Którą metodą należy oznaczyć zawartość żelaza w żywności?
Prawidłowo – zawartość żelaza w żywności w rutynowych badaniach laboratoryjnych oznacza się metodą kolorymetryczną. W praktyce wygląda to tak, że najpierw próbkę żywności mineralizuje się (np. na mokro z użyciem stężonych kwasów), żeby całe żelazo przeszło do roztworu w postaci jonów. Potem do roztworu dodaje się odczynnik tworzący z jonami żelaza związek barwny, najczęściej kompleks o intensywnej, charakterystycznej barwie (np. z o-fenantroliną, tiocyjanianem, ferrozyną). Im większe stężenie żelaza, tym mocniejsze zabarwienie roztworu. Następnie mierzy się absorbancję w spektrofotometrze przy ściśle określonej długości fali i porównuje z krzywą wzorcową przygotowaną ze standardowych roztworów Fe. To jest klasyczna, zgodna z normami PN-EN i ISO technika fotometryczno‑kolorymetryczna, szeroko stosowana w laboratoriach kontroli jakości żywności, np. w mleku modyfikowanym, mieszankach zbożowych dla dzieci, suplementach diety czy produktach wzbogacanych w żelazo. Metoda kolorymetryczna jest stosunkowo szybka, dość tania i wystarczająco dokładna do celów kontroli jakości oraz sprawdzania zgodności z deklaracją producenta i wymaganiami prawnymi. Moim zdaniem ważne jest też to, że pozwala oznaczać żelazo na niskim poziomie stężeń, co ma znaczenie przy produktach dla niemowląt czy żywności specjalnego przeznaczenia medycznego. W praktyce przemysłowej i w laboratoriach urzędowej kontroli żywności ta metoda jest jednym z podstawowych narzędzi do oceny wartości odżywczej i bezpieczeństwa produktów pod względem zawartości składników mineralnych.
W analizie zawartości żelaza w żywności kluczowe jest dobranie metody, która reaguje specyficznie na jony Fe i pozwala je ilościowo oznaczyć nawet przy niskich stężeniach. Metody refraktometryczne, polarymetryczne czy densymetryczne po prostu się do tego nie nadają, bo mierzą zupełnie inne właściwości fizyczne próbki, niezwiązane selektywnie z obecnością żelaza. Refraktometria opiera się na pomiarze współczynnika załamania światła. W praktyce używa się jej np. do oznaczania ekstraktu ogólnego w sokach, koncentratach, syropach cukrowych (°Brix), czasem do szybkiej oceny zawartości suchej masy. Współczynnik załamania zależy od ogólnego stężenia substancji rozpuszczonych, a nie od konkretnego pierwiastka, więc nie ma możliwości, żeby na tej podstawie wiarygodnie wyliczyć zawartość żelaza. Polarymetria z kolei mierzy skręcanie płaszczyzny polaryzacji światła przez substancje optycznie czynne, głównie cukry (np. glukoza, sacharoza), czasem inne związki chiralne. Żelazo jako kation nieorganiczny nie jest optycznie czynne, więc jego obecność nie daje użytecznego sygnału w polarymetrze. Stąd ta technika sprawdza się w cukrownictwie, przemyśle napojów czy farmacji, ale nie w oznaczaniu metali. Densymetria natomiast bada gęstość cieczy lub roztworu. Owszem, teoretycznie zmiana stężenia składników mineralnych wpływa na gęstość, ale w mieszaninie tylu składników jak żywność nie da się wyizolować wpływu samego żelaza. Gęstość jest parametrem bardzo ogólnym – mówi o „ciężkości” roztworu, a nie o zawartości danego mikroelementu. Typowym błędem myślowym jest założenie, że skoro jakaś metoda coś „mierzy”, to da się ją zastosować do wszystkiego. W chemicznej analizie żywności liczy się selektywność i czułość metody wobec konkretnego analitu. Dlatego do żelaza stosuje się techniki kolorymetryczne lub instrumentalne (np. AAS, ICP), a nie proste pomiary fizyczne jak refraktometr, polarymetr czy densymetr. One są świetne, ale do zupełnie innych zadań w kontroli jakości.