Zawartość mikro- i makroelementów w wybranych sokach warzywnych

Pełen tekst

(1)Zeszyty Naukowe nr. 644. 2004. Akademii Ekonomicznej w Krakowie. Grzegorz Suwa∏a Katedra Towaroznawstwa ˚ywnoÊci. ZawartoÊç mikroi makroelementów w wybranych sokach warzywnych 1. Wprowadzenie Wspó∏czesna nauka znajduje coraz wićej dowodów potwierdzajàcych celowoÊç stosowania soków w racjonalnym ˝ywieniu, szczególnie podkreÊlajàc i dokumentujàc ich wp∏yw w profilaktyce i terapii chorób cywilizacyjnych oraz w zapobieganiu procesom starzenia si´ organizmu [13]. Na szczególnà uwag´ zas∏ugujà soki warzywne typu przecierowego, gdy˝ zawierajà znacznie wi´ksze iloÊci sk∏adników od˝ywczych ni˝ soki klarowne. Stanowià zatem wartoÊciowà z punktu widzenia ˝ywieniowego, jak równie˝ coraz bardziej popularnà form´ dostarczania sk∏adników od˝ywczych zawartych w Êwie˝ych warzywach. Sk∏ad chemiczny soków zbli˝ony jest do sk∏adu Êwie˝ych warzyw, dzi´ki czemu dostarczajà podobnà iloÊç sk∏adników od˝ywczych, ale mogà równie˝ wprowadzaç do organizmu pierwiastki szkodliwe. Zanieczyszczenie ˝ywnoÊci tymi pierwiastkami jest trudne do uniknićia. Mo˝na jedynie dà˝yç do tego, aby st´˝enia ich by∏y jak najni˝sze. Zanieczyszczenie to jest odzwierciedleniem ska˝enia gleby, wody i powietrza przez py∏y, dymy, gazy przemys∏owe, Êcieki i odpady, a tak˝e procesy spalania w´gla. ZawartoÊç pierwiastków szkodliwych w Êrodowisku jest doÊç zró˝nicowana, a dzia∏anie ich na organizm zale˝y od rodzaju pierwiastka, dawki pobranej, postaci chemicznej, w jakiej wyst´puje oraz od stanu od˝ywienia, a zw∏aszcza od poda˝y niezb´dnych mikroelementów [1, 2, 3, 7, 13]. Wa˝nym elementem oceny wartoÊci od˝ywczej ró˝nych asortymentów soków warzywnych (podobnie jak owocowych i owocowo-warzywnych) jest znajomoÊç zawartoÊci w nich poszczególnych pierwiastków. Niektóre z nich, w tym równie˝ pierwiastki toksyczne, wyst´pujà w ka˝dym Êrodowisku w iloÊciach odpowiadajàcych wartoÊci tzw. t∏a naturalnego. Niektóre pierwiastki Êladowe.

(2) 66. Grzegorz Suwa∏a. sà mikroelementami niezb´dnymi do normalnego wzrostu i rozwoju ˝ywych organizmów. Jednak przy wy˝szym st´˝eniu niektóre z nich w organizmach roÊlin, zwierzàt i cz∏owieka mogà byç toksyczne. Dla cz∏owieka niezb´dnymi pierwiastkami Êladowymi sà: kobalt, chrom, miedê, fluor, ˝elazo, jod, mangan, selen, cyna i cynk [9], a wed∏ug niektórych autorów równie˝ arsen, molibden, krzem i nikiel [5]. Pierwiastki, które obecnie sà uznawane za bezwzgl´dnie toksyczne nawet w najmniejszych iloÊciach, choç w pewnych granicach mogà byç tolerowane, to kadm, o∏ów i rt´ç [4]. Celem niniejszej pracy by∏o okreÊlenie zawartoÊci wybranych mikro- i makroelementów oraz pierwiastków toksycznych w badanych sokach warzywnych.. 2. Materia∏ i metodyka badaƒ Badaniom poddano dwa rodzaje soków warzywnych w opakowaniach z laminatu wielowarstwowego o pojemnoÊci 1l, pochodzàcych od trzech ró˝nych producentów: – sok marchwiowy „Fortuna” o sk∏adzie: woda, przecier z marchwi, syrop glukozowo-fruktozowy, zag´szczony sok cytrynowy, substancja wzbogaca -jàca – witaminy C i E, – sok marchwiowy „Hellena” o sk∏adzie: wyciÊni´ty sok z marchwi, – sok marchwiowy „Hortex” o sk∏adzie: woda, przecier z marchwi, cukier, regulator kwasowoÊci – kwas cytrynowy, substancja wzbogacajàca – witamina C, – sok pomidorowy „Fortuna” o sk∏adzie: woda, koncentrat pomidorowy, sól, – sok pomidorowy „Hellena” o sk∏adzie: woda, koncentrat pomidorowy, sól, – sok pomidorowy „Hortex” o sk∏adzie: woda, koncentrat pomidorowy, sól. Soki zosta∏y wyprodukowane bez u˝ycia Êrodków konserwujàcych, utrwalone termicznie. Okres trwa∏oÊci wszystkich badanych soków wynosi∏ 1 rok. Soki zakupiono w punktach handlu detalicznego na terenie Krakowa. Do analiz odwa˝ano ze Êredniej próbki laboratoryjnej po 100 g soku, który w tyglach kwarcowych odparowywano w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza, a nast´pnie zw´glano i mineralizowano do ca∏kowitego spopielenia w piecu muflowym, w temperaturze nie przekraczajàcej 420°C. Oznaczenie zawartoÊci wybranych pierwiastków: Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca, Na, K, Pb i Cd wykonano metodà absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA). Podstaw´ tej metody stanowi fakt, ˝e atom dowolnego pierwiastka zdolny jest do absorpcji tylko takiego kwantu energii, jaki sam mo˝e emitowaç [6, 8]. Przygotowanie próbek oraz oznaczenie sodu, potasu, wapnia i magnezu przeprowadzono zgodnie z normà PN-EN 1134: 1999 [11]..

(3) ZawartoÊç mikro- i makroelementów w wybranych sokach warzywnych. 67. 3. Wyniki badaƒ i ich omówienie Wyniki zawartoÊci oznaczanych pierwiastków w poszczególnych sokach warzywnych zestawiono w tabelach 1–12. W tabeli 13 zestawiono w celu porównawczym Êrednie wartoÊci zawartoÊci oznaczanych pierwiastków dla poszczególnych soków warzywnych oraz dopuszczalne st´˝enia tych, które mogà stanowiç zagro˝enie. Tabela 1. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku marchwiowym firmy „Fortuna” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,12–0,27. 0,21. 0,05. Mangan. 7. 0,96–1,28. 1,15. 0,10. Cynk. 7. 2,12–3,26. 2,40. 0,39. ˚elazo. 7. 4,05–5,85. 5,00. 0,52. Magnez. 7. 60–73. 66,67. 4,07. Wapƒ. 7. 242–261. 254,67. 7,36. Sód. 7. 361–456. 405,17. 34,19. Potas. 7. 1969–2762. 2372,00. 258,67. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 2. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku marchwiowym firmy „Hellena” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,56–0,87. 0,76. 0,10. Mangan. 7. 1,78–2,16. 1,99. 0,13. Cynk. 7. 3,71–4,21. 3,94. 0,16. ˚elazo. 7. 4,85–5,75. 5,37. 0,31. Magnez. 7. 203–239. 221,71. 11,58. Wapƒ. 7. 360–403. 392,57. 13,82. Sód. 7. 889–966. 930,29. 31,57. Potas. 7. 6101–6841. 6437,29. 258,87. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne..

(4) Grzegorz Suwa∏a. 68. Tabela 3. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku marchwiowym firmy „Hortex” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,05–0,42. 0,22. 0,16. Mangan. 7. 0,91–1,14. 1,01. 0,09. Cynk. 7. 2,35–3,26. 2,74. 0,30. ˚elazo. 7. 2,95–5,35. 3,99. 0,78. Magnez. 7. 66–73. 69,86. 1,88. Wapƒ. 7. 203–254. 230,86. 15,52. Sód. 7. 246–299. 270,14. 17,53. Potas. 7. 1859–2305. 2161,00. 165,70. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 4. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku pomidorowym firmy „Fortuna” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,62–0,93. 0,74. 0,10. Mangan. 7. 1,28–1,84. 1,42. 0,18. Cynk. 7. 1,32–2,51. 2,04. 0,36. ˚elazo. 7. 6,35–8,47. 7,17. 0,66. Magnez. 7. 133–160. 149,86. 8,29. Wapƒ. 7. 169–196. 182,43. 8,14. Sód. 7. 4153–4669. 4501,29. 164,64. Potas. 7. 4089–5399. 4678,43. 382,94. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 5. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku pomidorowym firmy „Hellena” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,75–0,99. 0,80. 0,08. Mangan. 7. 0,86–1,18. 0,98. 0,11. Cynk. 7. 1,67–2,35. 1,98. 0,23. ˚elazo. 7. 5,05–6,55. 5,54. 0,45. Magnez. 7. 133–153. 142,86. 6,08. Badany sk∏adnik.

(5) ZawartoÊç mikro- i makroelementów w wybranych sokach warzywnych. 69. cd. tabeli 5 ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Wapƒ. 7. 169–216. 187,14. 15,47. Sód. 7. 4971–6347. 5819,71. 540,14. Potas. 7. 2762–4215. 3811,00. 474,28. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 6. ZawartoÊç badanych mikro- i makroelementów w soku pomidorowym firmy „Hortex” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. Miedê. 7. 0,42–0,56. 0,44. 0,06. Mangan. 7. 0,86–1,14. 1,05. 0,09. Cynk. 7. 1,35–2,82. 1,85. 0,47. ˚elazo. 7. 4,85–5,98. 5,38. 0,36. Magnez. 7. 119–129. 124,29. 3,15. Wapƒ. 7. 142–202. 178,86. 17,03. Sód. 7. 4537–5202. 4889,33. 212,76. Potas. 7. 3352–3840. 3635,67. 167,92. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 7. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku marchwiowym firmy „Fortuna” Badany sk∏adnik. ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0105–0,0182. 0,01379. 0,00315. Kadm. 7. 0,0054–0,0114. 0,00780. 0,00226. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 8. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku marchwiowym firmy „Hellena” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0052–0,0152. 0,01067. 0,00322. Kadm. 7. 0,0038–0,0171. 0,01100. 0,00464. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne..

(6) Grzegorz Suwa∏a. 70. Tabela 9. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku marchwiowym firmy „Hortex” Badany sk∏adnik. ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0031–0,0156. 0,00939. 0,00401. Kadm. 7. 0,0029–0,0114. 0,00726. 0,00260. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 10. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku pomidorowym firmy „Fortuna” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0065–0,0145. 0,01083. 0,00298. Kadm. 7. 0,0018–0,0074. 0,00486. 0,00182. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 11. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku pomidorowym firmy „Hellena” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0058–0,0155. 0,00996. 0,00301. Kadm. 7. 0,0022–0,0064. 0,00453. 0,00136. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Tabela 12. ZawartoÊç badanych pierwiastków toksycznych w soku pomidorowym firmy „Hortex” ZawartoÊç [mg/l] n. zakres wartoÊci. – Êrednia wartoÊç [x]. Odchylenie standardowe [s]. O∏ów. 7. 0,0053–0,0136. 0,00860. 0,00293. Kadm. 7. 0,0011–0,0078. 0,00479. 0,00224. Badany sk∏adnik. èród∏o: badania w∏asne.. Badania wykaza∏y, ˝e analizowane soki sà bogatym êród∏em potasu, który poprawia prac´ mi´Ênia sercowego, a razem z witaminà C i bioflawonoidami zapobiega zwapnieniu naczyƒ krwionoÊnych. Nale˝y równie˝ zwróciç uwag´ na zawartoÊç magnezu w soku marchwiowym firmy „Hellena”, w którym poziom zawartoÊci tego pierwiastka jest czterokrotnie wy˝szy ni˝ w pozosta∏ych sokach, co wp∏ywa korzystnie na wartoÊç od˝ywczà tego soku..

(7) 0,01100 0,00726. 0,00939. 2161,00. 270,14. 230,86. 69,86. 3,99. 2,74. 1,01. 0,22. marchwiowy „Hortex”. 0,00486. 0,01083. 4678,43. 4501,29. 182,43. 149,86. 7,17. 2,04. 1,42. 0,74. pomidorowy „Fortuna”. 0,00453. 0,00996. 3811,00. 5819,71. 187,14. 142,86. 5,54. 1,98. 0,98. 0,80. pomidorowy „Hellena”. 0,00479. 0,00860. 3635,67. 4889,33. 178,86. 124,29. 5,38. 1,85. 1,05. 0,44. pomidorowy „Hortex”. w produktach zawierajàcych powy˝ej 50% warzyw korzeniowych dopuszczalna zawartoÊç kadmu wynosi 0,05 mg/l. èród∏o: badania w∏asne.. a. 0,00780. Kadm. 0,01067. 6437,29. 2372,00. 0,01379. Potas. 930,29. 405,17. Sód. O∏ów. 392,57. ˚elazo. 221,71. 5,37. 5,00. Cynk. 66,67. 3,94. 2,40. 254,67. 1,99. 1,15. Mangan. Wapƒ. 0,76. 0,21. Miedê. Magnez. marchwiowy „Hellena”. Ârednie wartoÊci zmierzone dla poszczególnych soków [mg/l]. marchwiowy „Fortuna”. Badany sk∏adnik. 0,03a. 0,2. –. –. –. –. –. 5. –. 3,5. nie wićej ni˝ [mg/l]. Regulacje prawne. Tabela 13. Zestawienie Êrednich wartoÊci oznaczonych iloÊci poszczególnych pierwiastków w badanych sokach. ZawartoÊç mikro- i makroelementów w wybranych sokach warzywnych 71.

(8) 72. Grzegorz Suwa∏a. ZawartoÊç pierwiastków toksycznych (o∏ów i kadm) w badanych sokach mo˝na uznaç za bardzo niskà. Sà to iloÊci na poziomie 5–10% wartoÊci dopuszczalnych, okreÊlonych w Rozporzàdzeniu Ministra Zdrowia z dnia 27 grudnia 2000 r. w sprawie wykazu dopuszczalnych iloÊci substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do Êrodków spo˝ywczych lub u˝ywek, a tak˝e zanieczyszczeƒ, które mogà znajdowaç si´ w Êrodkach spo˝ywczych lub u˝ywkach [12]. Stwierdzono równie˝ ma∏à zawartoÊç cynku i miedzi, których zbyt wysoki poziom w organizmie wp∏ywa niekorzystnie na stan zdrowia cz∏owieka. Oznaczone iloÊci tych dwu pierwiastków sà znacznie ni˝sze od dopuszczalnych [10]. Nieznaczne ró˝nice zawartoÊci oznaczanych pierwiastków, uzyskane w wypadku soków jednego rodzaju, dla poszczególnych producentów mogà byç konsekwencjà iloÊci danego pierwiastka obecnej w surowcu, wynikajàcej z ró˝norodnoÊci warunków upraw, z których surowce sà dostarczane. W wypadku soku z marchwi firmy „Hellena” podwy˝szone zawartoÊci poszczególnych pierwiastków wynikaç mogà z warunków procesu technologicznego, który powoduje, na co wskazujà uzyskane wyniki, mniejsze ubytki ni˝ proces stosowany przez pozosta∏ych producentów. Analiza zestawienia wyników (tabela 13) pozwala stwierdziç, ˝e w grupie soków marchwiowych sok firmy „Hellena” zawiera najwi´ksze iloÊci wszystkich oznaczanych pierwiastków z wyjàtkiem o∏owiu. Najwy˝szy poziom zawartoÊci o∏owiu w tej grupie soków oznaczono w soku firmy „Fortuna”, poza tym sok ten jest najubo˝szym êród∏em magnezu, cynku i miedzi. W soku firmy „Hortex” oznaczono najni˝szy poziom zawartoÊci kadmu, co jest niewàtpliwà zaletà, niestety jest on równie ubogim êród∏em oznaczonych makroelementów oraz mikroelementów: ˝elaza i manganu. W grupie soków pomidorowych analiza zestawienia wyników pozwala na nast´pujàce konkluzje – najbogatszym êród∏em magnezu oraz mikroelementów: manganu, cynku i ˝elaza jest sok firmy „Fortuna”. Najni˝szy poziom zawartoÊci prawie wszystkich analizowanych pierwiastków (tj. magnezu, wapnia, potasu, ˝elaza, miedzi, cynku i o∏owiu) oznaczono w soku firmy „Hortex”. Sok firmy „Hellena” zawiera najwićej sodu, wapnia oraz miedzi, a najmniej manganu i kadmu. Najwy˝szy poziom pierwiastków toksycznych w tej grupie soków oznaczono w soku firmy „Fortuna”. Nale˝y jednak zaznaczyç, ˝e omówione ró˝nice w grupie soków pomidorowych z konsumenckiego punktu widzenia nie sà znaczàce.. 4. Wnioski 1. Badane soki warzywne sà bogatym êród∏em mikro- i makroelementów, przez co stanowià cenny element codziennej diety cz∏owieka. 2. Sok marchwiowy firmy „Hellena” w grupie soków marchwiowych stanowi najatrakcyjniejszà ofert´ z ˝ywieniowego punktu widzenia..

(9) ZawartoÊç mikro- i makroelementów w wybranych sokach warzywnych. 73. 3. W grupie soków pomidorowych nie wyst´pujà istotne dla konsumentów ró˝nice zawartoÊci poszczególnych pierwiastków. 4. ZawartoÊç pierwiastków toksycznych jest niska we wszystkich badanych sokach, znacznie poni˝ej wartoÊci dopuszczalnej, a tym samym nie stanowi zagro˝enia dla zdrowia konsumentów. Literatura [1] Abdula M., Nair B.M., Chandra R.K., Health Effect and Interactions of Essential and Toxin Elements, „Nutrition Research Review” 1985, Suppl. 1. [2] Benner I., Cadmium Toxicity, „World Review of Nutrition and Dietetics” 1978, nr 32. [3] Chowdhury B.A., Chandra R.K., Biological and Health Implication of Toxic Heavy Metals and Essential Trace Elements Interactions, „Progress ni Food and Nutrition Science” 1987, nr 11. [4] Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Zanieczyszczenie gleb i roÊlin uprawnych pierwiastkami Êladowymi, CBR, Warszawa 1984, nr 8. [5] Kiem J., Feinendegen L.E., Trace Element Analytical Chemistry in Medicine and Biology, Walter de Gruyter, Berlin–New York 1984. [6] Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, t. 3, wyd. 4, PWN, Warszawa 1987. [7] Nabrzyski M., Toksykologiczna ocena wybranych metali Êladowych w ˝ywnoÊci. Problemy jakoÊci analizy Êladowej w badaniach Êrodowiska przyrodniczego, P.J.03, Biblioteka Monitoringu Ârodowiska, Warszawa 1996. [8] Naumczyk J., Badania chemiczne wód stosowane w przemyÊle spo˝ywczym (2), „Przemys∏ Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 1999, nr 4. [9] Nikonorow M., Urbanek-Kar∏owska B., Toksykologia ˝ywnoÊci, PZWL, Warszawa 1987. [10] PN-A-75958: 1996. Produkty warzywne i owocowo-warzywne, Soki. [11] PN-EN 1134: 1999. Soki owocowe i warzywne. Oznaczanie zawartoÊci sodu, potasu, wapnia i magnezu metodà spektrometrii absorpcji atomowej (AAS). [12] Rozporzàdzenie Ministra Zdrowia w sprawie wykazu dopuszczalnych iloÊci substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do Êrodków spo˝ywczych lub u˝ywek, a tak˝e zanieczyszczeƒ, które mogà znajdowaç si´ w Êrodkach spo˝ywczych lub u˝ywkach, z dnia 27 grudnia 2000 r., Dz. U. 2001, nr 9, § 1 pkt 4. [13] Soki warzywne i owocowe a zdrowie, pod red. I. Nadolnej i L. Szponara, Instytut ˚ywnoÊci i ˚ywienia, Warszawa 1998.. Microelement and Macroelement Contents of Selected Vegetable Juices The objective of the research was to determine the iron, zinc, copper, manganese, magnesium, calcium, sodium, potassium, lead and cadmium contents of selected vegetable juices. Two kinds of juices were tested: carrot juice and tomato juice produced by „Fortuna”, „Hellena” and „Hortex”. For the purpose of the research atomic absorption spectrophotometry was used. The analysis of the results obtained showed that the levels of toxic elements (Pb and Cd) are much lower that the limits. The tested juices were found to be a rich source of potassium, and the carrot juice „Hellena” was characterized by higher amounts of all the investigated elements, except lead, which can result from a different manufacturing process..

(10)