Determination of Nitrate and Nitrite in Meat Using High-Performance Anion-Exchange Chromatography

Determinace dusičnanů a dusitanů v masných výrobcích pomocí vysokovýkonné aniontově výměnné chromatografie

Význam tématu

Nitrát a dusitan se rutinně přidávají do zpracovaných masných výrobků jako prostředek na ochranu proti patogenním mikroorganismům, zejména Clostridium botulinum. Současně ovšem dusitan může v potravinách nebo zažívacím traktu reagovat na karcinogenní nitrosaminy. Nitrát slouží jako rezervoár dusitanu a může být mikrobiální reakcí opět přeměněn na dusitan. Precizní stanovení obou analytů je proto klíčové pro zajištění jak kvality, tak bezpečnosti potravin.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout jednoduchou, citlivou a přesnou metodu pro stanovení dusičnanů a dusitanů v mase bez potřeby složitého vzorkového pretreatentu. Studie demonstruje přímou separaci a kvantifikaci po vodné extrakci, centrifugaci a filtračním čištění vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky hamu a salámu byly homogenizovány v deionizované vodě, zahřáty na 70–80 °C, centrifugovány a postupně filtrovány přes Whatman a Acrodisc filtry (1,2 a 0,2 µm).

Chromatografické podmínky:

• Kolona IonPac AS11 (4×250 mm) s AG11 guard (4×50 mm)
• Eluenty: 5 mM NaOH (A), voda (B), 100 mM NaOH (C)
• Gradient 10 % A/90 % B po 10 min, pak 100 % C, návrat k 10 % A/90 % B
• Průtok 1,0 mL/min, objem injekce 25 µL
• Detekce UV při 225 nm

Instrumentace (Dionex DX-500 PEEK systém):

• GP50 gradientní pumpa
• AD25 UV/Vis absorbance detektor
• LC20 kryt
• AS40 autosampler
• PeakNet Workstation

Hlavní výsledky a diskuse

Separace standardů i skutečných extraktů z hamu a salámu prokázala dobrou rozlišitelnost dusitanu a dusičnanu. Detekční limity dosahují 50 µg/L pro dusičnan a 30 µg/L pro dusitan (odpovídá 500 µg/kg, resp. 300 µg/kg ve vzorku). Linearity je potvrzena r2 ≥ 0,9991 v rozsahu přes tři řády.
Opakovatelnost (RSD) plochy maximálně 3 %, retence < 0,5 %. Spike recovery přes 90 % u obou analytů ve vzorcích hamu i salámu.

Přínosy a praktické využití metody

• Žádné proteinové precipitace ani chemické pretreatenty
• Odstranění interferencí jednoduchým hydroxidovým proplachem kolony
• Rychlá analýza s vysokou citlivostí a opakovatelností
• Vhodné pro rutinní QA/QC i výzkumné účely v masném průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k plné automatizaci vzorkové přípravy, integraci s potlačenou vodivostní detekcí pro simultánní stanovení dalších aniontů a k miniaturizaci zařízení. Perspektivní je též kombinace s hmotnostní spektrometrií pro strukturovou analýzu doprovodných látek a využití strojového učení pro rychlou interpretaci chromatogramů.

Závěr

Navržená metoda poskytuje rychlý, spolehlivý a efektivní postup pro kvantifikaci dusičnanů a dusitanů v masných výrobcích bez potřeby složitého chemického čištění. Vysoká citlivost, linearita a robustní opakovatelnost ji předurčují pro širší uplatnění v potravinářské analytice.

Reference

1. Swann P.F. Proc. Roy. Soc. Med. 1977, 70, 113.
2. Roberts T.A., Ingram M.C. In Proceedings of the Second International Symposium on Nitrite in Meat Products; Tinbergen B.J., Krol B., eds.; Wageningen: PUDOC, 1977, 29–38.
3. Olsman W.J. In Proceedings of the Second International Symposium on Nitrite in Meat Products; Tinbergen B.J., Krol B., eds.; Wageningen: PUDOC, 1977, 101–110.
4. Dennis M.J. et al. Food Addit. Contam. 1990, 7, 455–461.
5. Cassens R.G. Food Technol. 1995, 72–115.
6. de Kleijin J.P., Hoven K. Analyst 1984, 109, 527–528.
7. Jackson P.E., Haddad P.R., Dilli S.J. Chromatogr. 1984, 295, 471–478.
8. Alonso A., Etxaniz B., Martinez M.D. Food Addit. Contam. 1992, 9, 111–117.
9. Eggers N.J., Cattle D.L. J. Chromatogr. 1986, 354, 490–494.