ЭлБиб

11 / 76

9
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 2/2009
ANALYTICAL DEVICES FOR FOOD PROCESSING INDUSTRY
ния, которое тесно взаимосвязано с
распределением элемента в биосфере
того региона, где он проживает. Миг#
рация селена осуществляется по пище#
вой цепи: из почвы в растения, далее в
организм животных, первые и вторые
служат источником селена для челове#
ка. В настоящее время задача воспол#
нения дефицита селена в организме
решается путем создания минеральных
биологически активных добавок к
пище (БАД) и минерально#витамин#
ных комплексов. В их состав входят не#
органические соединения селена в
виде солей селенита и селената натрия.
Как показала практика, наряду с полез#
ными такие добавки имеют и отрица#
тельные свойства [5]. Наиболее биодо#
ступны и, следовательно, биоусвояемы
органические формы селена (селено#
цистин, селенометионин), которые
можно получить при употреблении се#
ленсодержащих продуктов и экологи#
чески чистых овощей.
Описаны случаи селенотоксикоза у
животных и человека, обусловленного
избыточным поступлением этого эле#
мента в организм вместе с растениями,
которые являются концентраторами се#
лена (астрагал, Stanlea, Happlopappus и
др.). Такой селенотоксикоз проявляет#
ся в виде так называемой «щелочной
болезни». Основные проявления из#
бытка селена: нестабильные эмоцио#
нальные состояния, чесночный запах
от кожи (образование диметилселени#
да), нарушение функций печени, брон#
хопневмония, выпадение волос, лом#
кость ногтей.
Согласно данным ВОЗ, в сутки жен#
щинам требуется 55 мкг, мужчинам –
70 мкг, а детям – 1 мкг этого элемента
на 1 кг массы тела. Так, дневная доза
селена содержится в одном стакане де#
ревенской свежей сметаны; в 100 г ко#
косовых орехов; в 50 г свиного сала; в
200 г кальмаров; в 200 г морской капу#
сты; в 150–200 г вареной брокколи; в
3–4 зубчиках чеснока. Дефицит селена
в организме развивается при поступле#
нии этого элемента в количестве 5 мкг
в день и менее, порог токсичности –
5 мг в день [6].
Для определения содержания селена
применяют атомно#абсорбционную
спектрометрию, газовую и жидкостную
хроматографию, нейтронно#активаци#
онный анализ, масс#спектрометрию,
флуориметрию, инверсионную воль#
тамперометрию. Наиболее чувстви#
тельные методы – нейтронно#актива#
ционный, рентгенофлуоресцентный,
масс#спектрометрия и инверсионная
вольтамперометрия. Нейтронно#акти#
вационный метод имеет предел обна#
ружения 0,0001 мкг/дм3, но есть об#
стоятельства, сдерживающие его при#
менение. Прежде всего, это радиаци#
онная опасность. К тому же данный
метод, как и рентгенофлуоресцентный
(предел обнаружения 0,015 мкг/дм3) и
масс#спектрометрия, относится к доро#
гостоящим, вследствие этого он мало#
доступен для лабораторий. Метод ин#
версионной вольтамперометрии отли#
чается от перечисленных методов про#
стотой и низкой стоимостью оборудо#
вания, но при этом не уступает им по
чувствительности.Наряду с валовым
содержанием позволяет определять
формы селена, различающиеся по ха#
рактеру и степени воздействия на че#
ловека.
В настоящее время разработан ряд
вольтамперометрических методик оп#
ределения селена, разрешенных к при#
менению в аналитических лаборатори#
ях России. Однако чувствительность
данных методик рассчитана на объек#
ты с повышенным содержанием селена
и не позволяет оценить его естествен#
ное содержание. Наиболее чувстви#
тельные из методик предполагают при#
менение инертного газа, ртутных инди#
каторных электродов или ртутьсодер#
жащих фоновых растворов, что нала#
гает дополнительные требования к тех#
нике проведения анализа. Поэтому
практическое значение имеет разра#
ботка чувствительных методик опреде#
ления селена, характеризующихся дос#
таточно низкими пределами обнару#
жения на уровне 10#3 –10#2 мкг/дм3.
Для определения селена в основном
используют два варианта метода ин#
версионной вольтамперометрии:
анодную и катодную. Наиболее часто
применяемый индикаторный электрод
при анодном инверсионно#вольтампе#
рометрическом определении селена –
золото#графитовый электрод, однако
чувствительность данного способа оп#
ределения недостаточна для анализа
объектов с естественным содержанием
селена – на уровне 0,005 мкг/дм 3
(мкг/кг). При идентификации селена
наиболее предпочтителен метод катод#
ной инверсионной вольтамперомет#
рии. Предел обнаружения, достигну#
тый разными исследователями, состав#
ляет 0,0002–0,001 мкг/дм3 (мкг/кг),
что значительно превосходит метод
анодной инверсионной вольтамперо#
метрии и позволяет использовать ме#
тод катодной вольтамперометрии для
анализа объектов с низким содержа#
нием селена, к которым и относятся
пищевые продукты. Применение боль#
шинства вольтамперометрических ме#
тодик определения селена в рутинном
анализе затруднено тем, что определе#
нию мешает кислород и его нужно уда#
лять из раствора при анализе, а также
необходимостью применения в каче#
стве индикаторных ртутных пленочных
электродов.
В научно#производственном пред#
приятии «Томьаналит» (г. Томск) раз#
работан способ определения селена
методом катодной инверсионной
вольтамперометрии с использованием
серебряного модифицированного
электрода (СЭМ) и трехканального
вольтамперометрического анализато#
ра ТА–4 (ООО «НПП«Томьаналит»,
г. Томск). Предварительно анализиру#
емую пробу минерализуют, т. е. разру#
шают органические вещества пробы.
Минерализованную пробу растворяют
в 0,75 М растворе муравьиной кисло#
ты. Полученный раствор помещают в
электрохимическую ячейку анализато#
ра и измеряют концентрацию селена по
аналитическому сигналу Se (IV). Для
регистрации аналитического сигнала
селен концентрируют на поверхности
индикаторного электрода СЭМ путем
подачи на него строго заданного по#
тенциала в течение контролируемого
промежутка времени (10–90 с). После
этапа концентрирования потенциал
электрода изменяют от –0,4 до –0,9 В в
дифференциальном импульсном ре#
жиме, фиксируя при этом зависимость
тока электрохимической ячейки от по#
тенциала индикаторного электрода –
вольтамперограмму. При изменении
потенциала СЭМ от –0,6 до –0,8 В кон#
центрат селена растворяется на повер#
хности электрода, что приводит к
всплеску тока на вольтамперограмме,
регистрируемому в виде пика (рис. 1).
Высота пика зависит от концентрации
Se (IV) в анализируемом растворе. Чем
больше концентрация, тем выше пик
тока на вольтамперограмме.
Растворенный кислород маскирует
пик тока селена на вольтамперограм#
dI/dЕ, мкА/В
Рис. 1. Катодные инверсионные
вольтамперограммы на СЭМ с УФО раствора
0,75 М HCOOH, содержащего: 1 – фоновый
раствор; 2 – 1,0; 3 – 2,0; 3–3,0 мкг/дм3 ионов
Se (IV) (Еэ=0,0 В, фэ =30 с)
0,6
0,55
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
–0,8 –0,6
Электронная Науч ая СельскоХозяйственная Библиотека