Визначення барвників

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ЧЕРНІГІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ Т. Г. ШЕВЧЕНКА КАФЕДРА ХІМІЇ

Реферат на тему:

«Визначення барвників»

Виконала: студентка хіміко-біологічного

факультету 41 групи Уварова О.С.

Перевірив: Яковенко Б.В.

Чернігів 2013

Зміст Вступ

1. Метод високоефективної рідинної хроматографії

2. Спектрофотометричне визначення карамелі

3. Йодометричне визначення брильянтового зеленого Висновки Вступ Проблема визначення синтетичних барвників в різного роду об'єктах з’явилась майже одночасно з початком їх широкого застосування. В Україні, як і в інших державах СНД, тривалий час діяли «Санитарные правила по применению пищевых добавок», за якими дозволялось використовувати для підфарбовування безалкогольних напоїв та кондитерських виробів лише два синтетичних барвника — індигокармін і тартразин, вміст яких у харчових продуктах не міг перевищувати 50 мг/кг (мг/л). Контроль за внесенням визначеної кількості барвників у харчовий продукт повинен був відбуватися на підприємствах харчової промисловості. В лабораторіях санітарно-епідеміологічних станцій для виявлення синтетичних барвників у продуктах харчування користувалися методикою, яка базувалась на застосуванні вовни та розчину аміаку.

В більш складних випадках ідентифікацію окремих синтетичних барвників пропонувалось проводити за тестами А.І. Бурштейна (візуальна оцінка забарвлення вовни в присутності таких реагентів, як концентровані сірчана, соляна та азотна кислоти, водні розчини аміаку, гідроксиду натрію та сірчаної кислоти). На той час цього було цілком достатньо для здійснення санітарного нагляду за правильністю використання барвників в харчовій промисловості. Але в умовах ринкової економіки ситуація погіршилась. Для надання привабливого вигляду харчовим продуктам все частіше застосовуються різноманітні синтетичні барвники та їх суміші. За «Санітарними правилами по застосуванню харчових добавок» (від 23.07.1996 р.) дозволялось використання шістнадцяти синтетичних барвників, гранично допустимі рівні яких, в залежності від харчового продукту, знаходяться в межах від 30 до 500 мг/кг (мг/л). В цих умовах виконання санітарного нагляду існуючими методами контролю стало досить проблематичним.

1. Метод високоефективної рідинної хроматографії

Для кількісного визначення синтетичних барвників в харчових продуктах останнім часом в науково-дослідних лабораторіях все частіше застосовується метод високоефективної рідинної хроматографії, але він потребує складного апаратурного забезпечення і не може бути доступним більшості лабораторій в Україні. Традиційним методом визначення харчових барвників можна вважати спектрофотометрію, що застосовується як самостійно, так і в поєднанні з іншими методами. Слід зазначити, що основною проблемою при виконанні спектрофотометричного визначення барвників у продуктах харчування є аналіз складних сумішей, і зусилля багатьох дослідників спрямовані на її вирішення. Універсальним є визначення кількісного складу суміші за методом Фірордта, але для проведення відповідної математичної обробки форма кривої спектра поглинання досліджуваного зразка повинна наближатися до ідеальної — розчину стандартного барвника. Тобто, підготовка проби має забезпечувати високу вибірковість вилучення барвника з харчового продукту. Складність підготовки проби полягає в тому, що харчові продукти є багатокомпонентними системами, окремі складові яких можуть заважати визначенню барвників.

2. Спектрофотометричне визначення карамелі

Для кількісного визначення барвників застосовується спектрофотометрія, як метод, доступний за апаратурним забезпеченням більшості лабораторій, що займаються аналізом харчових продуктів.

Для досліджень використано синтетичні харчові барвники різних класів з вмістом барвника згідно специфікації:

— азобарвники — тартразин, Е-102 (85%); «сонячний захід» жовтий, Е-110 (85%); кармазин, Е-122 (85%); понсо 4R, Е-124 (80%);

— хінофталоновий барвник — хіноліновий жовтий, Е-104 (70%);

— індигоїдний барвник — індигокармін, Е-132 (85%);

— трифенилметанові барвники — діамантовий блакитний, Е-133 (85%;) та зелений S, Е-142 (82%).

Для виявлення речовин, що заважають проведенню аналізу, досліджувалися зразки незабарвленої карамелі та тієї, яка містила синтетичні барвники, а також зразки мармеладу. Оптичну густину підготовлених розчинів вимірювали у кюветах з довжиною оптичного шляху 10 мм в діапазоні довжин хвиль 330−670 нм. Результати досліджень ілюстровані рисунками.

Кількісне визначення барвників у підготовлених пробах проводилося спектрофотометричним методом. Але виявилось, що форма кривої спектру поглинання підготовлених проб зразків карамелі не відтворює форму кривої спектру поглинання розчину стандартного барвника, і зовсім відрізняється від неї за умов низького вмісту барвника, що може призвести до значних помилок при визначенні барвників у суміші, особливо, якщо до її складу входять хіноліновий жовтий або тартразин. Отриманий результат вказує на те, що разом з синтетичними барвниками з карамелі вилучаються речовини, схожі з ними за властивостями.

Головним компонентом кондитерських виробів, зокрема карамелі з начинкою і без неї, є уварений цукор та концентрований сироп. Окремими дослідниками при висвітленні питань, які стосуються термічної стійкості карамельної маси, відмічається, що, крім цукру, карамель обов’язково містить продукти його деструкції. В тому випадку, якщо карамель готують з додаванням патоки, до складу готового напівфабрикату входять складові патоки, невелика кількість інвертного цукру та продукти деструкції цукру темного кольору, які утворюються при інверсії цукру за умов нагрівання при температурі 110 °C понад 30 хв. Отже, утворення забарвлених речовин є невід'ємною рисою процесів виробництва та переробки цукру. За визначенням, барвні речовини утворюються на різних стадіях виробництва цукру і не тільки підвищують кольорність готового продукту, але також заважають фільтрації та кристалізації розчинів. Серед них розрізняють меланіни, меланоїдини, карамелі, продукти лужного розщеплення інвертного цукру та комплексні сполуки поліфенолів. Барвні речовини, виділені з бурякової меляси сорбцією на іонітах, мають кислотний характер, не розчиняються в ефірі, ацетоні, але добре розчиняються в підкисленому соляною кислотою етанолі, аміаку, воді; вони утворюють дві фракції — жовтого кольору з максимумом поглинання 420 нм і чорного кольору з максимумом поглинання 560 нм. Як видно з розглянутих вище даних літератури, продукти деструкції цукру за властивостями дещо схожі з харчовими барвниками і можуть заважати на різних стадіях аналізу підфарбованих кондитерських виробів. Для виділення барвних речовин з розчину меляси використовують діаліз, сорбцію на іонітах, екстракцію підкисленим етанолом, висолювання сульфатом натрію в кислому середовищі, осадження солями свинцю. В умовах проведення аналізу харчових продуктів найбільш придатним способом для очистки проби від забарвлених продуктів деструкції цукру є осадження їх ацетатом свинцю. В результаті проведених досліджень виявилося, що для повної очистки проби цього недостатньо, тому після відокремлення осаду потрібна подальша обробка розчину оксидом алюмінію.

3. Йодометричне визначення брильянтового зеленого

6 мл препарату поміщають у мірну колбу місткістю 100 мл, додають 10 мл сірчаної кислоти розведеної Р, 25 мл 0,05 М розчину йоду Р, ретельно збовтують і доводять об'єм розчину водою Р до мітки. Розчин залишають на 10 хв, швидко фільтрують, відкидаючи перші 15 мл фільтрату.

50 мл одержаного розчину титрують 0,1 М розчином натрію тіосульфату Р до знебарвлення розчину, використовуючи як індикатор розчин крохмалю Р наприкінці титрування.

Паралельно проводять контрольний дослід.

Вміст брильянтового зеленого в 1 мл препарату (Х), у міліграмах, обчислюють за формулою:

де: V₀ — об'єм 0,1 М розчину натрію тіосульфату, витрачений на титрування у контрольному досліді, у мілілітрах;

V₁ — об'єм 0,1 М розчину натрію тіосульфату, витрачений на титрування випробуваного розчину, у мілілітрах;

К — поправочний коефіцієнт до молярності 0,1 М розчину натрію тіосульфату;

5,932- кількість С₂₉Н₃₄N₂О₄, що відповідає 1 мл 0,1 М розчину натрію тіосульфату, у міліграмах.

Вміст брильянтового зеленого (С₂₉Н₃₄N₂О₄) в 1 г препарату має бути від 9,5 мг до 10,5 мг.

барвник синтетичний визначення харчовий Висновки

Існує велика кількість методик, які дозволяють контролювати вміст барвників у харчових продуктах, але не всі вони можуть бути застосовані в нашій країні. Враховуючи економічну ситуацію в Україні, апаратурне забезпечення методики та підготовка проби повинні бути якомога простішими, реактиви та матеріали — доступними, разом з тим, похибка вимірювань не повинна перевищувати загальноприйнятних норм. Отже, методика повинна бути придатною для виконання масових аналізів харчових продуктів на санітарно-епідеміологічних станціях та в лабораторіях, які контролюють якість харчових продуктів і продовольчої сировини.

Для визначення синтетичних барвників у харчових продуктах можуть бути застосовані методи, які широко використовуються для аналізу переважної більшості органічних речовин — хроматографія у тонкому шарі, високоефективна рідинна хроматографія, спектрофотометрія, паперова хроматографія, мас-спектрометрія, полярографія.