Výluh rizikových prvků z glazury keramiky vlivem nízkomolekulárních organických kyselin obsažených v ovocném čaji

Bc. Iveta Vaculíková

Master's thesis

Leaching of risk elements from a ceramic glaze caused by low molecular mass organic acids contained in a fruit tea

Abstract:

Již odedávna je keramika používaná k různým účelům včetně přípravy a uchovávání potravin a nápojů. Ne všechna keramika se však k tomuto účelu hodí. Uchovávání jídel či nápojů (zejména těch kyselých) může v nejzazším případě vést až k chronickým otravám některými rizikovými prvky, jako je např. olovo a kadmium. Různé prvky, včetně rizikových, jsou obsaženy v keramických glazurách a př styku glazury s určitými potravinami a nápoji může za určitých podmínek docházet k uvolňování těchto rizikových prvků. To vede ke kontaminaci daných potravin či nápojů, které by při pravidelném dlouhodobém užívání mohly být příčinou otravy. Cílem této práce bylo zhodnotit výši rizika kontaminace rizikovými prvky obsaženými v glazuře. Pro testování bylo zvažováno 13 hrnků, z nichž bylo následně pomocí XRF vytipováno 8 hrnků, které byly použity pro vlastní výluhové testy. Jako loužicí médium bylo zvoleno druhů více či méně běžných ovocných čajů k dostání na českém trhu. Pomocí Iontově výměnné chromatografie bylo určeno zastoupení nízkomolekulárních organických kyselin. Pro vlastní výluhové testy byly použity 4 z uvažovaných čajů. Jak čaje, tak keramika byly podrobeny analýze prvkového složení pomocí ICP-OES stejně tak, jako vlastní výluhy. Koncentrace většiny rizikových prvků se nacházely pod limitem detekce. Koncentrace prvků ve výluhu z jednoho z čajů po 12 hodinách byly mírně vyšší, než tomu bylo u výluhů po 15 minutách, avšak koncentrace po 24 hodinách se nelišila od koncentrace po 12 hodinách. Bylo zjištěno, že ačkoli je riziko otravy velice nízké, přesto není zanedbatelné. Výsledky této práce jsou, vzhledem k velmi malému vzorku testované keramiky, pouze orientační. Avšak při používání keramiky přímo určené pro nápoje či potraviny by i za opakovaného užívání neměla hrozit otrava.

Abstract:

Since ancient times, ceramics have been used for a variety of purposes including the preparation and storage of food and drink. However, not all ceramics are suitable for this purpose. At the very least, the storage of food or drinks (especially acidic ones) can lead to chronic poisoning from certain hazardous elements such as lead and cadmium. Various elements, including hazardous elements, are contained in ceramic glazes and contact of the glaze with certain foods and beverages may release these hazardous elements under certain conditions. This leads to contamination of the food or drink in question, which could cause poisoning if used regularly over a long period of time. The aim of this work was to assess the level of risk of contamination by hazardous elements contained in glaze. Thirteen mugs were considered for testing, from which 8 mugs were subsequently selected using XRF and used for the actual leach tests. The leaching medium chosen was a variety of more or less common fruit teas available on the Czech market. The representation of low molecular weight organic acids was determined using Ion Exchange Chromatography. Four of the teas considered were used for the actual leaching tests. Both teas and ceramics were subjected to elemental composition analysis by ICP-OES as well as the leachates themselves. The concentrations of most of the elements of concern were below the detection limit. The concentrations of elements in the leachate from one of the teas after 12 hours were slightly higher than those after 15 minutes, but the concentration after 24 hours was not different from that after 12 hours. It was found that although the risk of poisoning is very low, it is nevertheless not negligible. Due to the very small sample of tested ceramics, the results of this work are only indicative. However, there should be no risk of poisoning even with repeated use of ceramics directly intended for beverages or food.

Keywords

glazura, ovocný čaj, nízkomolekulární organické kyseliny, rizikové prvky

Keywords

risk elements, glaze, fruit tea, low molecular mass organic acids

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Ondřej Drábek, Ph.D.
• Reader: Jan Malík, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition