ВИЗНАЧЕННЯ БАРВНИКІВ В “ТОВАРНИХ ФОРМАХ”
І ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ МЕТОДОМ ХРОМАТОГРАФІЇ
В ТОНКОМУ ШАРІ СОРБЕНТУ
Катаєва С. Є., д. б.н., професор
Інститут післядипломної освіти Національного університету харчових технологій
РЕЗЮМЕ
В статті наведені способи виділення харчових барвників (Е-102: Е-104; Е-110; Е-122; Е-124; Е-132; Е-133; Е-142) із “товарних форм” та харчових продуктів і хроматографічні параметри їх визначення зі застосуванням хроматографії в тонкому шарі сорбенту.
Внаслідок інтенсивного розвитку різних галузей харчової промисловості, в Україні широке застосування, за останній час, набули харчові добавки.
В зв’язку з тим, що при сучасних технологіях виробництва дуже часто харчові продукти міняють або втрачають свій первинний колір та набувають неестетичного виду, особливе місце серед харчових добавок займають барвники.
Так як натуральні барвники за деякими показниками (економічно невигідне виробництво, їх нестабільність) поступаються штучним, то багато виробників харчових продуктів надають перевагу останнім.
На жаль, в наш час “товарні форми” барвників випускаються у вигляді концентратів та емульсій з іншими харчовими добавками (консервантами, емульгаторами, ароматизаторами й ін.). В специфікації на “товарні форми” барвників не завжди вказано повний хімічний склад, а вміст основного барвника наведено у відсотках.
По технології виробництва і переробки харчових продуктів, барвники застосовуються в поєднанні з емульгаторами, ароматизаторами, консервантами та іншими харчовими добавками. Крім того, всі барвники застосовуються у харчовій промисловості не в “чистому” вигляді, а в сумішах.
У відповідності до “Санітарних правил з використання харчових добавок” № 22 від 23 липня 1996 р. в Україні для виробництва харчових продуктів дозволено використовувати близько 10 синтетичних барвників. В інших країнах число барвників може сягати 20.
У таблиці 1 наведені основні властивості харчових барвників, найбільш широко застосовуваних у виробництві та переробці харчових продуктів.
В останній час до України ввозиться велика кількість харчових продуктів, що містять різні барвники, в тому числі й заборонені.
Згідно з літературними даними, надходження до організму людини барвників, у кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації, може викликати алергічні реакції, патологічні зміни у внутрішніх органах людини, призводити до дисбалансу біологічно активних речовин у організмі [1, 2, 3, 4].
Тому ідентифікація барвників та їх кількісний склад, як у “товарних формах”, так і в готових харчових продуктах, повинна проводитися лабораторіями підприємств по виробництву й переробці харчових продуктів, лабораторіями ДЕРЖСТАНДАРТу і санепідемстанціями України.
Складність ідентифікації барвників у харчових продуктах обумовлена багатокомпонентністю останніх. Так, у кондитерських виробах, безалкогольних напоях й інших харчових продуктах можуть міститися цукор, органічні кислоти, білки, жири, наповнювачі.
Існуючі способи виділення барвників із харчових продуктів ґрунтуються на екстракції органічними розчинниками або адсорбції барвників із водних розчинів відповідними сорбентами (силікагель, оксид алюмінію, целюлоза).
Для ідентифікації та кількісного визначення основних барвників використовують, як правило, аналітичні методи аналізу, такі, як: тонкошарова хроматографія, рідинна хроматографія високого тиску і спектрофотометрія [5, 6, 7, 8].
Принцип запропонованого нами методу визначення барвників ґрунтується на адсорбції останніх із підкисленого водного розчину, подальшій десорбції у лужному середовищі та ідентифікації зі застосуванням хроматографії в тонкому шарі сорбенту.
1. Визначення основного барвника в “товарних формах”:
Досліджуваний водний розчин емульсії або порошкової суміші (наважка масою 0,002 кг) вносять до градуйованої пробірки, розчиняють в дистильованій воді, декілька разів перемішують, доводять до об’єму 10 мл та знову перемішують (розчин А). За допомогою тонкого скляного капіляру на пластинку “Silufol” або “Kieselgel” зліва та справа від проби наносять стандартні розчини барвників. Діаметр плям барвників, нанесених на хроматографічну пластину, не повинен перевищувати 2 мм на пластинках “Kieselgel” і 4 мм на пластинках “Silufol”.
Пластинку попередньо підсушують у сушильній шафі при температурі 1100С та кладуть у хроматографічну камеру, заповнену за 1,5-2 години до хроматографування сумішшю розчинників: н-бутиловий спирт – етиловий спирт – вода (5:1:2). Після підняття фронту розчинників на пластині на висоту 80-100 мм хроматографування припиняють. Пластинку витримують у витяжній шафі до вивітрювання розчинників (визначають за запахом) і відразу ж проводять ідентифікацію, шляхом порівняння забарвлення та величин Rf стандартних барвників та проби.
У випадку коли у пробі присутні барвники одного кольору, що мають у системі розчинників: н-бутиловий спирт – етиловий спирт – вода (5:1:2) близькі значення Rf, хроматографування проби проводять у системі: ізопропиловий спирт – 25 % розчин аміаку – вода (7:1:1). Таку систему можна використовувати через 10 – 15 хвилин після приготування (див. табл.2).
Кількісне визначення барвників у пробі можна проводити безпосередньо на пластині з попередньо побудованою градуювальною кривої (для однієї пачки пластин) на серії стандартних водних розчинах барвників, проведених у ході аналізу в залежності площі плями: концентрація.
2. Визначення барвників у харчових продуктах:
Для виділення барвників із харчових продуктів використовували оксид алюмінію, хімічно оброблений 3 % розчином гідроксиду натрію і 0,5 N розчином соляної кислоти. Подрібнену пробу продукту помістили в конічну колбу ємністю 100 мл і заливали 0,5 % розчином аміаку (25 мл).
Суміш струшували протягом 10–15 хвилин, фільтрували, центрифугували, водну фазу нейтралізували 0,5 н розчином соляної кислоти до pH 5–6.
При визначенні барвників у безалкогольних напоях для аналізу відбирали 100 мл проби.
До отриманого розчину додавали 0,001 кг модифікованого оксиду алюмінію, декілька разів струшували та оставляли на 30 хвилин, потім знову струшували й після відстоювання водну фазу декантували. Забарвлений оксид алюмінію переносили у центрифужну пробірку і промивали дистильованою водою 3–4 рази. До промитого оксиду алюмінію доливали 0,5 % розчин аміаку (не більше 1мл) і обережно перемішували отриману суспензію, яку потім центрифугували протягом 10 хвилин при V = 3000 об/хв..
Після центрифугування водну фазу (розчин А) переносили в іншу пробірку. Розчин А використовують для визначення барвників методом хроматографії у тонкому шарі сорбенту.
Розроблений метод був нами застосований для ідентифікації і кількісного визначення барвників в концентратах-емульсіях (товарна форма барвника) виробництва фірми “Фрутаром” (Ізраїль). Наведені в таблиці 3 результати показують, що в одному з концентратів “Персик”, крім основних барвників, вказаних в сертифікаті на концентрати (Е-102 і Е-124), присутній ще й барвник Е-127, а в концентраті “Апельсин” вміст основного барвника Е-110 (Сонячний захід) складає не 39мг/кг, а 46 мг/кг.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. , , Берестень цитогенической активности пищевых красителей. //Вопросы медицинской химии. – 1995. – №5. – с. 5-7.
2. , , Рыбакова мутагенного действия пищевых красителей тартразина и индигокармина. //Вопросы питания. – 1984. – №2 – с. 58-61.
3. , , Дурнев мутагенной активности пищевых красителей. //Пищевая промышленность. – 1995. – №7. – с. 13-15.
4. Boris M., Mandel F. S. Foods and additive are common are causes of attentions deficit hyperactive disorder in children.//Annals of Allergy. – 1994. – V.72, № 5ю – p.462-468.
5. Cautam D., Sinha R. S., Milene D. B. Interaction of poncedu 4R with copper and effect feeding ponceau $r in iron metabolism. //J. Food Sci. and Tecnol. – 1986. – №6. – р. 303-307.
6. Hutchinson A. P., Carriock B., Miller K., Nioklin S. Adverse reactions to synthetic food colours: interactions between tartrazine and muscarinic and acetylcholine receptors in isolated quena-regileum. //Toxicol. Lett. – 1992. – 60. – №2. – р. 165-173.
7. Noltes A. W., Chappel C. A. Toxicologie des colorants Caramel. Situation actuelle. //Med. et. nutr. – 1984. – V. 20. – № 4. – р. 241-251.
8. Органическая химия красителей. //М:. – Мир. – 1982. – с. 344.
