فلزات سنگین

آزمایش فلزات سنگین در آزمایشگاه مواد غذایی مرجعان خاتم

اندازه گیری دقیق فلزات سنگین در مواد غذایی برای اطمینان از سلامت و ایمنی عمومی ضروری است و به جلوگیری از مصرف مواد غذایی آلوده کمک می کند. این امر نیازمند روشهای تجزیه و تحلیل دقیق و حساس مانند طیف سنجی جذب اتمی (AAS) که قادر به شناسایی و اندازه گیری غلظتهای بسیار کم فلزات سنگین در نمونه ها هستند.

حدود مجاز فلزات سنگین در ایران در استاندارد ملی به شماره INSO 12968 تعیین شده است. از آنجا که این استاندارد عمدتاً برگردان استانداردهای کدکس و اتحادیه اروپا می باشد، لذا امکان اندازه گیری فلزات سنگین در انواع مواد غذایی و آب آشامیدنی به مقاصد مختلف (تحقیقات، صادرات، واردات و ... ) وجود دارد.

لیست  فلزات و فلزات سنگین قابل اندازه گیری در آزمایشگاه مرجعان خاتم

• سرب
• کادمیوم
• جیوه
• آرسنیک
• مس
• روی
• آهن
• قلع
• کلسیم

فلزات سنگین چیست

فلزاتی مانند سرب، جیوه، آرسنیک و ... که به طور طبیعی در خاک، آب و هوا وجود دارند، همچنین از طریق فعالیت‌های انسانی نظیر صنعت، کشاورزی و معدنکاری به محیط زیست و زنجیره غذایی راه می‌یابند. علاوه بر این، فلزات سنگین می‌توانند طی فرآیندهای تولید و بسته‌بندی نیز به مواد غذایی فرآوری شده وارد شوند.

حد مجاز فلزات سنگین (MRL)

بیشترین مقدار از فلزات سنگین موجود در غذای انسان و دام که مصرف آن در کوتاه مدت یا دراز مدت باعث ایجاد اثرات مخرب روی سلامت انسان نشود را حد مجاز فلزات سنگین می نامند. لینک میزان آن در هر ماده غذایی بر اساس استانداردهای ایران، کدکس و اروپا در پایین آمده است.

حد مجاز فلزات سنگین چقدر است؟

لینک حد مجاز فلزات سنگین در استاندارد ملی ایران

https://standard.inso.gov.ir/StandardView.aspx?Id=56571

لینک حد مجاز فلزات سنگین در اتحادیه اروپا

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/TXT/?uri=CELEX%3A32023R0915

لینک حد مجاز فلزات سنگین در کدکس

https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/thematic-areas/contaminants/en/

ورود فلزات سنگین به مواد غذایی

الف- ورود فلزات سنگین از طریق خاک

علاوه بر وجود طبیعی فلزات سنگین در پوسته زمین، منابع طبیعی مانند فوران آتشفشانی و آتش سوزی جنگل ها، فرسایش معادن و صخره ها باعث ورود فلزات سنگین به خاک می شود.

فعالیت های کشاورزی و صنعتی از دیگر منابع ورود فلزات سنگین به خاک هستند. فعالیت های کشاورزی مانند استفاده از کودها، آفت کش ها و آبیاری با آب فاضلاب از منابع ورود فلزات سنگین به داخل خاک می باشند. به طور مثال، کودهای فسفاته دارای فلز سنگین کادمیوم هستند بدلیل اینکه این فلز به طور طبیعی به عنوان یک ناخالصی در سنگ فسفات وجود دارد و یا آفت کش های کشاورزی مانند سم قارچ کش "آنتراکول" دارای فلزات سنگینی از جمله روی، کادمیوم، سرب و یا علف کش "مولینیت یا اردرام" دارای فلزات سنگینی از جمله روی، کبالت، کادمیوم می باشند که استفاده از این کودها و آفتکش ها باعث ورود فلزات سنگین به خاک می شوند.

فعالیت های صنعتی مانند صنایع مربوط به استخراج معادن و خاکستر حاصل از سوختن سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ باعث ورود فلزات سنگین به خاک می شوند.

 رشد گیاهان و محصولات کشاورزی در خاک های آلوده به فلزات سنگین، باعث جذب فلزات از طریق ریشه و حرکت از طریق آوندهای چوبی به سمت قسمت های مختلف گیاهان و تجمع آنها در محصولات کشاورزی می شود.

ب- ورود فلزات سنگین از طریق آب

فلزات سنگین ممکن است به طور طبیعی به میزان کم در آب یافت شوند اما با فعالیت های انسانی غلظت آن ها افزایش یافته است. منابع مختلف آب مانند آب های زیرزمینی و شهری می توانند دارای سطوح مختلفی از سرب، آرسنیک، کادمیوم، جیوه، کروم و نیکل باشند.

ورود فاضلاب به زمین های کشاورزی و پسماند کارخانه ها و صنایع مانند صنعت پارچه، رنگ و دارو، سرامیک و بارش باران اسیدی می تواند باعث آلودگی آب و در نتیجه باعث آلودگی ماهی و موجودات آبزی شوند و از طرفی استفاده از آب های آلوده برای آبیاری زمین های کشاورزی باعث ورود فلزات سنگین به میوه و سبزیجات می شود.

در اثر پوسیدگی، فرسودگی و خوردگی اتصالات لحیمی و لوله های گالوانیزه، مسی و برنجی، مخازن گالوانیزه، فلزات سنگینی مانند سرب به آب مصرفی منتقل می شوند که مصرف این آب برای شستشوی مواد اولیه غذایی یا درست کردن شیر برای نوزادان، می تواند باعث ورود فلزات سنگین به بدن شوند.

ج- ورود فلزات سنگین از طریق هوا

کادمیوم، سرب، جیوه از آلاینده های رایج هوا هستند که عمدتاً در نتیجه فعالیت های مختلف صنعتی منتشر می شوند. سالانه میلیون ها تن فلز سنگین وارد هوا می شود که تأثیرات منفی روی محیط زیست و سلامت انسان می گذارند. سوختن سوخت های فسیلی و سوخت نیروگاه ها (مانند مازوت و زغال سنگ) و فعالیت های صنعتی، باعث ورود فلزات سنگین به هوا می شود.

وجود فلزات سنگین در هوا باعث جذب و رسوب آن ها در قسمت هایی از گیاه و محصولات کشاورزی که از خاک بیرون آمده بخصوص در برگ ها می شود. علاوه براین، فلزات سنگین موجود در هوای آلوده از طریق بارش باران هم می توانند باعث آلودگی آب و خاک و در نتیجه مواد غذایی شوند.

د- ورود فلزات سنگین در طول مراحل تهیه و بسته بندی مواد غذایی

با توجه به استفاده روزانه از ظروف برای پخت غذا و ارتباط مستقیم آن ها با مواد غذایی، چنانچه این ظروف دارای فلزات سنگین باشند، احتمال انتقال آن ها به مواد غذایی وجود دارند.

در قابلمه های آلومینیومی و سرامیکی به خصوص در حرارت های بالا، با افزایش مدت زمان پخت و کاربرد مواد غذایی اسیدی مانند سرکه و روغن های گیاهی می تواند باعث ورود فلزات سنگینی مانند سرب و کادمیوم به مواد غذایی شوند. علاوه براین، اگر در ماگ های (لیوان های بزرگ) سرامیکی رنگی از رنگ های فود گرید (رنگ هایی که هیچگونه مواد شیمیایی مضر برای سلامت انسان را به مواد غذایی منتقل نمیکنند) استفاده نشود، می توانند باعث ورود فلزات سنگین به قهوه و چای شوند.

در هنگام تولید و فرآوری مواد غذایی در کارخانه ها، چنانچه برای دستگاه ها و تجهیزات کارخانه ها از استیل ضد زنگ با کیفیت بالا استفاده نشود و تجهیزات قدیمی باشند، باعث آلودگی مواد غذایی به فلزات سنگین می شوند. علاوه بر این، آب مورد استفاده در کارخانه، حین عملیات شستشو و تهیه مواد غذایی، منبع دیگری از آلودگی مواد غذایی با این فلزات است. لازم به ذکر است که میزان فلزات سنگین موجود در محصولات کشاورزی، در اثر شستشو و در طی فرآوری و تولید مواد غذایی، حذف نمی شوند.

وجود فلزات سنگین در گرد و غبار نشسته روی ظروف و سطوح در تماس با مواد غذایی می تواند باعث ورود این فلزات به مواد غذایی شوند.

دستمال کاغذی های تهیه شده از بازیافت کاغذ ها و روزنامه های باطله، بسته بندی های ساخته شده از کاغذهای بازیافتی مانند ظروف و لیوان های یکبار مصرف، جعبه پیتزا، کاغذ پیچیده شده اطراف ساندویچ ها و رنگ های شیمیایی بکار رفته در طرح بسته بندی ها، می تواند باعث انتقال فلزات سنگین به مواد غذایی شوند. از رنگ سبز به کار رفته در ظروف رنگی، فلزات سنگینی مانند نیکل، سرب و کروم، از رنگ سفید فلزات سنگینی مانند کادمیوم، روی و سرب، از رنگ آبی فلزات سنگینی مانند مس و کبالت، از رنگ قرمز فلزات سنگینی مانند سرب، کادمیوم و مس، از رنگ زرد فلزات سنگینی مانند کادمیوم و روی و از رنگ سیاه فلزات سنگینی مانند کادمیوم و سرب، می تواند به مواد غذایی منتقل شوند.

ورود فلزات سنگین بدن انسان

انسان از طریق مصرف مواد غذایی و آب آلوده، تنفس و جذب پوستی، در معرض خطر فلزات سنگین قرار می گیرند. مصرف مواد غذایی در طول روز، حدود 80 تا 90 درصد در ورود فلزات سنگینی مانند آرسنیک، کروم، کادمیوم و سرب به بدن انسان نقش دارند. این فلزات ممکن است از طریق مصرف محصولات کشاورزی (مثل میوه‌، سبزیجات، غلات و...)، آب آشامیدنی، ماهی‌ها و غذاهای دریایی، و حتی در محصولات حیوانی که از منابع آلوده تغذیه شده‌اند و مواد غذایی فرآوری شده وارد بدن انسان شوند.

بعد از ورود فلزات سنگین به بدن انسان، مقادیری از آنها از طریق ادرار و مدفوع دفع می شوند اما از آنجا که جذب و ذخیره این عناصر در بدن سریع تر از دفع آنها است بنابراین می توانند در کبد، کلیه، استخوان، مغز و ... ذخیره شوند و اثرات مخربی را روی سلامت انسان بگذارند و باعث بروز مشکلات قلبی-عروقی، دیابت، نقایص مادرزادی، مشکلات در رشد جنین، اتیسم، سرطان و ... شوند.

بنابراین، اندازه گیری دقیق فلزات سنگین در مواد غذایی برای اطمینان از سلامت و ایمنی عمومی ضروری است و به جلوگیری از مصرف مواد غذایی آلوده کمک می کند.