализа продуктов с высоким содержанием йода (до 0,05%). Недостатком метода является также низкая воспроизводимость результатов анализа, что можно объяснить способностью нитритов окислять йодиды в кислой среде до свободного йода [15].

Вольтамперометрический, полярографический методы

Сущность вольтамперометрического метода анализа йода в пищевых продуктах заключается в переводе всех форм йода в электрохимическую активную форму йодида (I-) с последующим определением йодид-ионов с помощью инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Метод основан на способности йодид-ионов накапливаться на поверхности ртутного электрода в виде малорастворимого соединения с ртутью с последующим катодным его восстановлением в условиях линейно меняющегося потенциала при рН 2 в среде инертного газа. Аналитическим сигналом является величина катодного пика йодида, пропорциональная его концентрации в оптимальных условиях. Количество йодида оценивают методом стандартной добавки. Предел обнаружения йодидов составляет 0,5 мкг в 100 г продукта, диапазон определяемых концентраций йода (в виде йодида) - 1-500 мкг в 100 г продукта, соответствие результатов зависит от концентрации йода и меняется от 10 до 18% [1, 5, 10, 18, 19, 20, 24, 81].

Йод в форме йодата также можно определять методом вольтамперометрии, проводимым на стационарном ртутном электроде в среде инертного газа при рН 10-12 и потенциале 1240±30 мВ [18]. Разработанный ранее метод потенциометрического титрования позволяет определять потенциал индикаторного серебряного электрода, который изменяется в процессе титрования йодид-ионов серебром (Ag+). Количество йодид-ионов оценивают по количеству серебра, пошедшего на потенциометрическое титрование. Этот метод используется для анализа большого числа продуктов в широкой области концентраций - от 0,2 до 500 мг/кг [77]. Полярографическим методом йодиды в воде определяют после окисления их до йодатов. Окисление проводят гипобромитом в щелочной среде. Регистрируют полярографическую волну, соответствующую переходу 6 электронов при восстановлении йодата до йодида. Полярографический метод применен [45] для анализа йода в молоке. При этой методике в качестве окислителя использован гипохлорид натрия. Стандартное отклонение составило 2,9%, степень обнаружения внесенной добавки стандарта - 98,6% Метод дифференциального полярографического анализа применен также для количественного определения йода в лекарствах [36].

Ионселективный метод

Заслуживают все большего внимания методы определения йода в природных объектах с применением йодидселективных электродов. Мембраны этих электродов состоят из малорастворимой соли йодида серебра в смеси с сульфидом серебра. Потенциометрический метод с применением йодидселективных электродов широко используется для определения йодидов в питьевой воде. Было установлено, что элементарный йод мешает определению йодида при соотношении больше чем 1:10. Влияние йодат-ионов в нейтральных и щелочных средах несущественно. В кислых средах йодат-ион восстанавливает йодид до йода элементного. Введение в систему восстановителя (арсенита натрия) позволяет проводить суммарное определение йода в сложной системе, содержащей, кроме йода, йодит и йодат. 

Устранение влияния ацетата и цитрата достигается внесением 0,005 М соли лантана [11, 12, 38, 49, 61]. С помощью метода ионометрии исследованы концентрация йода в грудном молоке 37 американок и содержание этого микроэлемента в йодированной соли и пищевых продуктах [44].

Метод газожидкостной хроматографии

Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) разработан для определения общего йода в пищевых продуктах. Органическую матрицу образца разрушали щелочным пиролизом; образующийся йодид растворяли в воде и окисляли до свободного йода добавлением бихромата в присутствии серной кислоты. Освобождающийся при этом йод взаимодействовал с 3-пентаноном, давая 2-йод-З-пентанон, который экстрагировали н-гексаном и анализировали методом ГЖХ с применением электронзахватного детектора (ЭЗД). Правильность метода - 91,4-99,6%, предел определения - 0,05 мкг/г [63]. Аналогично метод ГЖХ был применен для определения йода в молоке и биопробах. При этом вместо 3-пентанона использовали бутанон или ацетон. Стандартное отклонение -1,9%, правильность метода - 95,5% [41, 60]. Разработан простой и чувствительный метод ГЖХ - ЭЗД для определения следовых количеств йода в пищевых продуктах. Метод основан на получении производных йода с 2-(пента-фторфенокси)этил 2-(пиперидино)этансульфонатом в толуоле с использованием гексиламмония бромида в качестве катализатора. Продукт йодирования - пентафторфеноксиэтил-йодид детектируется ЭЗД в количестве 2,7 нМ/мкл [59].

Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) была применена для определения йодидов в жидком молоке и молочном порошке. Белки и нерастворимый материал жидкого и восстановленного молока удаляли с помощью мембранных фильтров. Йодид в фильтрате отделяли от других ионов с помощью обращеннофазовой ионпарной жидкостной хроматографии и анализировали путем селективного детектирования с применением электрохимического детектора. При концентрации 0,5-4,6 мкг йода в 1 г молочного порошка средняя величина определения йода составляет 91%, величина сходимости - 9,0%, степень воспроизводимости - 12,7%. При содержании 300 мкг йода в 1 л молока правильность метода равна 87%, величина сходимости - 8,2%, степень воспроизводимости - 8,3% [37]. Разработан новый метод ионной хроматографии с использованием прямого ультрафиолетового (УФ) детектирования при 210 нм неорганических анионов в солевых растворах (искусственная морская вода) с использованием окта-децилсиликоновой колонки, модифицированной цвитерионом (3-(N,N - диметилмиристиламмонио) пропансульфонатом. Предел обнаружения иодида -0,80 мкг/кг, относительное стандартное отклонение <1,2% [54].

Методы изотопного разбавления

Изотопное разбавление является методом количественного химического анализа с использованием радиоактивных или обогащенных стабильных нуклидов в качестве индикаторов. Метод основан на изменении изотопного состава определяемого элемента в результате разбавления при смешении с анализируемым образцом. Характерной особенностью метода является возможность проводить количественное определение при неполном выделении анализируемого вещества. В классическом варианте определение йода основано на изменении удельной радиоактивности при разбавлении в ходе анализа. К анализируемому раствору, содержащему йод, добавляют известное количество изотопа 129I (либо 131I). После перемешивания раствора и достижения равновесного распределения изотопов между введенным и анализируемым веществами из раствора выделяют часть анализируемого вещества, измеряют его массу и радиоактивность. При этом его удельная радиоактивность равна таковой вещества в растворе после смешения. Результаты анализа йода в пищевых продуктах методом изотопного разбавления хорошо совпадают с данными, полученными методами нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой [51,52]. При определении концентрации йода в соли, молоке и моче использован метод изотопного разбавления [67]. Подготовку проб способом «сухого сжигания» проводили только при анализе молока. В качестве индикаторного раствора использовали 131I. Электрофоретическое разделение смеси осуществляли в полиакриламидном геле при 300°С в течение 2 ч. Чувствительность метода - 1 мкг/л; относительное стандартное отклонение - 14%.

Метод нейтронно-активационного анализа

Нейтронно-активационный анализ (НАА) является методом качественного и количественного элементного анализа вещества, основанным на активации ядер атомов и исследовании образовавшихся радиоактивных изотопов (радионуклидов). Вещество облучают ядерными частицами, или у-квантами. Затем определяют порядковый номер и массовое число образовавшихся радионуклидов по их периодам полураспада и энергии излучения. Количественный активационный анализ состоит в том, что активность образовавшегося радионуклида пропорциональна числу ядер исходного изотопа, участвовавшего в ядерной реакции. Анализ обычно выполняют относительным методом, основанным на сравнении активности анализируемого образца и образцов сравнения с точно известным содержанием определяемых элементов. С помощью метода НАА исследовано содержание йода в стандартных образцах (Standard Reference Materials 1571 Orchard Leaves and 1577 Bovine Liver from the National Institute of Standards and Technology (NIST). При этом получено хорошее совпадение с данными NIST. Абсолютный предел обнаружения - 0,5-10 нг йода в пробе [72]. Метод НАА применен для определения низких концентраций йода в пищевых продуктах и биологическом материале [28,29,46]; абсолютный предел обнаружения - 5 нг йода в пробе. Стандартное отклонение - 5% при концентрации 10 мкг в 100 г и 10% - при 2 мкг в 100 г [71]. С помощью метода НАА в Корее изучено содержание йода в грудном молоке женщин, употребляющих большое количество морепродуктов [64]. Метод широко и успешно используется также в Китае, США и других странах для определения среднесуточного потребления йода с рационом питания и содержания йода в продуктах детского питания [53, 57, 46, 28, 29]. Сравнивая НАА и церий-арсенитный метод, следует признать, что первый дает более устойчивые результаты [52, 75]. Основным его достоинством являются быстрота проведения, сравнительно небольшая трудоемкость, высокая информативность, возможность проводить анализ без разрушения образца. Широкое использование вычислительной техники для оптимизации условий анализа и обработки спектрометрической информации позволяет повысить точность и надежность метода и создать полностью автоматизированную систему НАА. Основным недостатком метода НАА является низкая доступность аппаратурного оснащения и сложности, связанные с ее эксплуатацией.

Масс-спектрометрический метод с индуктивно-связанной плазмой

Метод ИСП-МС с целью определения йода в пищевых продуктах предусматривает нахождение массы (чаще отношения массы к заряду - m/z) и относительного количества ионов, получаемых при ионизации исследуемого продукта или уже присутствующих в изучаемой смеси. Для элементного анализа йода применяются ионные источники с ионизацией образца в индуктивно-связанной плазме аргона при атмосферном давлении. Метод ИСП-МС был разработан для определения йода в стандартных образцах (SRMs) и морепродуктах. Предел определения - 15 мкг/кг (используя 0,2 г навеску и 50-кратное разбавление). Относительное стандартное отклонение - 3,2-12% при концентрации сухого продукта 4,7-0,17 мг/кг [56].

Указанный метод используется при оценке содержания йода в ряде йодированных продуктов питания и стандартных образцах. Отмечено высокое совпадение результатов анализа с декларируемым количеством йода в пищевом продукте. Относительное стандартное отклонение - 0,6-2,8% для концентраций - 0,1-5 мкг/г. Предел обнаружения - 8 нг/г при навеске 0,8 г [50,70]. ИСП-МС успешно применяется для определения йода в сухом молоке и плазме крови человека [78]. Этим методом в Дании, Филиппинах, Германии [73, 66,51, 55)] исследовано содержание йода в воде и различных пищевых продуктах (молоке, пиве, напитках). В последние годы разработана новая модификация метода ИСП-МС для определения йода в пищевых продуктах и биологических жидкостях. Эта модификация основана на обратно-фазовой жидкостной хроматографии разделения смеси, постколоночном окислении, переводе йода в летучее соединение и последующем ИСП-МС-детектировании. Изучены оптимальные условия этого окисления, температурный режим и рН буфера, условия разделения смеси. Предел определения в зависимости от образца составляет 0,08 и 1,5 мкг/л (в пересчете на йод) [62].

Таким образом, существует широкий арсенал методов количественного определения йода в различных пищевых продуктах, воде и биологических объектах. Каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками. При этом следует отметить, что многие из методов, которые применяются для определения йода, содержащегося в продуктах питания, продовольственном сырье и биологических средах, малодоступны для использования в широкой аналитической практике, хотя и обладают высокой чувствительностью и достоверностью. В то же время наиболее доступные и простые методы (титриметрический, фотометрические и др.) часто характеризуются низкой чувствительностью, недостаточной селективностью и малой воспроизводимостью результатов анализа.

 

Литература:

  1. Бозаджиев Л.Л., Срипник Д.Г., Побережная О.Н. // Здоровье населения и среда обитания. - 2001. - № 2. - С. 22-24.
  2. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. - М.: Химия, 1984. - 170 с.
  3. Вородимова А.А. // Вопр. питания. - 1980. - № 1. - С. 71-72.
  4. Временная фармакопейная статья ВфС 42-3533-99. Экстракт ламинарии сухой / Минздрав РФ. - М. 2000. - 14 с.
  5. Выдра Ф.И. Инверсионная вольтамперометрия. - М.: Мир, 1980. - 265 с.
  6. ГОСТ 25832-89. Изделия хлебобулочные диетические.
  7. ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки.
  8. ГОСТ 28458-90. Корма растительные. Метод определения йода
  9. Драгомирова МЛ. Методы определения микроэлементов. -М.: Химия, 1950. - С. 23-31.
  10. Захарова Э.А., Спепченко Г.Б., Колпакова Е.Ю. // Вопр. питания. - 2001. - № 3. - С. 32-36.
  11. Зейналова Е.А., Моршина Т.Н., Сенявин М.М. // Журн. анал. химии. - 1975. - Т. XXX. - Вып. 5. - С. 66- 970.
  12. Зейналова Е.А., Сенявин М.М. // Там же. - Вып. 11. - С. 2207-2211.
  13. Листов С.А., Арзамазцев А.П., Богданова В.Н. // Вопр. питания. - 1973. - № 3. - С. 72-73.
  14. МУК 4.1.699-98. Определение йода в соли поваренной пищевой, йодированной йодатом калия.
  15. МУК 4.1.747-99. Фотометрическое определение йода в воде. Определение концентраций химических веществ в воде централизованных систем питьевого водоснабжения. Методы химического анализа вод.
  16. МУК 4.1.1090-02. Определение йода в воде.
  17. МУК 4.1.1106-02. Определение массовой доли йода в пищевых продуктах и сырье титриметрическим методом.
  18. МУК 4.1.1187-03. Вольтамперометрическое определение йода в пищевых продуктах.
  19. МУК 4.1.1481-03. Определение массовой концентрации йода в пищевых продуктах, продовольственном сырье и БАД вольтамперометрическим методом (I).
  20. МУК 4.1.1481 -03. Определение массовой концентрации йода в пищевых продуктах, продовольственном сырье и БАД вольтамперометрическим методом (II).
  21. Окорокова Ю.И., Мухорина К.В. // Вопр. питания. - 1968. -№1.- С. 78-82.
  22. Петухова Н.М. Вопросы хранения и оценка качества плодоовощных товаров. - 1981. - С. 97-104.
  23. Савина П.Н. // Вопр. питания. - 1972. - № 5. - С. 77-78.
  24. Слепченко Г.Б., Пичугина Е.М. // Химия и хим. технология. -2003. - Т. 46. - Вып. 5. - С. 21.
  25. Федорова Т.И., Яцимирский К.Б., Васильев Е.В. // Журн. ана-лит. химии. - 1977. - Т. 32, № 10. - С. 1951-1954.
  26. Швейкина Р.В. // Лаб. дело. - 1973. - № 10. - С. 62-66.
  27. Яцимирский Б.П., Бударин Л.И., Федорова А.П.//Журн.ана-лит. химии. - 1963. - Т. 18, № 1. - С. 103-108.
  28. Allegrini M., Boyer K.W, Tanner J.Т. //J. Assoc. Anal. Chem. -1981. - Vol. 64, No. 5. - P. 1111-1115.
  29. Allegrini M., Pennington J.A, TannerJ.T. //J. Am. Diet. Assoc. -1983. - Vol..83, No. 1. - P. 18-24.
  30. A OA С Official Method 920-158. // Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists / Ed. Sidney Williams. - Arlington, 1995. - Ch. 41. - P. 6.
  31. AOAC Official Method 920.204.//Ibid. - Ch. 11. - P. 24.
  32. AOAС Official Method. 925.56. // Ibid. - P. 31.
  33. AOAC Official Method 932.21. // Ibid. - Ch. 18. - P. 10A.
  34. AOAC Official Method 935.14. // Ibid. - Ch. 4. - P. 34.
  35. AOAC Official Method 939.13. // Ibid . - App. A. - P. 5.
  36. AOAC Official Method 982.39. // Ibid. - Ch. 21. - P. 14.
  37. AOAC Official Method 992.22. // Ibid. - Ch. 33. - P. 29.
  38. AOAC Official Method 992.24. // Ibid. - Ch. 50. - P. 13.
  39. AOAC Official Method 993.20. (IUPAC-AOCS-AOAC Method) // Ibid. - Ch. 41. - P.7-9.
  40. Aumont G.//Ann. Rech.Vet-1982.-Vol. 13,No.2.-P.205-210.
  41. Bakker H.J. //J Assoc. Anal. Chem. - 1977. - Vol. 60, No. 6. -P. 1307-1309.
  42. Bellanger J.R., Tressol J.C., Piel H.P. //Ann. Rech. Vet. - 1979. -Vol. 10, No. 1.-P. 113-115.
  43. Braun D.E., Wadman W.H. // Anal. Chem. - 1967. - Vol. 39, No. 7. - P. 840-842.
  44. Bruhn J.C., Franke A.A. //]. Dairy Sci. - 1983. - Vol. 66. -P. 1396-1398.
  45. Curtis A.R., Hamming P. //}. Assoc. Anal. Chem. - 1982. - Vol. 65, No. 1. - P. 20-23.
  46. Dermelj M., Stibilj V., Byrne A.R. // Z. Lebensm. Unters Forsch. -1996. - Vol. 202, No. 6. - P. 447-50.
  47. Fischer P.W., L'Abbe M.R. //J. Assoc. Anal. Chem. - 1981. -Vol. 64, No. 1.-P. 71-74.
  48. Fischer P.W., L'Abbe M.R., GirouxA. // Ibid. - 1986. - Vol. 69, No. 4. - P. 687-689.
  49. Front M.S. //Analyst. - 1994. - Vol. 199. - P. 2293-2301.
  50. Gelinas Y., Krushevska A., Barnes R.M. // Anal. Chem. - 1998. -Vol. 170, No. 5. - P. 1021-1025.
  51. Haldimann M., Eastgate A., Zimmerli B. // Analyst. - 2000. -Vol. 125, No. 11. - P. 1977-1982.
  52. Heckman M.M. //J. Assoc. Anal. Chem. - 1979. - Vol. 62, No. 5. - P. 1045-1049.
  53. Hou X., Chai C., Qian Q. et al. // Sci. Total Environ. - 1997. -Vol. 193, No. 3. - P. 161-167.
  54. Ни W., Hasebe K., Tanaka K. et al. // Anal. Chem. - 1999. -Vol. 71, No. 8.-P. 1617-1620.
  55. ahreis G., Hausmann W., Kiessling G. et al. // Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. - 2001. - Vol. 109, No. 3. - P. 163-167.
  56. Julshamn K., Dahl L, Eckhoff K. //J. AOAC Int. - 2001. -Vol. 84, No. 6. - P. 1976-1983.
  57. lyengar G. V., Kawamura H., Parr R.M. et al. // Food Nutr. Bull. - 2002. - Vol. 23, No. 3. - Suppl. - P. 124-128.
  58. Laurberg P. //J. Clin. Endocrinol. Metab. - 1987. - Vol. 64. -P. 969-974.
  59. Lin F.M, Wu H.L, Кои H.S, Lin S.J. //J Agric. Food Chem. -2003. - Vol. 51, No. 4. - P. 867-870.
  60. Maros L, Kaldy M, Igaz S. // Anal. Chem. - 1989. - Vol. 61, No. 7. - P. 733-735.
  61. Meyerhoff M.E., Opdycke W.N. // Adv. Clin. Chem. - 1986. -No. 25. - P. 1-47.
  62. Michalke В., Schramel P., Witte H. // Biol Trace Elem. Res. -2000. - Vol.78, No. 1-3. - P. 67-70.
  63. Mitsuhashi T, Kaneda Y. //]. Assoc. Anal. Chem. - 1990. -Vol. 73, No. 5. - P. 790-792.
  64. Moon S., Kim ]. // Int. J. Food Sci. Nutr. - 1999. - Vol. 50. No. 3.-P. 165-171.
  65. Moxon R.E., Dixon E.J. // Analyst. - 1980. - Vol. 105. - P. 344-352.
  66. Natera E., Trinidad Т., Valdez D. et al. // Food Nutr. Bull. - 2002. -Vol. 23, No. 3. - Suppl. - P. 1П-1П.
  67. Perihan В., Fatma Y.F., Zymryt B. // Analyst. - 2000. - Vol. 125. -P. 1977-1982.
  68. Perring L., Marija Basic-Dvorzak, Daniel A. // Ibid. - 2001. -Vol. 126. - P. 985-988.
  69. Pieter L.J. // Bull. World Health Organ. - 2003. - Vol. 81, No. 7. - P. 517-523.
  70. Radlinger G., Heumann K.G. // Anal Chem. - 1998. - Vol. 70, No. 11.-P. 2221-2224.
  71. Rao R.R., Chatt A. // Ibid. - 1991. - Vol. 63, No. 13. - P. 1298-1303.
  72. Rao R.R., Chatt A. // Analyst. - 1993. - Vol. 118, No. 10. -P. 1247-1251.
  73. Rasmussen L.B., Larsen E.H., Ovesen L. // Eur. J. Clin. Nutr. -2000. - Vol. 54, No. 1. - P. 57-60.
  74. Sandell E.B., Kolthoff l.M. // Mikrochemica Acta. - 1937. -Vol. 1. - P. 9-25.
  75. Sharpless K.E., Gill L.M., Margolis S.A. et al. //J. AOAC Int. -1999. - Vol. 82, No. 2. - P. 276-287.
  76. Shi L, Zhou R., Wang G. // Wei Sheng Yen Chiu. - 1998. - Vol. 27, No. 6. -P. 412-414.
  77. Thompson D., Lee S., Allen R.//]. Assoc. Anal. Chem. - 1983. -Vol. 66, No. 6. - P. 1380-1384.
  78. Vanhoe H., Van Allemeersch F., Versieck J. et al. // Analyst. -1993. - Vol. 118, No. 8. - P. 1015-1019.
  79. WHO/UNICEF/ICCIDD. Indicators for assessing iodine deficiency disorders and their control through salt iodization. -Geneva: World Health Organization, 1994. - P, 29-31.
  80. Wilson B, van Zyl A. // S. Afr. J. Med. Sci. - 1967. - Vol. 32. -P. 70-82.
  81. Yang S.X., Fu SJ., Wang M.L. // Anal. Chem. - 1991. - Vol. 63, No. 24. - P. 2970-2973 

 

Обратная связь
Биойод © 1999-2022
Разработано Kproject