Известно [1], что нитраты всегда присутствуют в растениях, являясь обязательным элементом обмена веществ. Растения берут нитраты из почвы для строительства своих клеток. Актуальность работы связана с проблемой содержания нитратов в плодоовощной продукции, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий.
Употребляемые в повышенных количествах нитраты образуют такие токсичные соединения как нитриты. Наиболее опасны нитраты для младенцев, а у детей школьного возраста наблюдаются нарушения деятельности сердечнососудистой и центральной нервной систем, а также желудочно-кишечного тракта. Повышенное поступление нитратов в организм потребителя связано с применением высоких доз азотных удобрений в современных технологиях выращивания растительных культур. Применения нитратов в пищевой промышленности в качестве консервантов и пищевых добавок губительно влияют на организм человека [1].
Содержание нитратов, наряду с содержанием пестицидов и тяжелых металлов, отнесено к показателям безопасности. Количественные параметры этих веществ регламентируется в обязательном порядке. Техническим регламентом ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» [2] установлено содержание нитратов в различных видах плодоовощной продукции.
Цель работы – обосновать критерии выбора нитрат-тестеров и случаи применения их в экспрессной оценке содержания нитратов в овощах.
При обосновании критериев нами применёны метод направленного поиска информации и методы управления качеством.
Контроль содержания нитратов в плодоовощной продукции направлен на своевременное их выявление. Для реализуемой в организованных точках контроля продукции контроль предусмотрен на государственном уровне.
Существует несколько методов и средств контроля содержания нитратов в плодоовощной продукции. Методы и средства измерений концентраций нитратов обладают различными свойствами и метрологическими характеристиками. Так, на кафедре метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета (МСиС ОГУ) на основе SWOT-анализа, учитывающего сильные и слабые стороны, обосновано [3] применение лабораторного иономера И-160М как основного технического средства в метрологическом обеспечении контроля нитратов в арбузах (применительно к испытательной лаборатории одного из филиалов ФГБУ «Оренбургский референтный центр Россельхознадзора»).
В лабораторных условиях определение содержание нитратов проводится на основе исследований (аккредитованными лабораториями), а также с применением нитратомеров.
К лабораторным методам можно отнести наиболее применимые в практике ионометрический и фотометрический методы, которые регламентированы МУ 5048-89 «Методические указания по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства».
К экспрессным методам можно отнести определения содержания нитратов с помощью различных нитрат-тестеров. Нитрат-тестеры можно рекомендовать потребителям для личного применения, чтобы обезопасить себя при покупке плодоовощной продукции в неизвестных (стихийных) точках продажи [4].
В основном устройство нитрат-тестера не предполагает проведение математических вычислений после измерительных процедур, но существуют и более сложные приборы. Мы выбрали наиболее популярные модели нитрат-тестеров. Систематизированные данные о технических и метрологических характеристиках наиболее распространенных типов нитрат-тестеров представлены в таблице.
Таблица – Технические и метрологические характеристики нитрат-тестеров
|
Тип прибора (производитель) |
Характеристики нитрат-тестера |
||||
|
Производитель (Внешний вид прибора) |
Метрологические характеристики |
Наличие в ГРСИ РФ |
Цена, руб. |
||
|
Нитрат-тестер «СОЭКС» Производитель ООО «СОЭКС» |
|
Диапазон измерения содержания нитратов, мг/кг |
от 20 до 5000 |
- |
5000 |
|
Время измерения, секунд |
до 10 |
||||
|
Индикация показаний |
Непрерывная, числовая, графическая |
||||
|
Погрешность измерений, не более, % |
± 15 |
||||
|
Нитрат - тестер МОРИОН - ОК2 ОАО «Морион», г.Пермь |
|
Диапазон измерения концентрации нитратов, % |
от ПДК 30 - 100 |
+ |
25000 |
|
Основная погрешность измерения концентрации нитратов, % |
± 20 |
||||
|
Диапазон индикации концентрации нитратов, % |
10-30; 100-200 |
||||
|
Диапазон индикации кислотности почвы, pH |
более 4, менее 8 |
||||
|
Нитратомеры портативные «Нитрат-тестер» ООО «ПЕТРОЛАЗЕР» |
|
Диапазон измерения показателя активности нитрат-ионов pNO3, мг/дм3 |
От 0,5 до 5 |
+ |
30000 |
|
Диапазон измерения массовой концентрации нитратов CNO3, мг/дм3 |
от 10 до 19990 |
||||
|
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой концентрации нитрат-ионов, % |
± 10 |
||||
|
Диапазон индикации ЭДС, мВ |
От -500 до +500 |
||||
|
Эковизор «Соэкс F4» ООО «СОЭКС» |
|
Диапазон измерения содержания нитратов, мг/кг |
от 20 до 5000 |
- |
10900 |
|
Время измерения, секунд |
Не более 3 |
||||
|
Индикация показаний |
Непрерывная, числовая, графическая |
||||
|
Погрешность измерений, не более, % |
± 12 |
||||
|
Нитратомер ИТ-1201 ООО «Измерительная техника» |
|
Диапазон измерений, мг/кг |
от 0,001 до 9999 |
+ |
13600 |
|
Погрешность преобразователя, % |
±5 |
||||
|
Погрешность прибора, % |
±11 |
||||
При выборе (таблица) не учитывались нитрат-тестеры, полная информация о которых отсутствует (например, Нитратомер портативный цифровой Нева-91).
Прежде всего, при выборе нитрат-тестера необходимо обращать внимание на метрологические характеристики, прежде всего на погрешность (неопределенность) прибора. Однако при комплексной оценке необходимо учитывать также удобство в эксплуатации и стоимость оцениваемых нитрат-тестеров.
Из рассматриваемых приборов (таблица) можно выделить нитратомер ИТ-1201 и нитратомер портативный «Нитрат-тестер». Они имеют более широкие диапазоны измерений и обладают небольшой относительной погрешностью. Однако, портативный нитратомер «Нитрат-тестер» мы не рекомендуем потребителю. Поскольку для оценки допустимого содержания нитратов требуется пересчет результатов (перевод полученных концентраций из мг/дм3 в мг/кг) для сравнения с ПДК. Использование нитратомера ИТ-1201 позволяет сразу провести сравнение полученного результата измерений с допускаемым. Кроме этого нитратомер портативный «Нитрат-тестер» имеет высокую стоимость.
С точки зрения экспрессных измерений для потребителя мы можем рекомендовать нитрат-тестер «СОЭКС». У этого прибора наиболее приемлемое соотношение цены и качества, так же доступный интерфейс, высокая чувствительность и точность измерений. Погрешность при определении уровня нитратов с помощью данных устройств не превышает 15 %. Однако точность этого нитрат-тестера нельзя сравнивать с точностью лабораторных исследований. Принцип работы нитрат-тестера основывается на измерении электропроводности исследуемой среды высокочастотным переменным током. Многие соли, содержащиеся в овощах и фруктах, также способствуют передачи электричества, как и нитраты, поэтому они создают определенную погрешность, что снижает точность результатов измерений [5]. Однако нитрат-тестер можно использовать для предварительного определения содержания нитратов потребителями в целях обеспечения собственной безопасности.
Работа выполнена под руководством заведующего кафедрой метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета – академика РАЕ,
д.т.н., доцента Третьяк Л.Н.