تعيين عناصر موجود در برخي گونه هاي برنج ايراني با استفاده از روش بينابنمايي فروشكست القايي ليزري

Determination of Trace Elements in some Types of Iranian Rice Using Laser Induced Breakdown Spectroscopy

سابقه و هدف: غلات از اجزای مهم رژيم غذايی سالم و مناسب به شمار ميرود. برنج يكی از پرمصرفترين غلات در جهان و يكی از اجزای اصلی سبد غذايی مردم ايران است. هدف از اين مطالعه معرفی يك روش جديد آناليز عنصری برای بررسی عناصر ضروری و فلزات مضر موجود در تعدادی از انواع برنج ايرانی با استفاده از روش بينابنمايی فروشكست القايی ليزری ميباشد. مواد و روشها: شش نوع برنج پرمصرف توليدی در سال 1392 كه در نقاط مختلف كشور كشت شده‌اند، از بازار جمع آوری گرديد. هركدام از انواع برنج‌ها هفت بار با استفاده از سيستم LIBSCAN100 تحت آناليز طيفی قرار گرفت. سپس طيفهای ثبت شده توسط نرم افزار Plasus Specline مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. يافتهها: در اين مطالعه عناصر ضروری و فلزات مضر موجود در نمونهها مورد آناليز قرار گرفت. ميانگين ميزان غلظت روی 66/93، فسفر 666/87، آهن 348، پتاسيم 166/379، كلسيم 666/343، فلور 22، كروم 3 ظرفيتی 848/24 و منيزيم 833/1071 ميلی گرم بر كيلو گرم تعيين گرديد. در حالی كه اين ميانگين در مورد عناصر مضر سرب، جيوه ، نيكل، كروم 6 ظرفيتی و آرسنيك به ترتيب 095/6 ، 733/0، 963/0، 391/2 و 940/0 ميلی گرم بر كيلو گرم محاسبه گرديد. درهيچ يك از نمونهها كادميوم يافت نشد. آناليزهای فوق به صورت جداگانه برای هركدام از انواع برنجها انجام شد. استنتاج: نتايج آناليز بيانگر اين بود كه در ميان عناصر ضروری، منيزيم بيشتر ازساير عناصر موجود بود. در ميان انواع برنج های مورد آزمايش برنج لنجان اصفهان ازنظر عناصر ضروری، غنيتر ميباشد. از نظر آلودگی به فلزات مضر، عنصر كروم 6 ظرفيتی بيش از همه در نمونهها يافت شد و هچنين برنج نوع طارم محلی نسبت به ساير انواع برنجها، سالم تر بود. تكنيك بينابنمايی فروشكست القايی ليزری روشی سريع، غير مخرب، دارای توانايی آناليزی همزمان چند عنصری و بدون نياز به آمادهسازی نمونه بوده كه كاربردهای فراوانی در آناليز توليدات صنايع غذايی دارد.

Background and purpose: Cereals are the most important components of a healthy diet. Rice is one of the most common consumed grains in the world and a staple food of people in everyday meals. This study aimed at introducing a novel analytical approach in investigation of harmful metals and necessary elements in some types of Iranian rice by using Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. Materials and methods: Six types of consumed rice produced in different parts of the country have been collected from the market in 2013. All types of rice have been analyzed for seven times using LIBSCAN100 system and then spectra recorded have been analyzed by Plasus Specieline software. Results: In this study, necessary elements and harmful metals have been analyzed in all samples. The average concentrations of zinc, phosphorus, iron, potassium, calcium, fluorine, chromium (III), and magnesium were 93.660mg/kg, 87.666mg/kg, 348mg/kg, 379.166mg/kg, 343.666mg/kg, 22mg/kg, 24.848mg/kg 1071.833mg/kg, respectively. This average content for harmful metals were 6.095mg/kg for lead, 0.773mg/kg for mercury, 0.963mg/kg for nickel, 2.391mg/kg for chromium (VI), and 0.940mg/kg for arsenic. No samples were found with cadmium. Conclusion: The results indicate that, the concentration of magnesium was higher in necessary elements and that Isfahan Lenjan rice contained higher content of necessary elements. Chromium (VI) was the most common harmful metal among all samples. Furthermore, the local Tarom rice was found to be the safest in all samples. Laser Induced Breakdown Spectroscopy technique could be used as a fast, nondestructive, multi elemental analyzer that does not need initial preparation.