UNIVERZITET U SARAJEVUPRIRODNO - MATEMATIKI FAKULTETODSJEK ZA HEMIJUKATEDRA ZA OPTU I ANORGANSKU HEMIJUHEMIJA REAKTIVNIH NITROGENOVIH JEDINJENJAAKADEMSKA GODINA 2013./2014.

Nitrati i nitriti u mesuSpektrofotometrijska metoda odreivanjaSeminarski rad

Studenti:Lejla BuljubaiEsma BeliNisveta izmi

MentorDoc.dr. Semira GalijaeviSarajevo, 2014.

Sadraj

ta su nitrati i nitriti........................................................................................2Izvor nitrata i nitrita i unos............................................................................. 2Medicinski aspekti......................................................................................... 3Nitrati i nitriti u hrani..................................................................................... 4Nitriti u mesu............................................................................................... ..7Spektrofotometrijsko odreivanje nitrata i nitrata u mesu.............................9Zakljuak......................................................................................................13Literatura......................................................................................................14

ta su nitrati i nitriti?Nitrati i nitriti su spojevi koji sadre atom duika i atoma kisika, u nitratu nalaze se tri atoma kisika a u nitrita dva atoma kisika. U prirodi, nitrati lako se pretvaraju u nitrite i obrnuto. Obje su anioni, ili iona s negativnim nabojem.Nitriti se prirodno pojavljuju kao dio azotnog ciklusa. Nitritni jon je vrlo nepostojan i u aeracionoj zoni pod uticajem kiseonika oksidie do nitrata, a uz pomo bakterija Nitrobacter. Koriste se u industriji kao aditivi hrani, posebno u mesu i siru. Koriste se kao ubrivo i oksidacioni agens u hemijskoj industriji.

Izvor nitrata i nitrita i unosDakle, najvei izvor nitrata (NO3) je zeleno, lisnato povre (poput pinata). Velika veina se izluuje iz tijela. Redukcijom nitrata u tijelu nastaju nitriti.

Nitriti (NO2-)se dodaju nekoj hrani (poput suenog mesa, kobasica,...) kao konzervans i spreavanje rasta vrlo patogene bakterije Clostridium botulinum iji je toksin botulin jedna od najtoksinijih tvari na svijetu i uzronik trovanja hranom, botulizma.

Osim unosom preko hrane i vode, nitriti nastaju i u naem tijelu, normalnim procesima metabolizma. Zapravo, najvea koliina nitrita kojima smo izloeni NE dolazi od hrane, nego upravo na ovaj nain. Nitriti i sami imaju vanu ulogu u funkcioniranju naeg organizma. Studija iz 2003. godina pokazala je da su nitriti jedan od glavnih rezervoara iz kojih nastaje duikov monoksid (NO), vrlo vana signalna molekula u naem organizmu.

Meutim, postoje indikacije da bi poveano uzimanje nitrata/nitrita, a poseno nastanak nitrozamina (nastaju iz nitrita i amina i NEKI su kancerogeni) moglo imati utjecaj na razvoj karcinoma gastrointestinalnog trakta.Ukratko, inidkacija postoje no unato relativno brojnim istraivanjima, nije pronaena JAKA veza izmeu pojave karcinoma gastrointestinalnog trakta i uzimanja nitrata/nitrita. S obzirom da su nitrati/nitriti vani nutrijenti, svakako ih ne bi bilo dobro izbjegavati (niti je to uostalom mogue). Indikacije, gdje postoje, povezane su sa poveanim uzimanjem soli u vidu suhomesnatih proizvoda.Medicinski aspekti

Djelimina redukcija nitrata do nitrita kod ljudi deava se u pljuvaki za sve uzraste i u gastrointestinalnom traktu kod odojadi u toku prva tri mjeseca ivota. Usljed toga, bebe do 3 mjeseca starosti su vie osjetljive jer transformiu 100% ingestiranih nitrata u nitrite, dok se samo 10% transformie kod odraslih i djece. Redukcije nitrata u nitrite stomanim bakterijama je vea kod beba, zbog niske stomane kiselosti.

Toksinost nitrita se manifestuje:Vazodilatornim/kardiovaskularnim efektima pri visokim dozama i methemoglobinemijom, tzv. "sindromom plave djece", pri niim dozama. Nitriti u krvi oksiduju hemoglobin u methemoglobin koji nije prenosilac kiseonika do tkiva, to se manifestuje cijanozom, a u veim koncentracijama i asfiksijom (prestanak disanja).

Maksimalno dozvoljene koncentracije

Prema smjernicama EU granina vrijednost za nitrite 0,1 mg/l, uz napomenu da se granica za nitrite moe poveati na 0,5 mg/l kada se obavlja hlorisanje i za uslove kada je zbir [NO3-]/50 + [NO2-]/3 manji ili jednak sa 1 (Directive 98/83/EC). Granina vrednost za nitrite iznosi 0,03 mg/l (Sl. list SRJ 42/98).

Nitrati i nitriti u hraniPovre i voe uz konzervisano meso je glavni izvor nitrata i nitritra u ishrani. Odreeno voe i povre, zavisno od uslova, sadri 200 do 2500 mg nitrata na 1 kg. Povre kao: cvekla, zelena salata, rotkva i spinat esto sadri nitrate u koncentraciuama veim od 2500 mg/kg, naroito gajeno u staklenicima. Ultravioletno (UV) zraenje u staklenicima utie na pojaano stvaranje nitrata i nitrita u povrtarskim kulturama.

NITRATI sadrani u povru zavise od naina obrade zemljita (koritenja vjetakih ubriva), uslova rasta (naroito temperature zemljita i jaine dnevne svjetlosti), zatite namirnica u toku rasta i obrade hrane. Pesticidi najee utiu na neeljene promjene u elijama organizma, dok nitriti dovode do smanjnja dotoka kiseonika.

NITRITI apsorbovani u organizmu brzo oksidiu u nitrate. Nitriti u krvotoku su ukljueni u oksidaciju hemoglobina, ime utiu na nastanak malokrvnosti. Viak nitrita se vrsto vezuje za oksidisano eljezo, ime se sprjeava transport kiseonika. Kod djece, zbog slabije proizvodnje eludane kiseline, ovaj problem je izraeniji.Nitrati i nitriti se gutanjem pljuvake vraaju u eludac. Bakterijska transformacija nitrata u nitrita moe se odigravati i u drugim dijelovima eludano-crijevnog trakta, ali nije normalno da se odigrava u elucu. Izuzetak su ljudi sa niskom koncentracijom eludane kiseline. Uneseni nitrati se brzo i u potpunosti apsorbuju u gornjem dijelu tankog creva. Nitriti mogu biti apsorbovani i direktno iz eluca i iz tankog creva.Zbog vezivanja joda, nitriti mogu uticati na poremeaj rada tiroidne lijezde. Ako se hranom unosi dovoljno joda (150 do 300 mg dnevno) efekat nitrata je slab, sa tendencijom potpunog gubljenja. Viak nitrita smanjije dotok kiseonika do glave, izazivajui glavobolju.

NORME NITRATA I NITRITA 1. MESNI PROIZVODI- mogu da sadrze manje od 2,7 do 945 mg nitrata po kg mesa i manje od 0,2 do 6,4 mg nitrita po kg mesa. 2. MLIJENI PROIZVODI- mogu da sadre manje od 3 do 27 mg nitrata po kg i manje od 0,2 do 1.7 mg nitrita po kg. (ECFTOC, 1988).

Istraivanje koje je ukljuilo 12 aktivnih biciklista, prosjene starosti 31 godinu, pokazalo je da dnevni unos nitrata u obliku soka od cvekle vodi boljim sportskim rezultatima.Biciklisti su est dana primali 140 ml koncentrisanog soka od cvekle ili placebo. esti dan su podvrgnuti intenzivnom treningu i tom prilikom je mjeren njihov napredak.Rezultati su pokazali da su vrijeme potrebno za izvedbu, izlazna snaga i submaksimalni VO, nakon unosa soka od cvekle znaajno nii u odnosu na iste parametre kod placebo grupe. Na osnovu dobijenih rezultata zakljuili su da suplementacija nitratima putem soka od cvekle moe poboljati sportske rezultate.

Nitriti u mesu Nitrit je jedinjenje koje se dodaje u salamuru da osigura stvaranje nitrozilmioglobina (NOMb), nosioca prijatne crvene boje salamurenog mesa.

Crvena boja salamurenog mesa nastaje vezivanjem veoma reaktivnog azot monoksida (NO), koji nastaje iz nitrita. Pri formiranju boje salamurenog mesa izmeu mioglobina i nitrita odvija se sloena reakcija, ija brzina zavisi od vrijednosti pH, temperature i redoks potencijala. Reakcija tee bre pri nioj vrijednosti pH, vioj temperaturi i niem redoks potencijalu, a optimalna vrednost pH je 5.5. U prvom kontaktu s mesom, nitriti oksidiu oksimioglobin i meso dobija smeu boju, a dio nitrita oksidie se u nitrate. U reakcijama koje potom slijede treba da se redukuju metmioglobin u mioglobin i ostatak nitrita u azot monoksid, koji se sjedinjuju u nitrozilmioglobin .Azot monoksid nastaje slijedeim hemijskim reakcijama:

Pored uticaja nitrita na boju i mikrobioloki kvalitet salamurenog mesa, nitriti uestvuju i u procesu aromatizacije proizvoda i time doprinose njihovom karakteristinom ukusu. Opte je uvjerenje da je djelovanje nitrita na miris i ukus mesa posljedica stvaranja vrstog kompleksa izmeu nitrita i gvoa u porfirinskom prstenu hema mioglobina ime je sprijeeno njegovo katalitiko djelovanje na oksidaciju nezasienih masnih kiselina .

Nitrati (kalijumove E 251 i natrijumove soli E 252) su uglavnom rezervni materijal iz kog se redukovanjem stvara nitrit i na taj nain odrava odreena koncentracija potrebna za odvijanje procesa salamurenja. Nitrat redukuju bakterije (Lactobacillus, Enterobacteriaceae), odnosno njihovi enzimi. Meutim, redukovanje se odvija i pod djelovanjem enzima tkiva.

Spektrofotometrijsko odreivanje nitrata i nitrata u mesu pomou ureaja FIA Star 5000 analyserMjerenje se vri na talasnoj duini od 540 nm.Rezultirajua boja nastaje reakcijom prisutnih nitrita sa sulfanilamindom u kiseloj sredini ime nastaju diazo spojevi, koji zatim sa NED reagensom daju ljubiasto-plavu boju. FIA star 5000 ureaj radi na principu flow injection analize i odgovarajue kolorimetrijske metode. Sistem sadri: analizer modul sa DDW detektorom, injekcijskom jedinicom, pumpom i kasetom za odgovarajuu metodu, FIA star softver i Sampler 5027 za 120 uzoraka. FIA star je jednostavan za koritenje, brzo se pokree, moe primiti veliku koliinu uzoraka, koristi malu koliinu reagensa i kratko je vrijeme analize (svega cca. 1 min po uzorku).FIA star 5000 se koristi za automatsku vlanu hemijsku analizu nutrienata i ostalih parametara u vodi, zemlji i biljkama kao i u mesu, vinu, mlijeku i ostalim namirnicama. Glavna primjena je u odreivanju amonijaka, nitrata, nitrita, ukupnog nitrogena, fosfata, ukupnog fosfora, TKN uz koritenje odgovarajue kasete za metodu. Za odreivanje sadraja nitrata i nitrita u mesu i mesnim proizvodima koristi se NO2/NO3 kaseta za metodu (sa kadmijevom kolonom za redukciju nitrata i nitrite i odgovarajuim filterima M = 540 nm i R = 720 nm). Odreivanje nitrita u mesu i mesnim proizvodima je u koncentracijskom podruju od: 0,025 0,25 mg/l NO2-N i 0,1 2 mg/l NO2-N. Odreivanje nitrata i nitrita u mesu i mesnim proizvodima je u koncentracijskom podruju od 0,1 5 mg/l NO3-N

Hemikalije: Zasiena otopina boraksa (50 g Na2B4O7 x 10 H2O u 1 L vrue destilovane vode) Taloni reagens I (10,6 g K4Fe(CN)6 x 3H2O u 100 mL destilovane vode) Taloni reagens II (220 g (CH3COO)2Zn x 2H2O u 30 mL ledene siretne kiseline, dopuniti do 1 L destiliranom vodom) Amonijev hlorid pH 9,6 9,7 (pomijeati 20 mL konc. HCl i 500 mL H2O, dodati 10 g EDTA i 55 mL NH4OH, dopuniti do 1L) za pripremu pufera razrijediti 1:1 destilovanom vodom Sulfanilamid reagens (otopiti 5 g sulfanilamida u 250 mL dest. vode, dodati 25 mL konc. HCl, dopuniti sa dest. vodom do 500 mL) NED reagens (otopiti 0,5 g N-(1-naftil)-etilendiamindihlorida u 500 mL dest. vode)

Standardi: 1000 ppm 6,068 g NaNO3 otopiti u 1 L vode (stock otopina) 20 ppm 2 mL stock otopine razrijediti sa 98 mL dest. vode

Pribor: No, vaga, staklene ae, stakleni lijevci, pipete, stakleni tapii, odmjerne tikvice od 200 mL, voden kupatilo, toperica, naborani filter papir, FIA star 5000 analyser, multipraktik, erlenmeyerove tikvice od 100, 200 mL

Postupak: PRIPREMA UZORKA: 1) Uzorak pripremiti neposredno prije analize homogenizacijom na multipraktiku (uzorak treba biti sobne temperature) 2) Odvagati 10 g (na 3 decimale) uzorka u dvije paralelke u tikvicama od 100 mL

EKSTRAKCIJA: 3) U odvagane uzorke dodati po 10 mL zasiene otopine boraksa i oko 80 mL vrue destilovane vode (zagrijane na oko 80C) 4) Homogenizirati 5) Paljivo isprati zaostatke uzorka s ureaja i kvantitativno prebaciti u tikvicu od 200 mL 6) Zagrijavati uzorak u kljualoj vodenom kupatili tano 15 min, povremeno promukati

TALOENJE PROTEINA:

7) Polahko ohladiti uzorak na sobnu temperaturu (oko 20 30 min, ne hladiti pod mlazom vode) 8) Dodati 2 mL talonog reagensa I, dobro promukati; dodati 2 mL talonog reagensa II, dobro promukati 9) Dopuniti tikvice destilovanm vodom do oznake, promukati i inkubirati na sobnoj temperaturi oko 30 min 10) Nakon inkubacije profiltrirati preko nabranog filter papira, prvih nekoliko mililitara baciti, a zatim skupiti 50 100 mL filtrata

Proraun: Nitrati i nitriti: C = 6,068 x 200 x [mg / kg] x mg/kg

Zakljuak:Bitno je da :Nitriti i nitrati se koriste u proizvodnji mesnih preraevina i imaju vanu ulogu ne samo kao konzervansi ve i u formiranju karakteristinecrvene boje i specifinog okusa proizvoda od mesa te inhibiraju rast i razvoj patogene bakterije Clostridium botulinum. Nitrozamini su kancerogeni i toksini spojevi koji mogu nastati u mesu i mesnim proizvodima kao produkt reakcije nitrita s proteinimamesa nakon to se mesu ili mesnim proizvodima dodaju nitriti, odnosno nitrati kao konzervansi. tetnost nitrozamina dokazana je u mnogim objavljenim znanstvenim radovima tokom zadnjih 30.-ak godina te je stoga potrebna stalna sustavna kontrola na prisutnost N-nitrozamina, jer meso i mesni proizvodi kao glavni izvor proteina ine veliki udio u prehrani kako odrasle populacije tako i djece.

Literatura- arkanj B, Kipi D, Vasi-Raki , Dela F, Gali K, Kataleni M, Dimitrov N, Klapec T: Knjiga kemijske i fizikalne opasnosti, Hrvatska agencija za hranu (HAH), Osijek, 2010.14