[2009/Nr 3] Ocena skażenia kadmem zbóż, przetworów zbożowych i ziemniaków

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 lubel-skiego. Otrzymane wyniki porównano z zawartością kadmu w tych produktach oznaczonych w latach 90.

Hasła kluczowe: kadm, zboża, mąki, pieczywo, ziemniaki. Key words: cadmium, cereals, fl ours, bread, potatoes.

Przetwory zbożowe i ziemniaki w naszym regionie świata wg. danych GUS (1) stanowią ok. 27–30% udziału w całodziennej diecie i są podstawowym produktem w żywieniu człowieka (2). Produkty te są przede wszystkim źródłem węglowoda-nów 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 po-równać z badaniami wcześniejszymi (6, 7, 8, 9).

MATERIAŁ I METODY

Materiał badany stanowiły próbki zbóż otrzymane z Zakładów Młynarskich w Lub-linie i pochodziły z młynów lub elewatorów podległych tym zakładom. Próbki zbóż pobierane były zgodnie z normą PN-70/R-74010. Pojedyncza próbka była reprezenta-tywna dla partii wielkości od kilku do kilkunastu ton. Próbki mąk pochodziły z dużych młynów Lubelszczyzny, badano również 6 rodzajów kasz (gryczana, manna, jęcz-mienna, jęczmienna pęczak, jaglana, kukurydziana) oraz płatki kukurydziane i ow-siane, 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, kajzer-ka, maślana, cebularz, bułka parówkajzer-ka, pączek, drożdżówka z makiem).

Ziemniaki otrzymano ze Stacji Oceny Ziemniaka w Lublinie, a frytki zakupiono w sklepach Lublina.

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 0,1–1,0μg/5ml MIBK (11).

Przed przystąpieniem do badań wykonano próbę odzysku, dodając znane zawar-tości kadmu do próbek przed mineralizacją. Odzysk dla zbóż wynosił 96,2% ± 3,21 przy v = 2,4%. Dokładność i precyzję metody sprawdzono przez wykonanie ozna-czeń zawartości kadmu w materiale certyfi kowanym Durum Wheat Flour R.N. 8436 dostępnym w National Institute of Standards Technology. Zawartość kadmu wg certyfi katu 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 przedsta-wiono 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.

Ta b e l a I. Zawartość Cd w zbożach, mąkach, makaronach i paluszkach w mg/kg Ta b l e I. Cadmium content in cereals, flours, and pastas mg/kg

L.p. Nazwa produktu Zakres (min.–max.) Średnia ±SD 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

L.p. Nazwa produktu Zakres (min.–max.) Średnia ±SD 6 Żytnia typ 720 0,011–0,017 0,015±0,003 7 Żytnia typ 2000 0,013–0,020 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 zawiera-ły 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 fi ńscy oznaczali w latach

80. w pszenicy 24–85 μg/kg, a w życie 37 μg/kg (12).

Ta b e l a II. Zawartość Cd w pieczywie, kaszach i płatkach mg/kg Ta b l e II. Cadmium content in bakery products and groots mg/kg

L.p. Nazwa produktu Zakres (min.–max.) Średnia ±SD 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 Ta b e l a I (dok.)

L.p. Nazwa produktu Zakres (min.–max.) Średnia ±SD 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 fi ńskich (15).

W tabeli III przedstawiono zawartość kadmu w ziemniakach i produktach ziemnia-czanych. Średnia zawartość kadmu w ziemniakach wynosiła 0,029 mg/kg, a w prze-tworach ziemniaczanych 0,064 mg/kg. Wartości były podobne do badań Bednarka (16) i badań wcześniejszych prowadzonych w Katedrze Bromatologii w Lublinie (9).

Ta b e l a III. Zawartość Cd w ziemniakach i produktach z ziemniaków mg/kg Ta b l e III. Cadmium content in potatoes and potato products mg/kg

L.p. Nazwa produktu Zakres (min.–max.) Średnia ±SD 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 Ta b e l a II (dok.)

Zawartość kadmu w ziemniakach nie przekraczała dopuszczalnej zawartości usta-lonej przez polskie ustawodawstwo (15), natomiast w przetworach z ziemniaków obserwowano przekroczenie dopuszczalnego stężenia.

Uzyskane wyniki zawartości kadmu w zbożach, mąkach, pieczywie i ziemnia-kach 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 mą-kach żytnich, a najwyższe w ziemniamą-kach.

2. Zawartość kadmu w badanych produktach nie przekracza dopuszczalnego stę-żenia ustalonego przez polskie ustawodawstwo z wyjątkiem przetworów ziemnia-czanych, gdzie obserwuje się przekroczenie dopuszczalnej zawartości.

3. Nie stwierdzono wyraźnych różnic w zawartości kadmu w badanych produk-tach na przestrzeni 18 lat.

A. K o t, S. Z a r ę b a, L. W y s z o g r o d z k a - K o m a ASSESSMENT OF CADMIUM CONTAMINATION IN CEREALS,

CEREAL PRODUCTS AND POTATOES S u m m a r y

Measurements of cadmium concentration in wheat, rye, wheat fl ours, rye fl ours, rye breads, wheat breads, noodles and potatoes in Lublin province.

Analyses were performed using fl ame AAS after dry ashing of samples in quartz crucible pots at 400°C. Heavy metal contents of almost all sample were signifi cantly below the maximum limits in Poland speci-fi d in the Ordinanse of the Minister of Health.

Heavy metal contents of wheat, rye wheat fl ours, rye fl ours, 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, 0,015-0,017-0,029 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. 2008 ZWS, Warszawa 2008. – 2. Brzozowska A.: Składniki mineralne w żywności człowieka. Wyd. AR Poznań 2002. – 3. Orzeł D., Styczyńska M.: Ocena zawartości ołowiu i kadmu w płatkach śniadaniowych dostepnych w handlu. Bromat. Chem. Toksykol. 2008; 41 (1); 41-45. – 4. Wojciechowska-Mazurek M., Starska K., Brulińska-Ostrowska E. i współpr. 2008; 41 (3): 468-474. – 5. Kot A., Zaręba S.: Ocena skażenia rtęcią zbóż, przetworów zbożowych i ziemniaków. Bromat. Chem. Toksykol. 2008; 41 (3): 878-882. – 6. Buliński R., Kot A.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia. Cz.X. Ocena skażenia szkodliwymi me-talami (Hg, Pb, Cd) zbóż z różnych regionów kraju. Bromat. Chem. Toksykol. 1990; 23(3-4): 100-104. – 7.

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): 105-108. – 8. Buliński R., Kot A., Błoniarz J. i wsp.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia. Cz.XII. Ocena

skażenia szkodliwymi metalami krajowego pieczywa. Bromat. Chem. Toksykol. 1992; 25(2): 193-196. – 9. Buliński R., Kot A., Błoniarz J.: Ocena skażenia metalami ciężkimi krajowych ziemniaków pocho-dzących z różnych rejonów Polski. Roczn. PZH, 1991; 42(4): 351-357. – 10. Whiteside P.J.: Pye Unicam Atomic Absorption Data Book. Published by Pye Unicam 1976.

11. Brüggemann J., Dörfuer H.H., Hecht H. i wsp.: Status of trace elements in sample food from Ger-many 1990-1994 FAO REM Technical Series 49 Roma 1996; 5-15. – 12. 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.): 27-35. – 13. 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.): 38-55. – 14. Bednarek W.,

Tkaczyk P., Dresler S.: Zawartość metali ciężkich jako kryterium oceny jakości bulw ziemniaka. Annales

UMCS Sec. E. 2006; 61: 121-131. – 15. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13.I.2003. Dz.U. Nr 37 poz. 326.