آلودگی سرب در مواد غذایی به دلیل تأثیر بالقوه آن بر سلامت انسان به موضوعی نگران کننده ای تبدیل شده است. به عنوان یک فلز سنگین سمی، حتی سطوح پایین قرار گرفتن در معرض سرب می‌تواند خطرات قابل توجهی را به خصوص برای جمعیت‌های آسیب پذیر مانند کودکان و زنان باردار ایجاد کند. وجود سرب در مواد غذایی می‌تواند از طریق مسیرهای مختلفی از جمله آلودگی محیط زیست، شیوه‌های کشاورزی و استفاده از آب آلوده در طول فرآوری مواد غذایی رخ دهد. اندازه گیری سرب در مواد غذایی برای حفظ سلامت عمومی، اطمینان از رعایت مقررات و ایجاد اعتماد مصرف کننده به ایمنی محصولات غذایی ضروری است. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد اهمیت و روش های اندازه گیری سرب در مواد غذایی صحبت می‌کنیم.

سرب چیست؟

سرب یک فلز سنگین طبیعی است که نرم، چکش خوار و متراکم است و وقتی تازه بریده می‌شود، رنگ خاکستری مایل به آبی دارد. این با نماد شیمیایی (Pb) نشان داده می‌شود و دارای عدد اتمی 82 است که آن را به یکی از سنگین ترین عناصر پایدار تبدیل می‌کند. سرب به دلیل خواص منحصر به فردش مانند مقاومت در برابر خوردگی، نقطه ذوب پایین (327.5 درجه سانتیگراد یا 621.5 درجه فارنهایت) و توانایی تشکیل آلیاژها به طور گسترده در طول تاریخ مورد استفاده قرار گرفته است. کاربردهایی در باتری ها، محافظ اشعه، لحیم کاری و رنگدانه ها دارد.

سرب برای انسان و محیط زیست بسیار سمی است، به ویژه زمانی که بلعیده یا به صورت گرد و غبار یا بخار استنشاق شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می‌تواند به سیستم عصبی، کلیه ها و سایر اندام ها آسیب برساند و خطرات رشدی قابل توجهی برای کودکان به همراه دارد. به دلیل خطرات بهداشتی آن، استفاده از سرب در بسیاری از صنایع، به ویژه در رنگ، بنزین و مواد لوله کشی، با تمرکز بر کاهش اثرات زیست محیطی و بیولوژیکی آن، محدود شده یا جایگزین شده است.

اهمیت اندازه گیری سرب در مواد غذایی

اندازه گیری سرب در مواد غذایی برای حفظ سلامت عمومی بسیار مهم است، زیرا سرب یک فلز سنگین سمی است که حتی در سطوح پایین نیز خطرات قابل توجهی برای سلامتی دارد. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می‌تواند منجر به مشکلات جدی از جمله تاخیر در رشد در کودکان، آسیب عصبی، اختلال عملکرد کلیه و مشکلات قلبی عروقی در بزرگسالان شود. غذاهای آلوده به سرب، اغلب به دلیل آب، خاک، یا مواد فرآوری آلوده، می‌توانند به عنوان منبع اصلی تماس باشند. با نظارت منظم بر سطوح سرب در مواد غذایی، مقامات نظارتی می‌توانند از رعایت استانداردهای ایمنی، شناسایی منابع آلودگی، و محافظت از جمعیت‌های آسیب پذیر در برابر اثرات نامطلوب طولانی مدت مسمومیت با سرب اطمینان حاصل کنند. این فرآیند همچنین اعتماد مصرف کننده را افزایش می‌دهد و از طرح‌های بهداشت عمومی با هدف به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض مواد مضر حمایت می‌کند.

روش‌های اندازه گیری سرب در مواد غذایی

روش‌های اندازه گیری سرب در مواد غذایی عبارتند از:

طیف سنجی جذب اتمی (AAS)

طیف سنجی جذب اتمی یک تکنیک پرکاربرد برای تشخیص سرب در مواد غذایی به دلیل حساسیت و دقت آن است. در این روش، نمونه‌های غذا با استفاده از اسیدها (مانند اسید نیتریک) هضم می‌شوند تا به شکل مایع تجزیه شوند. سپس محلول با AAS تجزیه و تحلیل می‌شود که جذب نور توسط اتم‌های سرب را در یک طول موج خاص اندازه گیری می‌کند. این روش برای تشخیص غلظت‌های پایین سرب مناسب است و آن را برای رعایت استانداردهای ایمنی ایده آل می‌کند. اما به تجهیزات گران قیمت و پرسنل ماهر نیاز دارد. کوره گرافیت AAS، یک نوع از این روش، اغلب برای تشخیص سطح فوق العاده ترجیح داده می‌شود. AAS به ویژه در تشخیص سرب در مایعات، میوه ها، سبزیجات و غذاهای فرآوری شده موثر است.

طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی (ICP-MS)

طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی یک روش بسیار حساس و دقیق برای آنالیز سرب در مواد غذایی است. نمونه ابتدا معمولاً با اسیدهای قوی هضم می‌شود و به مشعل پلاسما وارد می‌شود که عناصر را یونیزه می‌کند. سپس این یون ها توسط طیف سنج جرمی شناسایی و تعیین می‌شوند. ICP-MS می‌تواند سرب را در سطوح تریلیون قطعات شناسایی کند، که آن را برای آزمایش‌های نظارتی ایده آل می‌کند. این تکنیک به ویژه برای تجزیه و تحلیل طیف گسترده‌‌ای از ماتریس‌های غذایی، از جمله غلات، لبنیات و فرآورده‌های گوشتی مفید است. اگرچه حساسیت فوق العاده‌‌ای را ارائه می‌دهد، اما پرهزینه است و به آزمایشگاهی مجهز نیاز دارد. این روش همچنین قادر است چندین فلز سنگین را در یک آنالیز شناسایی کند و کارایی آن را افزایش دهد.

طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF)

XRF یک تکنیک غیر مخرب برای تجزیه و تحلیل محتوای سرب در مواد غذایی بدون آماده سازی نمونه گسترده است. در این روش از اشعه ایکس برای برانگیختن اتم‌های نمونه استفاده می‌شود که باعث می‌شود آن ها پرتوهای ایکس ثانویه ساطع کنند. این انتشارات برای تعیین غلظت سرب تجزیه و تحلیل می‌شوند. XRF سودمند است زیرا سریع، مقرون به صرفه است و به حداقل آمادگی نیاز دارد. برای غربالگری مقادیر زیادی از محصولات غذایی مانند غلات، ادویه جات ترشی جات و کالاهای بسته بندی شده مناسب است. با این حال، حساسیت آن در مقایسه با روش‌هایی مانند AAS و ICP-MS کمتر است، اما برای تشخیص مقادیر کمی از سرب ایده آل‌تر می‌کند. با وجود محدودیت‌هایی که دارد، XRF اغلب برای آزمایش در محل و ارزیابی کیفیت اولیه استفاده می‌شود.

تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی

روش‌های الکتروشیمیایی، مانند ولتامتری آندی سلب کننده (ASV)، به دلیل سادگی و هزینه کم، به طور فزاینده‌‌ای برای تشخیص سرب استفاده می‌شوند. در این روش، یون‌های سرب در یک نمونه از قبل روی سطح الکترود متمرکز می‌شوند و سپس با اعمال پتانسیل، جریان قابل اندازه گیری تولید می‌کنند. تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی قابل حمل است و نتایج سریعی را ارائه می‌دهد و برای آزمایش میدانی مفید است. این روش به ویژه برای تجزیه و تحلیل نمونه‌های مواد غذایی مایع مانند آب میوه ها و نوشیدنی ها موثر است. در حالی که نسبت به ICP-MS حساسیت کمتری دارد، پیشرفت در مواد الکترود دقت و محدودیت‌های تشخیص آن را بهبود بخشیده است. حسگرهای الکتروشیمیایی برای پایش معمول و آنالیز کم هزینه سرب در مواد غذایی محبوبیت پیدا می‌کنند.

تشخیص رنگ سنجی

روش‌های رنگ سنجی متکی به واکنش‌های شیمیایی هستند که در حضور سرب تغییر رنگ ایجاد می‌کنند. این روش ها ساده، ارزان هستند و بدون تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده قابل انجام هستند. نمونه‌های غذا معمولاً با معرف‌های خاصی مانند دی تیزون که کمپلکس‌های رنگی را با سرب تشکیل می‌دهند، درمان می‌شوند. شدت رنگ متناسب با غلظت سرب است و می‌توان آن را با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری کرد یا به صورت بصری با نمودار رنگ مقایسه کرد. اگرچه این روش به اندازه AAS یا ICP-MS حساس نیست، اما برای آزمایش‌های اولیه و سریع مفید است. تشخیص رنگ سنجی اغلب در تنظیمات محدود به منابع یا برای اهداف غربالگری در غذاهایی مانند سبزیجات و محصولات مبتنی بر آب اعمال می‌شود.

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا هنگامی که با آشکارسازهای خاص مانند طیف سنجی جرمی (HPLC-MS) ترکیب می‌شود، روش دیگری برای تجزیه و تحلیل سرب در مواد غذایی است. در این تکنیک ترکیبات سرب بر اساس برهمکنش آنها با فاز ساکن و فاز متحرک جداسازی می‌شوند. سپس اجزای جدا شده شناسایی و کمی سازی می‌شوند. HPLC برای ماتریس‌های غذایی پیچیده مانند غذاهای فرآوری شده، لبنیات و غذاهای دریایی بسیار موثر است. ویژگی و دقت بالایی را ارائه می‌دهد، به ویژه هنگامی که با آشکارسازهای پیشرفته همراه باشد. با این حال، این روش به تکنسین‌های ماهر، تجهیزات پیچیده و آماده سازی نمونه زمان بر نیاز دارد. در حالی که به اندازه AAS یا ICP-MS برای تشخیص سرب رایج نیست، HPLC در تحقیقات و کاربردهای تخصصی مفید است.

طیف سنجی انتشار اتمی پلاسما مایکروویو (MP-AES)

طیف سنجی انتشار اتمی پلاسما مایکروویو روشی نوظهور برای تشخیص سرب در مواد غذایی است که از پلاسمای ناشی از مایکروویو به عنوان منبع تحریک استفاده می‌کند. نمونه هضم شده و وارد پلاسما می‌شود، جایی که اتم ها نور را در طول موج‌های خاص ساطع می‌کنند. این نور برای تعیین غلظت سرب اندازه گیری می‌شود. MP-AES مزایای AAS و ICP-MS را ترکیب می‌کند و حساسیت بالا و قابلیت‌های تشخیص چند عنصری را با هزینه عملیاتی کمتر ارائه می‌دهد. برای انواع مختلف غذا از جمله غلات، میوه‌ها و نوشیدنی‌ها مناسب است. این تکنیک به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد و از گاز نیتروژن به جای آرگون استفاده می‌کند و هزینه ها را کاهش می‌دهد. MP-AES در حالی که هنوز در حال پذیرش است، یک جایگزین امیدوارکننده برای تجزیه و تحلیل معمول سرب در آزمایشگاه‌های ایمنی مواد غذایی است.

اندازه گیری سرب در مواد غذایی در آزمایشگاه‌های رسوب آب