PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2016 | 67 | 3 |

Tytuł artykułu

Migration studies of nickel and chromium from ceramic and glass tableware into food simulants

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Background. In addition to the release of lead and cadmium from ceramic and glass vessels, (acceptable limits being set by the EU 84/500/EC Directive), other harmful metals can migrate, such as nickel and chromium. Permissible migration limits for these latter metals however have not yet been set in the EU legislation. Both the toxic properties of nickel and chromium and the measures taken by the European Commission Working Group on Food Contact Materials for verifying permissible migration limits for lead, cadmium and other metals from ceramics have acted as drivers for studies on nickel and chromium release from ceramic and glass tableware. Objective. To investigate the migration of nickel and chromium into food simulants from ceramic and glassware, available on the Polish market, which are intended for coming into contact with food. Potential consumer exposure can thereby be estimated from the release of these elements into food. Materials and Methods. Tableware consisted of ceramics and glass vessels generally available on the domestic market, with inner surfaces being mainly coloured and with rim decorations. Migration of nickel and chromium studied from the ceramics was carried out in 4% acetic acid (24 ± 0.5 hrs at 22 ± 2°C), whilst that from glassware in 4% acetic acid (24 ± 0.5 hrs at 22 ± 2°C) and 0.5% citric acid (2 ± 0.1 hrs at 70 ± 2°C). The concentrations of metals which had migrated into the test solutions were measured by using flame atomic absorption spectrometry (FAAS). This analytical procedure had been previously validated by measuring nickel and chromium released into food simulants from ceramic and glass tableware where working ranges, detection limits, quantification limits, repeatability, accuracy, mean recovery and uncertainty were established. Results. Migration of nickel and chromium was measured from 172 ceramic and 52 and glass vessels samples, with all results being below the limits of quantification (LOQ = 0.02 mg/L), excepting one instance where a 0.04 mg/L concentration of nickel was found. The validated methods for measuring chromium achieved the following parameters; 0.02 to 0.80 mg/L operating range, 0.01 mg/L detection limit, 0.02 mg/L limit of quantification, 6% repeatability, 2.8% accuracy, 102% average recovery and 11% uncertainty. For the nickel method the corresponding parameters were 0.02 to 0.80 mg/L working range, 0.02 mg/L limit of quantification, 0.01 mg/L detection limit, 5% repeatability, 6.5% accuracy, 101% average recovery and 12% uncertainty. Conclusions. The tested ceramics and glassware did not pose a threat to human health regarding migration of nickel and chromium, and thus any potential exposure to these metals released from these products into food will be small. However, due to the toxicity of these metals, the migration of nickel and chromium is still required for articles coming into contact with food, which includes metalware.
PL
Wprowadzenie. Z wyrobów ceramicznych i szklanych, obok migracji ołowiu i kadmu, dla których w UE określono dopuszczalne limity (Dyrektywa 84/500/EC) może zachodzić migracja także innych szkodliwych dla zdrowia metali, w tym niklu i chromu. Dla chromu i niklu nie ustanowiono jeszcze w UE dopuszczalnych limitów migracji. Właściwości toksyczne niklu i chromu oraz podjęte przez European Commision Working Group on Food Contact Materials prace mające na celu weryfikację dopuszczalnych limitów migracji ołowiu i kadmu z wyrobów ceramicznych oraz wprowadzenie limitowania dla innych pierwiastków, skłoniły do podjęcia badań uwalniania niklu i chromu z ceramicznych i szklanych naczyń stołowych. Cel. Zbadanie migracji do płynów modelowych niklu i chromu z naczyń ceramicznych i szklanych przeznaczonych do kontaktu z żywnością, dostępnych na rynku w Polsce, w celu oszacowania wielkości potencjalnego narażenia konsumentów na te metale uwalniane z takich wyrobów do żywności. Materiał i metody. Materiał do badań stanowiły stołowe naczynia ceramiczne i naczynia szklane, głównie z barwioną powierzchnią wewnętrzną i zdobionym obrzeżem, pochodzące z obrotu handlowego. Migrację niklu i chromu z badanych wyrobów ceramicznych przeprowadzano do 4% kwasu octowego (24 ± 0,5 h w temperaturze 22 ± 2 ºC), natomiast migrację z naczyń szklanych do 4% kwasu octowego (24 ± 0,5 h w temperaturze 22 ± 2 ºC) i 0,5% kwasu cytrynowego (2 ± 0,1 h w temperaturze 70 ± 2 ºC). Zawartość badanych metali w płynach modelowych uzyskanych po migracji, oznaczano metodą płomieniowej atomowej spektrometrii absorpcyjnej (FAAS). Badania poprzedzono walidacją metody oznaczania niklu i chromu uwalnianych do płynów modelowych z ceramicznych i szklanych naczyń stołowych. Wyznaczono następujące parametry metody oznaczania chromu i niklu: zakres roboczy, granicę wykrywalności, granicę oznaczalności, powtarzalność, poprawność, średni odzysk oraz niepewność. Wyniki. Migracja niklu i chromu z 172 badanych naczyń ceramicznych i 52 naczyń szklanych, w zastosowanych warunkach badania migracji, była poniżej granicy oznaczalności metody analitycznej (LOQ) wynoszącej 0,02 mg/L, z wyjątkiem jednego naczynia, z którego migracja niklu była wyższa i wynosiła 0,04 mg/L. Zwalidowaną metodę oznaczania chromu charakteryzowały następujące parametry: zakres roboczy - od 0,02 do 0,80 mg/L, granica wykrywalności - 0,01 mg/L, granica oznaczalności - 0,02 mg/L, powtarzalność - 6%, poprawność - 2,8%, średni odzysk - 102% i niepewność - 11%. Parametry metody oznaczania niklu: zakres roboczy - od 0,02 do 0,80 mg/L, granica oznaczalności - 0,02 mg/L, granica wykrywalności - 0,01 mg/L, powtarzalność - 5%, poprawność - 6,5%, średni odzysk - 101% i niepewność -12%. Wnioski. Zbadane wyroby ceramiczne i szklane nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka w zakresie migracji niklu i chromu, a potencjalne narażenie na te metale uwalniane z tych wyrobów do żywności będzie niewielkie. Jednak, ze względu na toksyczność tych metali wskazane jest kontynowanie badań uwalniania niklu i chromu z wyrobów do kontaktu z żywnością, z uwzględnieniem naczyń metalowych.

Wydawca

-

Rocznik

Tom

67

Numer

3

Opis fizyczny

p.247-252,ref.

Twórcy

autor
  • Department of Food Safety, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska 24 street, 00-791 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Food Safety, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska 24 street, 00-791 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Food Safety, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska 24 street, 00-791 Warsaw, Poland

Bibliografia

  • 1. Ajmal M., Khan A., Nomani A.A., Ahmed S.: Heavy metals: leaching from glazed surfaces of tea mugs. Sci. Total Environ. 1997; 207: 49-54.
  • 2. Belgaied J.E.: Release of heavy metals from Tunisian traditional earthenware. Food Chem. Toxicol. 2003; 41: 95–98.
  • 3. Bolle F., Fekete V., Demont M., Boutakhrit K., Petit D., Brian W., Feraille G, & Van Loco J.: Lead migration from ceramic ware in contact with foodstuff: effect of glaze, temperature, pH and food simulant. J Food Sci Eng 2012; 2: 301-313.
  • 4. Commission Directive 2003/40/EC of 16 May 2003 establishing the list, concentration limits and labeling requirements for the constituents of natural mineral waters and the conditions for using ozone-enriched air for the treatment of natural. L 126/34, 22.5.2003.
  • 5. Commission Regulation No 2023/2006 of 22 December 2006 on good manufacturing practice for materials and articles intended to come into contact with food. OJ L EU L 384/75, 29.12.2006.
  • 6. Costa G., Ribeiro M.J., Labrincha J.A., Dondi M., Matteucci F., Cruciani G.: Malayaite ceramic pigments prepared with galvanic sludge. Dyes Pigments 2008; 78:157-164.
  • 7. Council Directive 84/500/EEC of 15 October 1984 on the approximation of the laws of the Member States relating to ceramic articles intended to come into contact with foodstuffs. OJ L 277, 20.10.1984:12.
  • 8. Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. OJ L 330, 5.12.1998: 1-28.
  • 9. Demont M., Boutakhrit K., Fekete V., Bolle F., Van Loco J.: Migration of 18 trace elements from ceramic food contact material: influence of pigment, pH, nature of acid and temperature. Food Chem. Toxicol. 2012; 50: 734–743.
  • 10. Dong Z., Lu L., Liu Z., Tang Y., Wang J.: Migration of toxic metals from ceramic food packaging materials into acid food simulants. Math. Probl. Eng. 2014 (2014) 7; http://dx.doi.org/10.1155/2014/759018.
  • 11. EFSA (European Food Safety Authority). Scientific Opinion on the risks to public health related to the presence of chromium in food and drinking water. EFSA Journal 2014;12(3):3595 [261 pp.].
  • 12. EFSA (European Food Safety Authority). Scientific Opinion on the risks to public health related to the presence of nickel in food and drinking water EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM) European Food Safety Authority (EFSA), EFSA Journal 2015; 13(2): 4002.
  • 13. EQDM (European Directorate for the Quality of Medicines). Committee on Packing Materials for Food and Pharmaceutical Products (P-SC-EMB). Metals and alloys used in food contact materials and articles. A practical guide for manufacturers and regulators. 1’st Edition, Council of Europe, 2013.
  • 14. Francisco B. B.A., Brum D.M., Cassella R. J.: Determination of metals in soft drinks packed in different materials by ETAAS. Food Chem. 2015; 185: 488–494.
  • 15. Gualtieri A. F., Mazzucato E., Venturelli P., Viani A.: Determination of nickel (II) oxide in ceramic pigments by In Situ X-ray Diffraction Quantitative Analysis. J. Am. Ceram. Soc. 1999; 82: 2566–68.
  • 16. Jakmunee J., Junsomboon J.: Determination of cadmium, lead, copper and zinc in the acetic acid extract of glazed ceramic surfaces by anodic stripping voltammetric method. Talanta 2008; 77: 172–175.
  • 17. Jorhem L, Becker W, Slorach S.: Intake of 17 elements by Swedish women, determined by a 24-hour duplicate portion study. J. Food Comp. Anal. 1998; 11: 32-46.
  • 18. Kamerud K. L., Hobbie K. A., Anderson K. A.: Stainless steel leaches nickel and chromium into foods during cooking. J. Agric. Food. Chem. 2013; 61(39): 9495–9501.
  • 19. Lin Q.B.: Kinetic migration of chemical elements from ceramic packaging into simulated foods and mature vinegar. Packag. Technol. Sci. 2014; 27: 59–67.
  • 20. Mazinanian N., Odnevall Wallinder I., Hedberg Y.: Comparison of the influence of citric acid and acetic acid as stimulant for acidic food on the release of alloy constituents from stainless steel AISI 201. J. Food Eng. 2015; 145: 51–63.
  • 21. Mohamed N., Chin Y. M., Pok F. W.: Leaching of lead from local ceramic tableware; Food Chem. 1995; 54: 245-249.
  • 22. Omolaoye J.A., Uzairu A., Gimba C.E.: Heavy metal assessment of some ceramic products imported into Nigeria from China. Arch. Appl. Sci. Res., 2010; 2 (5):120-125.
  • 23. PN-EN 1388-1:2000. Materials and articles in contact with foodstuffs - Silicate surfaces - Part 1: Determination of the release of lead and cadmium from ceramic ware.
  • 24. PN-EN 1388-2:2000. Materials and articles in contact with foodstuffs - Silicate surfaces - Part 2: Determination of the release of lead and cadmium from silicate surfaces other than ceramic ware.
  • 25. Rebeniak M., Wojciechowska-Mazurek M., Mania M., Szynal T., Strzelecka A., Starska K.: Exposure to lead and cadmium released from ceramics and glassware intended to come into contact with food. Rocz Panstw Zakl Hig 2014;65(4):301-309.
  • 26. Regulation of the Polish Minister of Health of 31 March 2011 on natural mineral water, spring water and table water. Journal of Laws of 2011, No 85, item 466 (in Polish).
  • 27. Regulation of the Polish Minister of Health of 13 November 2015 on the quality of water intended for human consumption. Journal of Laws of 2015, No 0, item 1989 (in Polish).
  • 28. Sheets R.W. , Turpen S.L. , Hill P.: Effect of microwave heating on leaching of lead from old ceramic dinnerware. Sci. Total Environ. 1996; 182: 187-191.
  • 29. Sheets R. W: Extraction of lead, cadmium and zinc from overglaze decorations on ceramic dinnerware by acidic and basic food substances. Sci. Total Environ. 1997; 197: 167-175.
  • 30. Sheets R.W.: Release of heavy metals from European and Asian porcelain dinnerware. Sci. Total Environ. 1998; 212: 107-113.
  • 31. Śpiewak R., Piętowska J.: Nickel - the unique allergen. From molecular structure to legal regulations. Alergol. Immunol. 2006; 3(3-4): 58-62 (in Polish).
  • 32. VKM. Norwegian Scientific Committee for Food Safety. Risk assessment of health hazards from nickel, cobalt, zinc, iron, copper and manganese migrated from ceramic articles. Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids, Materials in Contact with Food and Cosmetics, 2007: 05/407-3.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-370d9294-213d-422e-9de7-82ae4222c70a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.