Определение содержания металлов в рисе-сырце сорта Регул
Проведенный анализ литературных данных и результатов собственных исследований авторов [1] показал, что содержание тяжелых металлов в окружающей среде постоянно повышается, что объясняется увеличением количества автотранспорта, ежегодным внесением в почву удобрений и работой промышленных предприятий. Независимо от источника загрязнения их уровень в почве повышается, что приводит к увеличению концентрации токсичных ионов в растениях. Так как тяжелые металлы поступают в организм человека и животных в основном с растительной пищей, то это наносит серьезный вред здоровью. Тяжелые металлы имеют длительный период полураспада с сохранением своих токсических свойств и обладают кумулятивным действием, накапливаясь в живых организмах.
Таким образом, продукты питания из растительного сырья являются не только источником большого количества полезных веществ, но и компонентов антропогенного происхождения (пестицидов, нитратов, нитритов, микотоксинов, микроорганизмов, вирусов, гельминтов, тяжелых металлов и др.) [2].
Основным производителем риса в России является Краснодарский край. В станице Холмской Краснодарского края расположено одно из рисоперерабатывающих предприятий - ООО "Южная рисовая компания" (ЮРК), осуществляющая полный цикл работ по хранению и переработке наиболее ценных сортов риса-сырца и производства крупы в розничной упаковке. В работах [3, 4] рассмотрены технологические стадии переработки риса-сырца от приема зерна до фасовочного отделения на складе готовой продукции.
В данной статье определено содержание металлов в рисе-сырце сорта Регул, внешний вид которого приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Рис-сырец сорта Регул
Рисунок 2 - Гомогенизирование пробы в ступке
Анализ содержания металлов вольтамперометрическим методом проводили в следующей последовательности. Отобранный образец подвергали гомогенизации (рисунок 2), помещали в ступку и тщательно перемешивали. Затем образец в ступке растирали (рисунок 3) и взвешивали на аналитических весах (рисунок 4).
Рисунок 3 - Растертый рис-сырец
Рисунок 4 - Взвешивание образца на аналитических весах
При кислотной минерализации использовали концентрированные соляную, азотную кислоты и перекись водорода (рисунок 5). Проводили смачивание образца смесью концентрированных азотной и соляной кислот в объемном соотношении 1:3 с последующей дезактивацией концентрированным водным раствором пероксида водорода (рисунок 6). Начало нагревания минерализата и промежуточная стадия минерализации приведены на рисунках 7 и 8.
Рисунок 5 - Подготовка смеси для кислотной минерализации
Рисунок 6 - Смачивание образца смесью для кислотной минерализации
Рисунок 7 - Начало нагревания минерализата
Рисунок 8 - Промежуточная стадия минерализации
Окончание процесса минерализации определяли по полному растворению легкой органической составляющей пробы (рисунок 9). Минерализат образца (рисунок 10) представляет собой прозрачный, слегка окрашенный раствор. Отделение нерастворившегося остатка от фильтрата проводили путем фильтрования через складчатый бумажный фильтр марки "синяя лента" (рисунок 11). Нерастворившийся остаток (рисунок 12) представлял собой тяжелые органические включения.
Рисунок 9 - Окончание процесса минерализации образца
Рисунок 10 - Минерализат образца
Рисунок 11 - Фильтрование минерализата образца
Рисунок 12 - Нерастворившийся остаток на фильтре
Полученный фильтрат был прозрачным и имел желтый оттенок. Наличие окраски раствора объясняется неполным разложением азотной кислоты, что не мешает дальнейшему химическому анализу.
Инверсионную вольтамперометрию (ИВА) проводили в аккредитованной лаборатории на приборе "Ta-Lab" фирмы ООО "Томь-Аналит" (рисунок 13) согласно ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3.46-06 "Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм тяжелых металлов и токсичных элементов (Cd, Pb, Cu, Zn, Bi, Tl, Ag, Fe, Se, Co, Ni, As, Sb, Hg, Mn) в почвах, грунтах, донных отложениях, осадках сточных вод методом инверсионной вольтамперометрии".
Рисунок 13 - Анализирование фильтрата методом инверсионной вольтамперометрии
На рисунках 14-16 представлены зависимости (вольтамперограммы) разности потенциалов хлорид-серебряного электрода сравнения от силы тока индикаторного (рабочего) ртутно-пленочного электрода электрохимических ячеек. В ходе анализа проведено предварительное накопление определяемых форм металлов (Zn, Cd, Pb, Cu) на амальгаму ртути рабочего электрода с последующей разверткой разности потенциалов, являющейся качественной характеристикой метода, уникальной для каждого из определяемых компонентов. При переходе металлов из высшей в более низкую степень окисления на поверхности индикаторного электрода возникает ток, который является количественной характеристикой ИВА.
Рисунок 14 - Фон
Рисунок 15 - Проба
Рисунок 16 - Добавка
Перед анализом минерализата регистрируется фоновое содержание металлов в бидистиллированной воде (рисунок 14 - бирюзовая кривая). Далее получают вольтамперограмму пробы минерализата (рисунок 15 - синяя кривая). Программное обеспечение прибора на основе оценки и расчетов предлагает предварительное количество добавки аттестованных растворов определяемых металлов. После внесения добавки регистрируется кривая зависимости содержания металлов в пробе с добавкой (рисунок 16 - розовая кривая). На окончательной стадии анализа производится интегрированный расчет содержаний определяемых компонентов в зависимости от площадей полученных пиков методом внутреннего стандарта (добавки).
Результаты анализа содержания металлов в исследуемом образце риса-сырца сорта Регул приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание металлов в рисе-сырце
№ п/п |
Определяемые показатели |
Ед. Изм. |
Результат анализа ± погрешность |
Методики выполнений измерений |
1 |
Кадмий |
Мг/кг |
- |
ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3.46-06 |
2 |
Медь |
Мг/кг |
1,6±0,4 | |
3 |
Ртуть |
Мг/кг |
- | |
4 |
Никель |
Мг/кг |
- | |
5 |
Свинец |
Мг/кг |
1,4±0,4 | |
6 |
Цинк |
Мг/кг |
1,9±0,5 | |
7 |
Кобальт |
Мг/кг |
- | |
8 |
Железо |
Мг/кг |
95 | |
9 |
Марганец |
Мг/кг |
5,2±1,3 | |
10 |
Мышьяк |
Мг/кг |
- | |
11 |
Селен |
Мг/кг |
- | |
12 |
Сурьма |
Мг/кг |
- | |
13 |
Висмут |
Мг/кг |
- | |
14 |
Кремний диоксид |
% |
6,5 |
ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.65-10 |
15 |
Влажность |
% |
4,5 |
ГОСТ 5180-2015 |
Определение диоксида кремния проводили по ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.65-10 "Количественный химический анализ почв. Методика измерений массовой доли диоксида кремния в пробах почв, грунтов, донных отложений, илов, отходов производства и потребления гравиметрическим методом". Метод основан на сплавлении пробы с водой; выщелачивании сплава и переводе солей металлов в хлориды обработкой соляной кислотой; выделении кремнекислоты желатином; озолением кремнекислоты до диоксида кремния и определением его гравиметрическим методом.
Влажность определяли по Межгосударственному стандарту ГОСТ 5180-2015 "Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик" путем высушивания до получения разности масс образца с бюксом при двух последующих взвешиваниях не более 0,02 г.
Основными металлами риса-сырца сорта Регул, выращенного в Краснодарском крае, являются медь 1,6±0,4 мг/кг, свинец 1,4±0,4 мг/кг, цинк 1,9±0,5 мг/кг, железо 95 мг/кг, марганец 5,2±1,3 мг/кг и диоксид кремния 6,5 мг/кг. Наличие значительного количества железа объясняется износом самотеков. Содержание цинка и марганца соответствует данному виду зерна: Zn - 1,8 мг/кг; Mn - 3,63 мг/кг [6]. Оболочка, в которой находится зерно риса, называемая цветочной чешуей или среди производственников - шелухой, содержит диоксид кремния, что также не противоречит данным различных исследователей и позволило разработать способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты - 99,9 % [7]. Наличие меди и свинца можно объяснить способностью растения поглощать тяжелые металлы из почвы. Исследование кинетики сорбции ионов тяжелых металлов фитиновым сорбентом, полученным из отходов производства риса, показало, что наибольшие величины степени извлечения (99,9-97,4 %) в условиях равновесия наблюдаются при сорбции ионов Pb2+, Zn2+, Cu2+ и Cd2+ [8].
Список литературы
- 1. Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения.- Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с. 2. Лакиза Н. В. Анализ пищевых продуктов : [учеб. пособие] / Н. В. Лакиза, Л. К. Неудачина; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург : изд-во Урал. ун-та, 2015. 188 с. 3. Доненко А. П., Короткова Т. Г., Мелехина О. В., Пашинян Л. А. Технологические стадии процесса переработки риса-сырца на ООО "Южная рисовая компания" [Электронный ресурс] // Научные труды КубГТУ: электрон. сетевой политематич. журн. 2015. № 4. С. 338-347. URL: http://ntk. kubstu. ru/file/395 4. Доненко А. П., Короткова Т. Г., Мелехина О. В. Повышение уровня экологической безопасности процесса очистки риса-сырца от примесей на ООО "Южная рисовая компания" // Известия вузов. Пищевая технология, 2015. № 2-3. С. 93-96. 5. Ратушный А. С. и др. Технология продукции общественного питания. В 2-х т. Том 1. Физико-химические процессы, протекающие в пищевых продуктах при их кулинарной обработке.-М.: Мир, 2003. 351 с. 6. Меледина Т. В., Матвеев И. В., Федоров А. В. Несоложеные материалы в пивоварении: учеб. пособие.-Санкт-Петербург: Университет ИТМО. 66 с. 7. Гриднева Т. В., Ляшенко А. А., Сорока П. И., Рябик П. В. Исследование физико-химических свойств диоксида кремния, полученного из отходов рисового производства // Наукові праці, випуск 45, Т.2. С. 30-33. 8. Макаренко Н. В., Ярусова С. Б., Азарова Ю. А., Земнухова Л. А. Кинетика сорбции ионов тяжелых металлов сорбентом из отходов производства риса // Вестник ДВО РАН. 2015. № 4. С. 94-99.
References
- 1. Titov A. F., Kaznina N. M., Talanova V. V. Tyazhelyie metallyi i rasteniya.- Petrozavodsk: Karelskiy nauchnyiy tsentr RAN, 2014. 194 s. 2. Lakiza N. V. Analiz pischevyih produktov : [ucheb. posobie] / N. V. Lakiza, L. K. Neudachina; M-vo obrazovaniya i nauki Ros. Federatsii, Ural. feder. un-t. - Ekaterinburg : izd-vo Ural. un-ta, 2015. 188 s. 3. Donenko A. P., Korotkova T. G., Melyohina O. V., Pashinyan L. A. Tehnologicheskie stadii protsessa pererabotki risa-syirtsa na OOO "Yuzhnaya risovaya kompaniya" [Elektronnyiy resurs] // Nauchnyie trudyi KubGTU: elektron. setevoy politematich. zhurn. 2015. N 4. S. 338-347. URL: http://ntk. kubstu. ru/file/395 4. Donenko A. P., Korotkova T. G., Melyohina O. V. Povyishenie urovnya ekologicheskoy bezopasnosti protsessa ochistki risa-syirtsa ot primesey na OOO "Yuzhnaya risovaya kompaniya" // Izvestiya vuzov. Pischevaya tehnologiya, 2015. N 2-3. S. 93-96. 5. Ratushnyiy A. S. i dr. Tehnologiya produktsii obschestvennogo pitaniya. V 2-h t. Tom 1. Fiziko-himicheskie protsessyi, protekayuschie v pischevyih produktah pri ih kulinarnoy obrabotke.-M.: Mir, 2003. 351 s. 6. Meledina T. V., Matveev I. V., Fedorov A. V. Nesolozhenyie materialyi v pivovarenii: ucheb. posobie.-Sankt-Peterburg: Universitet ITMO. 66 s. 7. Gridneva T. V., Lyashenko A. A., Soroka P. I., Ryabik P. V. Issledovanie fiziko-himicheskih svoystv dioksida kremniya, poluchennogo iz othodov risovogo proizvodstva // Naukovі pracі, vipusk 45, T.2. S. 30-33. 8. Makarenko N. V., Yarusova S. B., Azarova Yu. A., Zemnuhova L. A. Kinetika sorbcii ionov tyazhelyh metallov sorbentom iz othodov proizvodstva risa // Vestnik DVO RAN. 2015. № 4. S. 94-99.
Похожие статьи
-
Методы определения содержания азота в почве - Изучение физико-химических свойств почв
Почвенное плодородие конкретных полей и участков колхозов и совхозов необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать, сколько удобрений нужно...
-
Сравнительно-морфологический метод. С помощью этого метода изучали макроструктуру роз, проводя морфологический анализ вегетативных органов, соцветий,...
-
ГОСТ 13586.4-83 "Методы определения зараженности и поврежденности вредителями" распространяется на зерно зерновых культур, предназначенных для...
-
ГОСТ 16967-90 "Методы определения запаха и цвета" распространяется на зерно зерновых и зернобобовых культур, заготавливаемых и поставляемых на...
-
Для обеспечения животных сухим, мягким и теплым ложем площадки полов клеток покрывают подстилкой, которую по мере ее загрязнения и увлажнения меняют....
-
Получение продукции растениеводства и овощеводства с показателями качества, отвечающими современным требованиям, как по питательной ценности, так и по...
-
Зная содержание подвижного (доступного растениям) азота в почве и по данным анализа сделали вывод о необходимости внесения в почву азотных удобрений из...
-
Навоз является главным поставщиком необходимых для роста растений минеральных веществ, микроэлементов, источником увеличения содержания в почве гумуса....
-
Производство всех видов продукции сельского хозяйства (включая животноводство и переработку) непосредственно зависит от состояния растениеводства -...
-
Обращают внимание на состояние кормовой базы, качество кормов, на уровень и тип кормления, и структуру рациона, режим кормления, поения и качество воды....
-
ГОСТ 10840-64 "Зерно. Методы определения натурного веса" распространяется на зерно, предназначенное для продовольственных, фуражных и технических целей,...
-
По массе кормов, подлежащих обработке в кормоцехе, пользуясь номенклатурой кормоцехов для ферм КРС (табл. 5.12 [1]), выбираем кормоцех требуемой суточной...
-
Обоснование способа содержания и типа кормления животных На проектируемом комплексе КРС в соответствии с заданием принимаем беспривязную систему...
-
ГОСТ 13586.2-93 "Определение сорной и зерновой примесей". Засоренностью зерна называется отношение веса содержащихся примесей к весу зерновой массы,...
-
Определение влажности - Методика оценки качеств зерна продовольственных сортов Костанайской области
ГОСТ 13586.5-93 "Зерно. Метод определения влажности" распространяется на зерновые культуры и устанавливает воздушно-тепловой метод определения влажности....
-
Немаловажное значение для формирования урожая пшеницы и ее качества оказывают высокие температуры. И. И. Степакофский на основании изучения большого...
-
Загрязнение природной среды в результате хозяйственной деятельности обуславливает необходимость не только отслеживания источника загрязнений, но и...
-
Для каждого вида корма выбираем свою технологическую схему. Для корнеклубнеплодов принимаем схему: погрузка-транспортировка - загрузка в накопительную...
-
Определение гумуса в почве - Изучение физико-химических свойств почв
Определение гумуса в почве вели по методике описанной в [24] Приготовили хромовую смесь, растворив 20г бихромата калия K2Cr2O7 в воде объемом 400 мл....
-
Накопление 137Cs и нитратов различными сортами салата листового (Lactuca sativa L.)
Проживание человека на территории радиоактивного загрязнения связано с определенным риском для здоровья. Использование систем сбалансированного питания -...
-
Определение нитратов в почве - Изучение физико-химических свойств почв
Наличие нитратов в почве указывает на то, что растения получают азотное питание. Но эти соли очень подвижны, содержание их в почве постоянно меняется....
-
Оценка районированных сортов зерновых культур для целей сертификации семенного материала
Введение Проблема точной оценки сортового качества семенного материала является одной из наиболее актуальных в современном сельскохозяйственном...
-
Определение ставки дисконта. - Анализ рынка земельных участков
Дисконтирование денежного потока с учетом времени освоения и продаж всех индивидуальных земельных участков. При определении размеров индивидуальных...
-
Огляд літератури У розділі наведено аналіз результатів наукових робіт вітчизняних та зарубіжних авторів з питань впливу основних елементів технології...
-
Вентиляция помещения и определения воздухообмена - Гигиена содержания животных на овцеферме
Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения...
-
Урожайность за счет питательных элементов почвы определяется двумя методами. Для прогноза уровня урожайности для хозяйства в целом, в бригаде, в...
-
Хозяйства для выращивания товарного картофеля должны использовать семенной материал не ниже 3-5 репродукции, поэтому оптимальным сроком обновления...
-
Зерно. Стандарты - Методика оценки качеств зерна продовольственных сортов Костанайской области
- ГОСТ 9353-90 Пшеница. Требования при заготовках и поставках. - ГОСТ 10840-64 Зерно. Методы определения натуры. - ГОСТ 10940-64 Зерно. Методы...
-
Зерно принимают партиями. ГОСТ 13586.3-83 "Правила приемки и отбора проб". Под партией понимают любое количество зерна, однородное по качеству,...
-
Проведено аналіз літературних джерел вітчизняних і зарубіжних науковців з питань застосування різних підщеп та систем ведення підщепних кущів в...
-
Для организационно экономической оценки был выбран сорт с наибольшим коэффициентом размножения (6). Были учтены процент укореняемости и приживаемости...
-
Химико-токсикологический анализ в ветеринарной токсикологии имеет решающее значение. При установлении диагноза на отравление, изучении миграции...
-
Кормление ремонтных телок должно быть таким, чтобы они к 16--18-месячному возрасту достигли 70.% массы взрослых коров, а племенные бычки имели живую...
-
Выход чистой шерсти и его определение - Основы технологии животноводства
Выходом чистого волокна называют выраженное в процентах отношение массы чистого волокна при кондиционной влажности, с учетом остаточных компонентов, к...
-
Содержание белковых веществ в молоке, и молочных продуктах является одним из основных факторов, обусловливающих их пищевую ценность.[5] Кроме того, выход...
-
Отбор проб и подготовка их для анализа. При отборе проб для исследования очень важно, чтобы с каждого удоя было взято пропорциональное количество молока...
-
Определение качества зерна - Подработка и сушка зерна риса
Зерновку в цветковых пленках принято называть рисом-зерном. При анализе партий риса-зерна кроме общих показателей определяют специфические: содержание...
-
Влияние содержания гумуса на агрофизические свойства агродерново-подзолистой легкосуглинистой почвы
Введение Благодаря фундаментальным работам зарубежных ученых достаточно хорошо изучены химия гумусовых веществ, пути их образования, закономерность...
-
Определение доз и потребности в микроудобрениях - Удобрение сельскохозяйственный культур
Как и макроудобрения на качество продукции и урожайность большое влияние оказывает микроэлементы. Микроэлементы - элементы питания, находящиеся в...
-
Актуальність теми. Грунтово-кліматичні умови Південного берега Криму унікальні з погляду оброблення винограду для одержання високоякісних десертних вин....
Определение содержания металлов в рисе-сырце сорта Регул