ROCZN. PZH, 1995, XLVI, N R 4
JO A N N A M A S Ł O W S K A , M A R IA B IE L A W S K A
BADANIE POZIOMU A M IN AROMATYCZNYCH
W W YBRANYCH PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH
ST U D Y O F T H E LEV EL O F A R O M A TIC A M IN ES IN FO O D PR O D U C T S Z Zespołu Chemii Bionieorganicznej i Analitycznej
In stytutu Podstaw Chemii Żywności Politechniki Łódzkiej K ierow nik: prof. d r hab. J. Masłowska
M etodą spektrofotometryczną badano zawartość amin aromatycznych w produktach spożywczych, takich ja k: kawa mielona, orzechy ziemne świeże i solone, orzechy włoskie, laskowe i pistacjowe oraz masło roślinne.
W STĘP
Ames i Gold w pracy opublikowanej w 1991 r. [1] podali, że żywność przetworzo
na (np.: kawa palona, mięso wędzone, mięso pieczone i inne) jest głównym źródłem
czynników rakotwórczych, dostarczając około 200 mg różnych związków karcinogen-
nych w ciągu dnia. Wśród nich są policykliczne węglowodory aromatyczne (РАН),
aminy aromatyczne, aminy heterocykliczne [11, 12] oraz nitrozoaminy. Zespół Che
mii Bionieorganicznej i Analitycznej Instytutu Podstaw Chemii Żywności Politechniki
Łódzkiej od wielu lat zajmuje się badaniami zawartości związków toksycznych w róż
nych surowcach i produktach przemysłowych [2, 4-10].
W ostatnim czasie postanowiliśmy sprawdzić i zoptymalizować opracowane przez
nas wcześniej metody oznaczania amin aromatycznych w barwnikach i dostosować je
do oznaczania w produktach spożywczych. W pierwszym etapie naszych badań pod
jęto prace mające na celu przystosowanie dla potrzeb przemysłu spożywczego metody
spektrofotometrycznej opracowanej przez nas na początku lat osiemdziesiątych [4].
Ze względu na prostotę tej metody przystosowanie jej pozwoli na szybką ocenę
środków spożywczych.
M A T E R IA Ł I M ETO D Y K A C h a r a k t e r y s t y k a b a d a n y c h p r o d u k t ó w
Jak o m aterial d o badań użyto artykułów spożywczych, ogólnie dostępnych na rynku (Tabela I). Wszystkie badane próbki charakteryzow ały się typowym zapachem i smakiem.
T a b e l a I. Zestawienie i charakterystyka badanych próbek. Specification o f tested products.
Z a s a d a m e t o d y
M etoda oznaczania sumarycznej zawartości amin arom atycznych o parta jest na pom iarze absor- bancji (A) roztw oru zawierającego barw ny produkt reakcji sprzęgania zdwuazowanych amin aro m a tycznych z a-naftolem [4]. W wyniku tej reakcji powstaje związek barwy żółtej o charakterystycznym paśm ie absorpcji A = 570 nm.
O d c z y n n i k i i r o z t w o r y
1) W odorotlenek sodu cz.d.a. (POCh-Gliwice), roztwory: 30%-wy oraz 1 m ol/dm 3; 2) kwas solny cz.d.a. (POCh-Gliwice) roztw ór 1 m ol/dm 3; 3) azotyn sodu cz.d.a. (POCh-Gliwice) roztw ór 1 m ol/dm 3; 4) etanol rektyfikow any, firmy „Polm os” w Łodzi; 5). a-naftol cz.d.a. (POCh-Gliwice) roztw ór 2% -owy w etanolu, trwały 2 tygodnie. Roztw ór roboczy 35 cm3 2% -owego a-naftolu od mierzyć do zlewki o poj. 100 cm 3 i dodać 50 cm 3 roztw oru N aO H o stężeniu 1 m ol/dm 3. Odczynnik przygotowuje się bezpośrednio przed użyciem; 6) anilina cz.d.a. (POCh-Gliwice). R oztw ór p o d stawowy 1 mg aniliny/cm 3. Odważyć 1 g±0,0001 g świeżo przedestylowanej aniliny (t.w. 184,64°C) 1 przenieść ilościowo d o kolby miarowej o poj. 1000 cm 3, spłukując 20 cm 3 1 molowego roztw oru HC1. Całość wymieszać i uzupełnić wodą destylow aną do kreski. R oztw ór jest trwały w ciągu 2 miesięcy. R oztw ór roboczy: z roztw oru podstawowego pobrać 10 cm3 do kolby na 1000 cm 3 i uzupełnić w odą destylow aną do kreski. Roztw ór zawiera 10 //g aniliny w 1 cm 3 roztworu.
A p a r a t u r a
Zestaw d o destylacji z p arą w odną, spektrofotom etr „Spekol” 220, firmy Carl Zeiss-Jena (Niemcy) oraz kiuwety szklane o grubości d = l cm.
N r 4
Aminy arom atyczne w żywności359
S p o r z ą d z e n i e k r z y w e j w z o r c o w e j
D o 10 kolbek E rlenm ayera o poj. 25 cm 3 odmierzyć pipetą 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 i 1,0 cm3 roztw oru roboczego aniliny (co odpow iada 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 i 10 aniliny) i dopełnić każdą kolbkę w odą destylow aną do 10 cm3. N astępnie do każdej kolbki dodać po 0,2 cm3 1 m olowe go HCI, 0,1 cm 3 1 m olowego N a N 0 2 i wytrząsać w ciągu 3 min. Do otrzymanych roztw orów dodać po 5 cm 3 roztw oru roboczego a-naftolu i wymieszać. Zmierzyć absorbancję (A) powstałych zabar wionych n a żółto roztw orów przy długości fali X = 570 nm stosując kiuwetę szklaną o grubości d = l cm. Jako próbkę odniesienia stosuje się roztwór, w którym zamiast roztw oru roboczego aniliny użyto 10 cm3 wody redestylowanej. Doświadczenia nasze wskazują, że nie należy używać roztw orów z większą ilością aniliny niż 10 //g, gdyż wówczas nie jest spełnione praw o Lamberla-Beera.
W y k o n a n i e o z n a c z e n i a
Oznaczyć 5 g ±0,0001 g badanej próbki produktu spożywczego (olej, orzechy, kaw a, masło roślinne lub inny p ro d u k t spożywczy) i przenieść ją do kolby destylacyjnej o poj. 1000 cm 3. N astępnie dodać 50 cm 3 wody destylowanej, 15 cm3 30%-owego N aO H i destylować z p arą wodną. Zebrać ~ 5 0 cm3 destylatu, z którego pobrać 10 cm3 i umieścić w kolbie stożkowej o poj. 25 cm3. D o kolbki dodać 0,2 cm 3 1 molowego HCI i 0,1 cm 3 1 molowego N aN O z i całość wytrząsać w ciągu 3 min. N astępnie dodać 5 cm 3 świeżo przygotowanego roztw oru a-naftolu. Po wymieszaniu powstaje żółto zabarw iony roztw ór, którego absorbancję (A) mierzy się przy długości fali świetlnej /. = 570 nm względem próbki zerowej zawierającej 10 cm 3 wody redestylowanej zam iast destylatu. Sumaryczną w artość amin arom atycznych w przeliczeniu na anilinę w próbce badanej odczytuje się z krzywej wzorcowej A = f (c).
O M Ó W IEN IE W Y N IK Ó W
W tabeli II przedstawiono uzyskane wyniki dla badanych próbek. Są one średnią
z pięciu powtórzeń. Ponieważ otrzymywane wstępne wyniki były bardzo niskie i le
żały poniżej pierwszego punktu krzywej, z tej przyczyny zwiększono 10-krotnie prób
kę pobieraną do badań (do 50g) i dalej postępowano tak jak opisano wyżej. Przed
stawione wyniki są podane w przeliczeniu na anilinę.
T a b e l a II . W yniki oznaczania sumarycznej zawartości amin arom atycznych w badanych p ro d u k tach spożywczych m etodą spektrofotom etryczną; A = 570nm , d = l cm.
The total level o f arom atic amines in selected food products determined by UV method (Л. = 570 nm, d = 1 cm).
Z uzyskanych danych wynika, że sumaryczna zawartość amin aromatycznych we
wszystkich badanych produktach jest bardzo niska, rzędu kilku /ig/kg, a w orzesz
kach ziemnych świeżych i maśle roślinnym wynosi tylko dziesiąte części /ig/kg.
Według aktów prawnych obowiązujących w Anglii i podawanych w dostępnym
piśmiennictwie [3] dopuszczalna zawartość wolnych amin aromatycznych wynosi
1 x 10_1 g/kg w barwnikach stosowanych do produkcji kosmetyków. Natomiast w Pol
sce dopuszczalna zawartość amin w barwnikach spożywczych wynosi 2 x 10“ 2 g/kg [13].
N a tej podstawie można wyciągnąć wniosek, iż zbadane produkty żywnościowe
są praktycznie wolne od zanieczyszczeń aminami aromatycznymi i nie stwarzają
zagrożenia. Natomiast porównanie wyników w orzechach ziemnych świeżych i solo
nych sugerowałoby iż przyczyną wzrostu zawartości amin aromatycznych może
być proces technologiczny. Informacje zawarte w pracy Amesa i Golda [1] iż kawa
palona zawiera 826 lotnych i podobną liczbę nielotnych związków chemicznych,
przy czym wśród nich jest aż 17 związków rakotwórczych takich, jak np.: kwas
kofeinowy, katechol, furfural, hydrochinon i inne, obligują nas do dalszych badań
w tym zakresie oraz wskazują na konieczność opracowywania bardziej doskonałych
metod oznaczania amin aromatycznych. Problemy te będą rozwiązywane w dalszych
naszych pracach.
W N IOSK I
1. Doświadczalnie wykazano, że opracowana spektrofotometryczna metoda ozna
czania sumarycznej zawartości amin w barwnikach, może być stosowana także do
oznaczania tych zanieczyszczeń w żywności.
2. Proponowana przez nas metoda jest stosunkowo prosta i szybka, daje powtarzalne
wyniki, a ponadto nie wymaga drogich odczynników i specjalnej aparatury.
Jako metoda wygodna i szybka może być stosowana we wszystkich laboratoriach
analitycznych.
3. Wykorzystując w badaniach w/w metodę wykazano, że poziom amin arom a
tycznych w kawie, orzechach i maśle roślinnym jest bardzo niski i mieści się w za
kresie od 4 x 10~6 do 1 x 10-7 g/kg.
J. M a s ł o w s k a , M. B i e l a w s k a
D E T E R M IN A T IO N O F A R O M A TIC A MI N E S LEVEL IN SELECTED FO O D PR O D U C T S
S u m m a r y
T he aim o f this study was to adapt the method o f total arom atic amines determ ination in dyes for food purposes and application in food industry. The level o f total arom atic amines, expressed as aniline, was found in the range o f 2,6 to 4,0 x 10- 6 g/kg in selected food products - colTee, w alnuts, hazelnuts, peanuts.
T he proposed method is simple, easy to perform and reliable, therefore may be recom m ended to use in food industry laboratories.
N r 4
Aminy arom atyczne w żywności361
PIŚM IEN N IC TW OI. Am esB.N . and Gold L.S.: Endogenous mutagens and the causes of orging and cancer. M utation Research, 1901, 250, 3-16. - 2.Bazylak G., Masłowska J., H PLC determ ination o f PA Hs in mineral oils used as dispersing agents for herbicides, Fresenius Z. Anal. Chem., 1990, 190, 336, 205. - 3. D yestuff Commision G erm an Research Society: Colours F or Cosmetics H arald Boldt Verlag K G , B oppard, 1977, 45. - 4. Masłowska J., Bielawska М.: M etoda oznaczania śladowych ilości am in arom atycznych w barw nikach stosowanych do produkcji kosm etyków. Bro- m at. Chem. T oksykol., 1982, 15, 125. - 5. M asłowska J., Bazylak G.: O cena całkowitej zawartości wielopierścieniowych węglowodorów arom atycznych w syntetycznych barw nikach kosm etycz nych., Pollena T ŚPK , 1984, 28, 207. - 6. Masłowska J., Swal В M etoda oznaczania śladowych ilości am in arom atycznych w tkaninach bawełnianych barwionych. Roczn. PZ H , 1990, 41, 285. - 7. M asłowska J., Swal. В Badania nad zaw artością wielopierścieniowych węglowodorów arom atycznych w olejach stosowanych do produkcji środków ochrony roślin., Roczn. PZ H , 1992, 43, 139. - 8. Masłowska J.\ Toksyczne związki organiczne oraz pierwiastki chemiczne w środo wisku naturalnym człowieka. Zeszyty naukow e P.Ł. Techn. i Chem. Spoż., 1990, 47, 47-66. - 9. M asłowska J:. A naliza śladowa składników toksycznych żywności, Wyd. P.Ł., Łódź 1992. - 10. M asłowska J.: Postęp w analizie związków rakotwórczych w surowcach kosmetycznych i kosm etykach. Pollena T SPK , 1993, 37, 5, 222-237.
I I . Sugim ura Т.: Succesful use of short-term tests for academic purposes: their use in identifi cation o f new environm ental carcinogens with possible risk for hum ans. M utation Research, 1988, 205, 33-39. - 12. Takayam a S., Nakatsura Y., Sato S.: Carcinogenic effect o f the sim ultaneous adm inistration o f five heterocyclic amines to F 344 rats., Jpn. J. Cancer. Res., 1987, 78, 1068. - 13. Zarządzenie M inistra Zdrow ia i Opieki Społecznej z dn. 31.03.1993 w sprawie wykazu sub stancji dodatkow ych dozw olonych i zanieczyszczeń technicznych w środkach spożywczych i używ kach. M onitor Polski 1993, n r 22 z dn. 11 m aja 1993, poz. 233.
D n. 1994.04.10
