Визначення вмісту пестицидів з використанням газорідинної хроматографії

- висока точність підтримки температури колонок, випарників і детекторів;

-п'ятиступінчасте лінійне програмування температури колонок з високою відтворюваністю;

-автоматизовану система самодіагностики, система захисту від раптових перепадів напруги електроживлення та його раптового відключення, система автозберігання умов аналізу;

-можливість реєстрації хроматограм на самописці або c використанням комп'ютерної системи збору та обробки даних.

Типова блок- схема газорідинного хроматографа зображена на малюнку 2.1

Газ -носій (гелій , азот , аргон ) з балона (1) через редуктор надходить до блоку стабілізації газового потоку (2) , а з нього - в аналітичний блок (3) , що складається з термостата , колонок і ротаметра . Випробний речовина вводиться за допомогою мікро шприца на скляну насадку , розташовану на початку колонки і забезпечує швидке випаровування речовини і повне змішання його з газом -носієм . Введення проби шприцом в колонку здійснюється через прокладку із силіконової гуми. Обсяг проби в залежності від типу детектора , приладу і умов хроматографування коливається в межах від 0,1 до 10 мкл. Обумовлені компоненти в суміші з газом -носієм надходять в детектор (4) . Електричний сигнал від детектора надходить в підсилювач 5 . Посилений сигнал записується самопишущим потенціометром у вигляді хроматограми з числом піків , відповідним числу визначених компонентів суміші. Кількість кожного компонента можна вирахувати по площі піку. Температура колонки може змінюватися за заданою програмою за допомогою блоку програмування (7) . Зовнішній вигляд сучасного хроматографа зображений на малюнку 2.1

 

 

1 - балон з газом-носієм; 2 - блок стабілізації газового потоку; 3 - аналітичний блок, що складається з термостата, колонок і ротаметра; 4 - детектор; 5 - підсилювач; 6 - самописний потенціометр; 7 - блок програмованого зміни температури колонки.

Газ- носій.

В якості газу -носія зазвичай застосовують аргон , гелій , азот , водень , повітря. Вибір газу залежить від типу детектора і деяких інших причин . Чим більше відносна молекулярна маса газу -носія , тим вище якість розділення компонентів аналізованої суміші (завдяки зменшенню їх дифузії) . Гази з меншою молекулярною масою забезпечують кращу чутливість детекторів по теплопровідності.

Найбільша ефективність хроматографічної колонки досягається при постійній швидкості потоку газу -носія . Зазвичай використовуються швидкості потоків 75-100 мл / хв для колонок із зовнішнім діаметром 6 мм і 25-50 мл / хв для колонок із зовнішнім діаметром 3 мм. Швидкість газу -носія визначається вмонтованими в прилад ротаметрами . Для забезпечення стійкості газового потоку прилади забезпечуються стабілізаторами тиску. Гази для хроматографії повинні бути ретельно осушені , так як вода знижує точність визначення . Інші домішки практично не впливають на утримувані обсяги , але погіршують стабільність свідчень і чутливість детекторів .

 

Мал. 2.2. Типова газова хроматограма хлороформу.

1 - н-гептан; 2 - метіленхлорід; 3 - 1,1 дихлоретан; 4 - чотирихлористий  вуглець; 5 - хлороформ.

 

 

Технічні характеристики хроматографа газорідинного ГАЛС-311 зображено в таблиці 2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2.1.

 

Технічні характеристики:

Вхідний тиск газу-носія	0,35 - 0,6 МПа
Кількість ізотермічних ділянок	5 уч
Корисний об'єм термостата колонок	22,5 л
Витрата газу-носія до	100 мл/хв
Швидкість програмування тем-ри в діапазоні 200-399 ° С з кроком 0,1 ° С	0,1 - 20 °С/хв
Швидкість програмування тем-ри в діапазоні 50-200 ° С з кроком 0,1 °  С	0,1 - 40 °С/хв
Температурний режим термостата колонок (з кроком 1 ° С)	50 - 399 °C
Точність підтримки температури випарника і детектора	1 °C
Точність підтримки температури колонки	0,1 °C
Чутливість детектора по теплопровідності (катарометр)	1500 мВ·мл/мг
Чутливість детектора електронного захоплення (ЕЗД)	2x10-13 г/с
Чутливість полум'яно-іонізаційного детектора (ПІД)	1x10-11 г/с
Габаритні розміри пристрою, що зчитує	502x720x435 мм
Маса пристрою, що зчитує	50 кг
споживана потужність	1500 Вт

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 3. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ПЕСТИЦИДІВ У МОЛОЦІ З ВИКОРИСТАННЯМ ГАЗОРІДИННОЇ ХРОМАТОГРАФІЇ

 

3.1. Аналіз зразку молока ТМ «Селянське»  за маркуванням та пакуванням

 

Для дослідження пестицидів  в молоці було взято зразок молока ТМ «Селянське».

 

Згідно Технічного регламенту щодо правил маркування харчових продуктів, молоко ТМ «Селянське» містить таку обов’язкову інформацію, щодо упакування:

-   Назва харчового продукту :молоко ультра пастеризоване 1.5% жиру;

-  Кількість харчового  продукту у встановлених одиницях виміру - маса нетто : 900 г;

          - Умови зберігання : термін зберігання в закритій упаковці: чи не більше 45 діб при температурі від 1 ˚ С до +25 ˚ C і не більше 30 діб при нерегульованої температурі (вище 25 ˚ C). Термін зберігання у відкритій упаковці: чи не більше 2 діб.

          - Найменування та місцезнаходження виробника, фактичну адресу потужностей виробництва: 22700, Україна, Вінницька обл. м. Іллінці, вул. Коцюбинського, 1. тел. / факс: (04345) 2-10-94, 2-11-94.;

          -  Номер партії виробництва : 23.11.2013;

          -  Інформація про генетично модифіковані організми в складі харчового продукту : без ГМО;

 

 Харчова та енергетична цінність 100 г продукту : білки – 2.90 г.,жири – 1.50 г.,вуглеводи – 4.80 г.  Енергетична цінність –  44 ккал

 

 

Позначення знака для товару, за яким харчовий продукт реалізується:                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Методика кількісного визначення пестицидів з використанням газорідинної хроматографії

 

У лабораторію був доставлений неушкоджений під час транспортування та зберігання зразок молока ТМ «Селянське». Хроматографічне дослідження проводилося на хроматографі ГАЛС -311.

У стакан вмістом 150 см3 відважили 0.5 г азотнокислого срібла , розчинили в 5 см3 дистильованої води , прилив 7 см3 водного аміака і довели обсяг розчину ацетоном до 100см3. Готуємо виявляти реактив в день вживання. На пластинку розміром 90 * 120 витрачається 8-10 см3 реактиву , а на платівку 130 * 180 мм - 12-15 см3 реактиву. Скляну пластинку ретельно промили водою, хромової сумішшю, дистильованою водою. Після того як висушили протерли етиловим спиртом або ефіром і покрили сорбційної масою. Силікагель щавелевої соляної кислоти, розведеною водою 1:1 і залишили на 18-20 годин. кислоту злили , силікагель промили водою і кип'ятять протягом 2.3 годин з розведеною азотною кислотою 1:1.

Після підготовки хроматографа до роботи у випарник ввели мікрошпріцем 2.5 мм2 стандартного розчину пестицидів. Висота піків в пробі повинна бути в межах висоти піків пестицидів , що містяться в 2 або 5 мм стандартних розчинах .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Результати дослідження та висновки за ними

 

Наявність пестицидів реєструється самописцем прибору у вигляді ряду піків з різним часом утримування. Ідентифікацію піків, отриманих із очищених екстрактів проводять з часом утримування піків, отриманих із стандартного розчину пестицидів.

Обчислення проводяться до четвертого десятинного знаку, згідно формулам ГОСТ 23452-79 «Молоко и молочные продукты. Определение остаточных хлорорганических пестицидов»

За кінцевий результат приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень, допускається розходження між якими з абсолютної величини не повинні перевищувати 10% по відношенню до середньому арифметичному. Прикінцевий результат округляється до третього десятинного знаку. Дані розрахунків записані у таблиці 3.1

 

Таблиця 3.1.

 

 

Назва зразку	Час утримування пестицидів, хв.	Час утримування силікагелю хв.	Площа піку пестицидів,	Площа піку силікагелю,	Спектральне відношення пестицидів 13/15 нм	Спектральне відношення силікагелю 13/15 нм	Відношення /	Вміст пестицидів
«Селянське»	20-25	18-20	44	38	0.863	1.157	10.1	0.001

 

В результаті дослідження зразка молока ТМ «Селянське» було виявлено, що  вміст пестицидів в даному зразку становить – 0,01.

Відповідно до державного стандарту, в якому зазначається, що допустимий вміст пестицидів в молоці не повинен перевищувати 0,005 молоко ТМ «Селянське» має якісний склад та мінімальну дозу пестицидів.

 

ВИСНОВКИ

 

Згідно з поставленими завданнями до роботи: проаналізували нормативно - технічну документацію та науковий матеріал присвяченого хімічним властивостям пестицидів, його вмісту в молоці і способам виділення пестицидів; була проаналізована ефективність методики виділення пестицидів з молока ТМ «Селянське» методом газорідинної хроматографії.

 Крім цих основних  завдань, у ході роботи :

1.Провели аналіз загальної характеристику молока, а саме, хімічний склад та харчову цінність.

2.Визначили за науково-технічною літературою значення пестицидів в молоці, як головне хімічне з’єднання та аналіз його впливу на організм людини.

3.За науково-технічною документацією визначили  основні фізико-хімічні показники якості молока, а також  основні показниками безпеки цього продукту.

4.Проаналізували основні методи визначення пестицидів у молоці та обрали найефективніший метод -  газорідинної хроматографії.

5. Вивчили основи методу хроматографії та її види.

6.Ознайомилися з принципом роботи та технічними характеристиками газорідинного хроматографа  «ГАЛС-311».

7.Провели кількісний аналіз пестицидів в молоці методом високоефективної рідинної хроматографії.

8.За даними, отриманими в процесі аналізу встановили, що досліджуваний зразок молока ТМ «Селянське » відповідає нормам стандарту, що визначає вміст пестицидів в молоці - ДСТУ 3662:1997 Молоко та молочні продукти. Загальні технічні умови; ГОСТ 23452-79 «Межгосударственный стандарт. Определение хлорорганических пестицидов в молоке и молочных продуктах».

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

1. ДСТУ 3662-97. «Молоко та  молочні продукти. Загальні технічні умови»

2. ГОСТ ИСО 23452-79 «Определение  хлорорганических пестицидов в  молоке и молочных продуктах»

3. Технічний регламент щодо правил маркування харчових продуктів № 487.

4. Учебное пособие для химико-технологических специальностей «Библиотека специализированной литературы», 2006, - 448с

5. Определение фальсифицированных образцов молока. [Электронный ресурс] – Режим доступа - http://kapash.wordpress.com/2010/02/03

6. Пестициды в молочных продуктах. [ Электронный ресурс ] – режим доступа - http://www.uhlib.ru/domovodstvo

7. Рижкова Т.А. «Хроматографічні методи:класифікація, принципи та практичне застосування (огляд літератури)/Рижкова Т.А., Бабич Е.М.,Калініченко С.В., 2010 – 26с.

8. Тотур С.Е. «Газожидкостная  хромотография. Принципы использования» - режим доступа - http://ex-kavator.ru/dic/encgeo.php?dic_tid=1067

9. С.И.Стебликов «Газожидкостная хроматография. Состояние и перспективы.»С.И.Стебликов. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2003, т. XLVII, /УДК 543.544 №1, 2003, - 65 с.

10. С.В.Федорченко «Хроматографічні методи аналізу» :Навчальний посібник/ С.В.Федорченко, С.А.Курта,2012 – 52,56 с.

11. Хроматография – электронный  ресурс - http://ru.wikipedia.org/wiki/хроматография

12. В.А.Яременко «Пробо підготовка в хроматографії» : Навчальний посібник для студентів /В.А.Халаф, В.М.Зайцев, 2010