Изотопная масс-спектрометрия при идентификации минеральных вод

ОСНОВА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

ТЕМА НОМЕРА

УдК 663.64

изотопная масс-спектрометрия при идентификации минеральных вод

Е. М. Севостьянова, канд. биол. наук; Е. В. Хорошева; Г. А. Ремнева; А. А. Шилкин

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности

Фальсификация минеральных вод в настоящее время имеет большие масштабы на российском потребительском рынке. Наиболее распространенный ее вид — ассортиментная фальсификация, а основной способ — предоставление недостоверной информации о природе и происхождении воды. Менее грубый способ фальсификации — недостоверное указание источника.

В основе ассортиментной идентификации минеральных вод лежит принцип специфичности и постоянства химического состава. Идентификация минеральной воды основывается на полном химическом анализе упакованной продукции, который выполняется в специализированных аккредитованных лабораториях на соответствие требованиям нормативной и технической документации [1]. Полученные данные сравнивают с зафиксированными протокольными данными ежеквартального (ежемесячного) контроля воды в местах расположения скважин. Дата розлива, зафиксированная в маркировке, в последнем случае служит основанием для выбора необходимого протокола сравнения.

Из-за высокой стоимости и продолжительности полного химического анализа воды, в настоящее время ведется поиск экспресс-методов идентификации, пригодных для проведения серийных анализов. Наиболее перспективный из предлагаемых методов — масс-спектрометрический метод определения изотопного состава водорода.

Изотопный состав водорода — комплексный и наиболее достоверный показатель места происхождения воды, поскольку формируется в зависимости от большого числа факторов: места образования дождевых облаков, удаленности от водной поверхности, климатических условий, географического положения местности и др. [2-4].

Цель работы — изучение возможности применения изотопных характеристик в качестве маркеров при идентификации минеральных вод.

В результате проведенной работы установлено, что показатели изотопного состава [стабильные изотопы легких элементов водорода (2Н/'Н) и кислорода (180/160)] могут применяться в качестве маркеров для выявления фальсификатов пищевых продуктов.

Примером применения данного вида маркеров при идентификации минеральных вод могут служить исследования, проведенные в рамках данной работы и описанные ниже.

Экспериментальные исследования проводились на минеральной лечебно-столовой воде известного «брэнда», выпускаемой в соответствии с [1], фасованной различными производителями и закупленной в торговой сети, а также образцами минеральной воды, предоставленной компетентными органами для идентификации.

Для решения поставленных задач была проведена оценка изотопного состава выбранных минеральных вод и исследованы их физико-химические характеристи-

32 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2015

Безопасность — основа качества продукции

ки (макро- и микрокомпонентный состав). Содержание дейтерия и кислорода 18 измеряли на изотопном масс-спектрометре фирмы Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH модель Delta V Advantage с полностью автоматизированными линиями пробоподготовки он-лайн для работы 24 ч в сутки. Качество воды оценивали по органолептиче-ским и физико-химическим показателям (солевой состав, содержание токсичных металлов и т. д.) по существующим методикам анализа, зарегистрированным в установленном порядке.

Анализ данных изотопного состава воды минеральной природной питьевой лечебно-столовой, фасованной согласно [1] показал, что диапазон значений 5 D составляет -58,1 %0 до -72,6 %0, 5 18О от -9,7 %0 до -10,1 %о. Проведенный химический анализ идентификационных показателей исследуемых образцов минеральной воды показал, что образцы 1-3 соответствуют требованиям ГОСТ Р 54316-2011 (таблица Б. 1, группа XXVа) и относятся к хлоридно-гидрокарбонатной натриевой группе вод (табл. 1).

Образец № 4 характеризовался повышенным, относительно показателей стандарта для представителя гидрохимического типа, содержанием кальция, хлоридов и сульфатов, а также пониженным содержанием гидрокарбонатов и фторид-иона. Исследованная проба воды относится к сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной натриевой группе вод и описывается формулой:

ж „ 0 , Cl 50 HCO327 SO4 22 M 8,1 — 3 4

Таблица 1

Образец Основной ионный состав, мг/дм3 Стабильные изотопы, %%

М, г/дм3 Са2+ Mg2+ Na + K+ Cl- SO42- HCO3- F 5 D 5 18О

ГОСТ Р 54316-2011 7-10 <150 <100 2000-3000 1300-1900 <25 3400-4800 — — —

Образец 1 8,2 29 25,3 2529 1650,2 2,8 3904,0 2,9 -64,5 -10,1

Образец 2 8,6 34,1 25,5 2641,2 1604,1 <0,5 3965,0 2 -72,6 -10,0

Образец 3 9,3 48 16,5 2851 1891,3 15,5 4392,0 2,4 -68,8 -9,7

Образец 4 8,1 220 40 2401 2114,8 1277 1982,5 0,2 -58,1 -9,9

Таблица 2

Образец Основной ионный состав, мг/дм3 Стабильные изотопы, %

М, г/дм3 Са2+ Mg2+ Na + K+ Cl- SO42- HCO3- SiO2 5 D 5 18О

Ставропольский край 0,23 43,2 11,7 1,3 0,5 88,0 81,0 2,7 -70,8 -11,8

Чехия 0,24 22 13,1 24,3 30,5 42,6 87,5 18,7 -56,1 -10,0

№ 88

Анализ изотопного состава исследуемых образцов показал, что образец № 4 также отличался и по содержанию дейтерия.

Таким образом, проведенный химический анализ идентификационных показателей исследуемых образцов (см. табл. 1) показал, что исследуемые образцы № 1-3 воды минеральной природной питьевой лечебно-столовой соответствуют всем требованиям ГОСТ Р 543162011 и своему наименованию, а образец № 4 относится к другому гидрохимическому типу и не является водой минеральной природной

питьевой лечебно-столовой заявленного наименования, разлитой согласно [1], что подтверждается повышенным содержания дейтерия в исследуемом образце.

Как известно, при идентификации минеральных питьевых столовых вод с низким значением показателя «общая минерализация» возникают сложности с интерпретацией полученных аналитических данных. В Испытательном центре была проведена экспертиза 2-х образцов минеральных вод с одинаковым показателем «общая минерализация». На исследование поступили воды минеральные питьевые столовые, добытые в Ставропольском крае и Чехии. Анализ полученных данных позволил установить их различный генезис. В табл. 2 приведены ионный и изотопный составы минеральных столовых вод.

Исследованные минеральные воды относятся к разным группам. Проба воды из Ставропольского края относится к гидрокарбонатно-сульфатной магниево-кальциевой группе вод и описывается формулой:

„Л n SO.58 HCO3 42. M 0,2  4 3

магниевой группе вод и описывается формулой:

M 0,2

HCO345 SO428 Cl 27. Mg 34 Ca 34 Na 30

Ca 68 Mg 31

Проба воды из Чехии относится к хлоридно-сульфатно-гидро-карбонатной натриево-кальциево-

Дополнительный анализ изотопного состава исследованных образцов подтвердил данные химических исследований. Минеральная вода из Ставропольского края характеризовалась более низким содержанием изотопов дейтерия и кислорода 18.

Таким образом, проведенные исследования позволили установить возможность применения исследований изотопного состава минеральной воды для целей их идентификации.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 54316—2011 «Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия».

2. Соколовский, Л. Г. Изотопные исследования в гидрогеологии на территории России и ближнего зарубежья II Обзор /Л. Г. Соколовский. — М.: АОЗТ «Геоинформмарк», 1996. — 51 с.

3. Оганесянц, Л. А. Определение экзогенной воды в винах методом изотопной масс-спектрометрии / Л. А. Оганесянц [и др.] // Виноделие и виноградарство. — 2013. — № 5. — С. 19-21.

4. Севостьянова, Е. М. Безалкогольные напитки с использованием натуральных компонентов и легкой воды / Е. М. Севостьянова [и др.] // Пиво и напитки. — 2013. — № 2. — С. 10-12. &

0

1 <

§

ш I-

6•2015

ПИВО и НАПИТКИ 33

'.PVP и

Ш h

Изотопная масс-спектрометрия при идентификации минеральных вод

Ключевые слова

дейтерий; идентификация; кислород; минеральная вода; стабильные изотопы.

Реферат

Фальсификация минеральных вод в настоящее время имеет большие масштабы на российском потребительском рынке. Идентификация минеральной воды основывается на полном химическом анализе упакованной продукции в сравнении с химическим составом воды из скважины. Предлагается использовать в качестве маркеров при идентификации минеральных вод масс-спектрометрический метод определения изотопного состава водорода и кислорода. Экспериментальные исследования проводились с минеральной лечебно-столовой воде известного бренда, а также с образцами минеральной воды, предоставленной компетентными органами для идентификации. Проведен анализ изотопного состава минеральной воды и химический анализ идентификационных показателей. Согласно полученным данным образцы минеральной воды 1-3 соответствуют требованиям ГОСТ Р 543162011 и относятся к хлоридно-гидрокарбонатной натриевой группе вод,а образец № 4 относится к сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной натриевой группе вод. Анализ изотопного состава исследуемых образцов показал, что образец № 4 также отличался и по содержанию дейтерия. Таким образом, проведенный химический анализ идентификационных показателей исследуемых образцов показал, что исследуемые образцы № 1-3 воды минеральной природной питьевой лечебно-столовой соответствуют требованиям ГОСТ Р 54316-2011 и своему наименованию, а образец № 4 относится к другому гидрохимическому типу и не является водой минеральной природной питьевой лечебно-столовой заявленного наименования, что подтверждается также повышенным содержанием дейтерия в исследуемом образце. Экспертиза двух образцов минеральных вод с одинаковым показателем «общая минерализация» установила, что они относятся к различным гидрохимическим типам и имеют различный генезис. Проведенные исследования позволили установить возможность применения исследований изотопного состава минеральной воды для целей их идентификации.

Авторы

Севостьянова Елена Михайловна, канд. биол. наук; Хорошева Елена Владимировна; Ремнева Галина Александровна; Шилкин Алексей Александрович ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, 119021, Москва, ул. Россолимо, д. 7, waterlena@list.ru

Isotope Ratio

Mass Spectrometry

for Identification of Mineral Water

Key words

deuterium; identification; oxygen; mineral water; stable isotopes.

Abstract

Falsification of mineral waters currently has a large scale in the Russian consumer market. Identification of mineral water based on the chemical analysis of the full packaged products in comparison with the chemical composition of the water from the well. It is proposed to use mass spectrometric method for the determination of the isotopic composition of hydrogen and oxygen as markers for the identification of mineral water. Experimental studies were carried out on mineral medical-table water of known brand, as well as samples of mineral water provided by the competent authorities for identification. Analysis of the isotopic composition of mineral water and a chemical analysis of the identification parameters were done. According to the obtained data samples of mineral water 1-3 according the requirements of GOST R 54316-2011 and refer to the chloride-sodium bicarbonate group treatment, and sample number 4 refers to the sulfate-hydro-chloride sodium water group. Analysis of the isotopic composition of the samples showed that the sample number 4 also differ in content of deuterium. Thus, the chemical analysis of the samples identification indicators showed that the test samples № 1-3 of water natural mineral-dining room, meet all the requirements of GOST R 54316-2011 and comply with their name. Sample number 4 belongs to the other type and hydrochemical not water natural mineral-dining claimed here that is also confirmed by the increased content of deuterium in the sample. Examination of 2 samples of mineral water with the same indication of "total mineralization" showed that they belong to different hydrochemical types and have a different genesis. Studies have established the possibility of studies of the isotopic composition of its mineral water for the purpose of identification.

Authors

Sevostyanova Elena Mihailovna, Candidate of Biological Sciense; Khorosheva Elena Vladimirovna; Remnyova Galina Alexandrovna; Shilkin Alexei Alexandrovich All Russian Research Institute of Beer, Soft Drinks and Wine Industry, 7 Rossolimo St., Moscow, 119021, Russia, waterlena@list.ru

Квас «Очаковский» признан лучшим квасом Москвы

Московская торгово-промышленная палата при поддержке Московской городской Думы и «Банка Москвы» провела награждение лауреатов городского конкурса «Московское качество». Квас «Очаковский» признан лучшим продуктом в номинации «Квас».

летом 2015 г. Московская торгово-промышленная палата объявила конкурс «Московское качество». Его главная задача — популяризация высококачественных товаров и услуг, произведенных в России и реализуемых в Москве. В течение полугода на официальном сайте конкурса потребители голосовали за лучшие товары и магазины в блоке «Продуктовые товары и розничные сети».

В ходе народного голосования конкурса «Московское качество-2015» были определены по три финалиста в каждой номинации, после чего экспертный совет выбрал победителей в каждой категории.

В номинации «Квас» победителем стал квас двойного брожения «Очаковский». Он пользуется заслуженной популярностью и

доверием среди москвичей, что в очередной раз подтвердила победа в независимом народном голосовании.

диплом победителя конкурса «Московское качество» получил генеральный директор ЗАО МПБК «Очаково» Юрий Антонов.

«Квас «Очаковский» на протяжении более 20 лет — неоспоримый лидер на рынке кваса. Конечно, мы рады, что потребители по достоинству оценили вкус и высокое качество нашей продукции», — прокомментировал Юрий Антонов.

Награждение проходило в Московской торгово-промышленной палате (МТПП) во Всемирный день качества. Среди почетных гостей вечера были председатель Мосгордумы Алексей Шапошников, президент МТПП Михаил Кузовлев, первый вице-президент МТПП, депутат Мосгордумы Владимир Платонов.

Во время праздничного фуршета была организована дегустация продукции участников конкурса.

34 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2015