Способ количественного определения бензойной и сорбиновой кислот в пищевых продуктах и напитках

Способ количественного определения бензойной и сорбиновой кислот в пищевых продуктах и напитках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612582/13 (22) 05.12,88 (46) 30,04,91. Бюл. N. 16 (71) Институт питания AMH СССР (72) Д.Б.Меламед, Б.Г.Ляпков и Т.В.Киселева (53) 543.544:637.07 (088,8) (56) Меламед Д.Б. и др, Анализ пищевых добавок. Консерванты (обзор). Мед. реф. Ж., 1987, раэд. ЧП, М 8, с, 28-34, J.Yossele etc. Thin Layer chromatography

separation of preservatlves. J. Chromatogr.

1966, v, 23, N2,,р. 305-308. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЙНОЙ И СОРБИНОВОЙ

КИСЛОТ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И НАПИТКАХ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для опредеЛения бензойной (БК) и сорбиновой (СК) кислот в пищевых продуктах и напитках. -Цель изобретения — повышение достоверности результатов и упрощение процесса за счет обеспечения лучшего разделения пятен БК и СК. Из пробы пищевого продукта или напитка выделяют образец, содержащий БК и СК, и наносят на хроматографическую пластинку силуфол УФ2у точки полученного образца и стандартных растворов, содержащих смесь БК и СК. Затем одну точку образца и одну точку стандартного раствора обрабатывают

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для определения бензойной и сорбиновой кислот в пищевых продуктах и напитках.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов и упрощение процес,, ЯЦ„„1644880 А1 (я) s А 23 L 1/10, 6 01 N 30/90 окислительной смесью (ОС), содержащей муравьиную кислоту и пероксид водорода в соотношении 1:1. Пластинку подсушивают, нагревают при 80-100 С в течение

15 — 20 мин, дают остыть, и проводят ТСХ в системе растворителей петролейный эфир— хлороформ — муравьиная кислота — диэтиловый эфир 10:4:1:(0,8-1.6). Идентификацию пятен БК и СК на пластинке проводят в УФсвете с il = 254 нм, БК при обработке окислительной смесью (ОС) превращается а и-оксибензойную кислоту, Кг которой примерно второе меньше Rt БК. СК при обработке OC образует малоновый альдегид, не поглощающий УФ-свет с il = 254 нм, его идентифицируют, опрыскивая пластинку раствором 2-тиобарбитуровой кислоты, в результате чего образуется розовое пятно, Необработанные точки дают в УФ-свете темные пятна с соответствующими Rf, На вторую пластинку наносят точки образца, стандартных растворов и холостой пробы (этилацетата). Далее точки на пластинке обрабатывают, как описано выше, и проводят

ТСХ, идентифицируют пятна БК и СК, отмечают их, вырезают и элюируют этилацетатом. Измеряют оптическую плотность элюатов на спектрофотометре при А = 272 и

254 нм для БК и CK соответственно и рассчитывают количество БК и СК в образце, 1 ил„

2 табл. са путем обеспечения лучшего разделения пятен бенэойной,и сорбиновой кислот.

Способ количественного определения бензойной (БК) и сорбиновой (СК) кислот в пищевых продуктах и напитках заключается в следующем.

1644880

Из пробы пищевого продукта или напитка выделяют образец, содержащий БК и

СК, одним из известных способов, например гомогенизируют с сульфатом натрия и серной кислотой и отгоняют БК и СК - водяным паром в приемник, содержащий щелочь. Дистиллят подкисляют до рН 2-3, насыщают сульфатом натрия и зкстрагируют органическим растворителем (диэтиловый эфир, этилацетат). Экстракт сушат прокаленным сульфатом натрия. Аликвоту экстракта концентрируют и наносят несколько точек на пластинку силуфол УФгь, Рядом наносят точки разных объемов стандартного раствора, содержащего смеси БК и СК. По одному из пятен образца и стандартов обрабатывают смесью муравьиной кислоты и пероксида водорода в соотношении

1;1, подсушивают и помещают пластинку в сушильный шкаф, нагретый до 80-90 С, на

15 — 20 мин. Затем дают остыть и погружают в камеру тонкослойной хроматографии (ТСХ), содержащую систему раствооителей петролейный эфир — хлороформ — муравьиная кислота — диэтиловый эфир 10;4:1;(0,8 — 1,6}.

Для идентификации хроматограмму рассматривают в УФ-свете с А = 254 нм. t-! аличие темного пятна на,хроматограмме необработанной точки образца, Иг которого соответствует пятну СК, и отсутствие такого пятна на хроматограмме обработанной точки образца свидетельствует о наличии в пробе СК. Наличие темного пятна на хроматограмме необработанной точки образца, Вг которого соответствует пятну БК, исчезновение его на хроматограмме обработанной точки образца и появление на этой хроматограмме пятна с Йг, примерно втрое меньшим, чем Яг БК, доказывает наличие в пробе

БК. На основании полученной хроматограммы оценивают примерное содержание БК и

СК в пробе, сравнивая интенсивность поглощения УФ-света в образце и стандартах, На новую пластинку силуфол УФ2у наносят аликвоту концентрированного экстракта и раствора стандартов так, чтобы количества стандартов БК и СК были близки к оцененному содержанию их в экстракте. Рядом наносят холостую пробу в обьеме, равном аликвоте экстракта. Холостую пробу готовят, упбривая этилацетат аналогично экстракту пробы, Чтобы не перегружать тонкий слой сорбента экстракт„ раствор стандартов и холостую пробу наносят в несколько рядом стоящих точек. Пластинку хроматографируют в тех же условиях, что.и предыдущую, подсушивают и рассматривают в

УФ-свете с А = 254 нм; Отмечают темные пятна БК и СК на хроматограмме экстракта

50 и стандартов, а также соответствующие по

Rg хроматографические зоны холостой пробы, вырезают их и элюируют этилацетатом, На спектрофотометре измеряют оптическую плотность элюатов БК и СК хроматограммы экстракта относительно элюатов соответствующих хроматографических зон холостой пробы, а элюаты стандартов — относительно этилацетата, при соответствующих длинах волн (272 и 250 нм). Если концентрация БК и/или СК в пробе слишком велика, элюаты перед измерением оптической плотности следует разбавить этилацетатом, Содержание БК и СК в продукте или напитке рассчитывают по формуле — и """ """"

Но У m

Нст где К вЂ” коэффициент, учитывающий полноту извлечения, равный для бензойной кислоты

1,2, для сорбционной кислоты 1,25;

F — коэффициент разведения элюата перед измерением оптической плотности;

Ho — оптическая плотность опытной пробы относительно холостой, усл. ед., Нст — оптическая плотность стандарта относительно этилацетата, усл.ед., Y — объем экстракта, мл;

V — обьем экстракта, нанесенного на пластинку, мкл;

t — коэффициент концентрирования экстракта (равен 10 при упаривании части экстракта в 10 раз);

М вЂ” масса продукта, взятого на анализ., г;

m — количество стандарта, нанесенного на пластинку, мкг.

На чертеже представлена хроматограмма образца (точки 3, 4, 5) и стандарта без (точки 2 и 6) и после (точки 1) обработки муравьиной кислотой с пероксидом водорода

В табл. 1 приведены результаты разделения БК и СК при 22 С в испытанных системах растворителей, полученных введением различных объемов диэтилового эфира в систему растворителей петролейный эфир — хлороформ — муравьиная кислота 10:4:1.

Как видно из табл. 1. введение в исходную систему растворителей 0,8 — 1 6, преимущественно 1,0-1,2 объемных частей дизтилового эфира, позволяет четко отделить пятна БК и СК, при этом наилучшая разница между нижней границей пятна БК

55 и верхней СК (графа h R< 100 в табл, 1) наблюдается в системах с содержанием 1 и

1,2 об,ч. диэтилового эфира. При количествах эфира, больших 1,6 и меньших 0,8 об.ч., пятна в смеси практически не делятся.

i644880

При действии на пятно БК смеси муравьиной кислоты с пероксидом водорода образуется и-оксибензойная кислота, Rt которой примерно втрое меньше R< БК.

При действии указанной смеси на пятно

СК образуется малоновый альдегид, не поглощающий УФ-свет с Х = 254 нм.

В табл. 2 показано влияние температуры и продолжительности нагревания отработанной указанной смесью пластинки на реакцию БК и СК со смесью муравьиной кислоты с пероксидом водорода.

Пример 1, Определение БК и СК в яблочном мармеладе.

Отвешивают 10,5 г мармелада, гомогенизируют его в ступке с 40 r Nag$04 и 40 мл

1 M Нг$04 и перегоняют с паром, собирая около 120 мл дистиллята в приемник, содержащий 10 мл 1 M NaOH. Половину дистиллята подкисляют 1 M Н2$0а до рН 2 — 3, насыщают 30 r Ма2$0л и экстрагируют 3 раза по 10 мл этилацетата. Объединенный экстракт сушат 2 г йа2$04. 1.5 мл экстракта упаривают до 1,5 мл.

Раствор стандартов готовят следующим образом: 100 мг бензойной кислоты и 10 мг сорбиновой кислоты пеоеносят в мерную колбу на 50 мл и доводят до метки этилацетатом; концентрация бензойной кислоты в полученном растворе 2,0 мгlмл, сорбиновой кислоты 0,2 мг/мл.

На пластинку силуфол УФ2у 15 х 15 см наносят (см. хроматограмму) в точки 1,2 и 6 по 1,1 и 4 мкл раствора стандартов, при этом количество БК в пятнах составляет 2,2 и

8 мкг, СК вЂ” 0,2, 0,2 и 0,8 мкг соответственно, В точки 3, 4 и 5 вносят по 3,3 и 10 мкл экстракта. Точки 1 и 3 обрабатывают 4 мкл свежеприготовленной смеси равных объемов муравьиной кислоты и пероксида водорода, подсушивают теплым воздухом и помещают в сушильный шкаф, нагретый до

80 С, на 20 мин, дают остыть и погружают в камеру для ТСХ, содержащую систему растворителей: петролейный эф -;р-хлороформ — муравьиная кислота — диэтиловый эфир 10:4;1:1,2, Пластинку рассматривают в

УФ-свете с А = 254 нм, На хроматограммах, полученных из точек 4 и 5, отчетливо видны пятна, по значению Яг соответствующие БК и СК. Пятна из точки 5 примерно втрое интенсивнее, чем из точки 4. При этом на хроматограммах, полученных из точек 1 и 3, пятна с Яг БК и СК отсутствуют, но появилось пятно с Rr, примерно втрое меньшим, чем Rg БК. Это свидетельствует о наличии в пробе БК и СК. Пятна БК и СК на хроматограммах хорошо отделяются от примесей и разделены, Сравнивают интенсивность поглощения УФ-света пятен стандартов и образца и ориентировочно оценивают содержание БК и CK в пятнах образца. Исходя из этой оценки, на пластинку силуфол УФрВ4

15 х 15 см наносят 60 мкл образца. 30 мкл раствора стандартов и 60 мкл холостой пробы (15 мл этилацетата, упаренного до

1,5 мл), Пластинку помещают в такую же систему растворителей, хроматографируют, подсушивают, вырезают зоны, соответствующие БК и СК в опытной, холостой пробах и стандартах, помещают их в пробирки, заливают 3 мл этилацетата, закрывают крышками, трясут 1 — 2 мин и измеряют оптическую плотность элюантов опытной пробы относительно холостой, а стандартов— относительно этилацетата на спектрофотометре в кюветах с I = 10 мм при А = 272 и

250 нм для БК и СК соответственно. При

20 измерении оптической плотности элюата CK из опытной пробы и стандарта интенсивность поглощения очень велика (зашкаливание прибора), поэтому его разбавляют этилацетатом в 10 раз (так же разводят и соответствующую холостую пробу).

Расчет, проведенный по формуле:

Ськ= 2000 К F — 2000 1,2 х

Ho У m

Н т / /

0,170 15 60

0,185 60 10 10,5

С ск = 2000 1,25 10 х

0,105 15 6

0,155, 60 10 ". 10,5 показал, что в исследуемом яблочном мармеладе 315 мг/кг бензойной и 242 мг/кг сорбиновой кислот, П р и M е р 2. Определение бензойной и сорбиновой кислот в маргарине "Особый".

Отвешивают 9.8 r маргарина, интенсивно перемешивают его с 40 г Naz$04 и 40 мл

1 M Hz$04 и перегоняют с паром, собирая

120 мл дистиллята в приемник, содержащий

10 мл 1 M NaOH, Половину дистиллята подкисляют 1 М Н2$04 до рН 2 — 3, насыщают

30 г Na2$04 и экстрагируют 3 раза по 10 мл

50 зтилацетата. Объединенный экстракт сушат

2 г Na2SO4, 10 мл экстракта упаривают до 2 мл.

Готовят растворы стандартов так же, как в примере 1, Н а пластинку силуфол УФгв4

15 х 15 см наносят (см. хроматограмму) в

55 точки 1, 2 и 6 по 1,1 и 4 мкл раствора стандартов, при этом количество БК в пятнах составляет 2,2 и 8 мкг, СК 0,2, 0,2 и 0,8 мкг соответственно. В точки 3, 4 и 5 вносят по

3,3 и 10 мкл экстракта. Тачки 1 и 3 обраба1644880

50 тывают 3 мкл смеси муравьиной кислоты и пероксида водорода, подсушивают теплым воздухом и помещают пластинку в сушильный шкаф, нагретый до 90ОС, на 15 мин, охлаждают и погружают в камеру с системой растворителей: петролейный эфир — хлороформ-муравьиная кислота-диэтиловый эфир 10:4:1:0,8. Пластинку рассматривают в

УФ-свете с л, = 254 нм. На хроматограммах, полученных из точек 4 и 5, отчетливо видны пятна, по значению Рг соответствующие БК и СК, при этом на хроматогрэммах 1 и 3 пятна с Вг БКи СК отсутствуют, но появилось пятно с R<, примерно втрое меньшим, чем Rt

БК; Зто свидетельствует о наличии в пробе

БК и СК. Пятна БК и CK хорошо отделяются от примесей и разделены, Сравнивают интенсивность поглощения УФ-света пятен стандартов и образца. Исходя из этой оценки, на пластинку силуфол УФ я 15 х 15 см наносят 20 мкл образца, 10 мкл раствора стандартов и 20 мкл холостой пробы (10 мл этилацетата, упаренного до 2 мл). Пластинку помещают в такую же систему растворителей, хроматографируют, подсушивают, рассматривают в УФ-свете с ). = 254 нм, вырезают зоны, сом.ветству.ошие БК и СК в опытной, холостой пробах и стандартах, помещают их в пробирки, заллвают r„o 3 мл этилацатата, закрывают пробкам ., трясут

1 — 2 мин и измеряют оптическую плотность элюатов опытной пробы относительно холостой, а стандартов — относительно этилацетата на спектрофотометре s кюветах с! =10 мм при А = 272 нм и 250 нм для БК и СК соответственно.

Расчет, проведенный ra указанной формуле, показал, что в исследуемом образце маргарина содержится 1000 мг/кг бензойной и 13 мг/кг сорбиновой кисготы.

Пример 3, Определение бензойной и сорбиновой кислот в яблочном соке.

Яблочный сок тщательно перемешивают и отмеряют 10 мл. Добавляют 5 мл 1 М

H2S04 и 40 г безводного Нэ2504. Интенсивно перемешивают и экстрагируют 3 раза по

5 мл этилацетата. Объединенный экстракт сушат 1 r безводного йэ230а

На пластинку силуфол УФ л 15 х 15 см наносят (см. хроматограмму) в точки 1, 2 и 6 по 1,1 и 4 мкл раствора стандартов (приготовление раствора стандартов см. в примере 1), при этом количество БК в пятнах составляет 2, 2 и 8 мкг, à CK — 0,2, 0 2 и 0,8 мкг соответственно. 8 точки 3, 4 и 5 вносят по 6, 6 и 20 мкл экстракта, Точки 1 и 3 обрабатывают 5 мкл смеси муравьиной кислоты и пероксида водорода, подсушивают теплым воздухом и помещают в сушильный ( шкаф, нагретый до 85 С, на 20 мин, дают остыть и погружают в камеру для ТСХ, содержащую систему растворителей; петролейиый эфир — хлороформ-муравьиная кислота — диэтиловый эфир 10:4:1:1,6. После хроматографирования пластинку рассматривают в УФ-свете с л. = 254 нм. На хроматограммах, полученных из точек 4 и 5, отчетливо видны пятна, по значению соответствующие БК и СК, При этом на хооматограммах, полученных из то ек 1 и 3, пятна с

Яг БК и СК отсутствуют, но появилось пятно с R>, примерно втрое меньшим, чем Rt БК.

Это свидетельствует о наличии в пробе БК и

СК. Пятна БК и СК на хроматограммах 4 и 5 разделены и хорошо отделены от примесел, Сравнивают интенсивность поглощения

УФ-света пятен стандартов и образца и ориенгировочно оценивают содержание в них

БК и СК, С учетом результатов этой оценки на пластинку силуфол УФ25 15 х 15 см наносят 100 мкл образца, 50 мкл раствора стандартов и 100 мкл холостой пробы (этилацетэт). Чтобы не перегружать тонкий слой сорбента, экстракт, .раствор стандартов и холостую пробу наносят в несколько рядом стоя..цих точек. Пластинку помещают в такую же систему растворителей. хроматогрэфируют, подсушивают, рассматривают в

УФ-свете с л. = 254 нм, вырезают зоны, соответствующие БК и СК в опытной, холостой гробах и стандартах, помещают их в пробирки, заливают по 3 мл этилацетата., закрывают пробками, трясут 1-2 мин и измеряют

QflTHческую плотность элюэтов опытной пробы относительно холостой, а стандэртов— атно итал ьной этилацетата на спектрофотометрр в кюветах с i = 10 мм при л. = 272 нм и 250 нм для БК и СК состветственно.

Расчет, проведеннь,л по указанной формуле, показал, что в исследуемом образце яблочного сока содержится 132 мг/кг бензойной и 677 мг/кг сорбиновой кислоты.

Н,,вежная идентификация и определение БК достигается прл ее содержании

2 мкг, а СК вЂ” 50 нг в пятне. Это находится на уровне современных методов анализа и сравнимо с чувствительностью газовых и жидкостных хроматографов.

Способ проверен на различных видах пищевых продуктов и напитков (колбаса сервилат, яблочный мармелад, маргарин

"Особый", томатный и яблочный соки и др.).

Формула изобретения

Способ количественного определения бенэойной и сорбиновой кислот в пищевых продуктах и напитках, включающий выделение из пробы пищевого продукта или напитка образца, содержащего бензойную и

1644880

Таблица 1

Таблица 2 сорбиновую кислоты, нанесение на хроматографическую пластинку силуфол УФгь точек образца и стандартных растворов, разделение бензойной и сорбиновой кислот методом тонкослойной хроматографии в си- 5 стеме растворителей, содержащей петролейный эфир, хлороформ, муравьиную кислоту в соотношении 10:4:1, идентификацию пятен в УФ-свете, подтверждение наличия бензойной и сорбиновой кислот в 10 образце, злюирование пятен указанных кислот и спектрофотометрический анализ элюатов при Х= 272 и 254 нм соответственно, отличающийся тем, что. с целью

15 повышения достоверности результатов и упрощения процесса путем обеспечения лучшего разделения пятен бензойной и сорбиновой кислот, тонкослойную хроматографию проводят в системе растворителей, содержащей дополнительно дизтиловый эфир в количестве 0,8-1,6 об.ч., а подтверждение наличия бензойной и сорбиновой кислот осуществляют путем обработки точек на старте хроматографической пластинки смесью муравьиной кислоты с пероксидом водорода в соотношении 1:1 с последующим высушиванием и нагреванием пластинки при 80-100 С в течение 15-20 мин.

0,71

O,N

g6f

О,Я

Составитель Г, Голева

Редактор M. Бандура Техред M.Moðãåíòàë Корректор M. Самборская

Заказ 1303 Тираж 395 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101