Исследование основных свойств пищевых эмульгаторов

2.3 Исследование основных свойств пищевых эмульгаторов

Реактивы и материалы: Объекты исследований: масло подсолнечное рафинированное дезодорированное. Вода дистиллированная. Коммерческие образцы эмульгаторов: моноглицериды дистиллированные, эфиры лимонной кислоты и моно-, диглицеридов жирных кислот, соевый лецитин, лактилат натрия.

Ход работы. В химическом стакане на 100 см³ взвешивают 0,02...2,0 г испытуемого эмульгатора с погрешностью не более 0,0001 г и приливают 30 см³ растительного масла. Содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения эмульгатора в масле, подогревая на водяной бане. В охлажденный до комнатной температуры раствор эмульгатора в масле вносят 10 см³ дистиллированной воды и гомогенизируют смесь 5 минут при скорости 2000 об/мин. 25 см³ приготовленной эмульсии переносят в мерный цилиндр соответствующей вместимости. Через каждые 15 минут в течение 1 часа замеряют объем стабильности фазы и вычисляют ее процентное отношение к общему объему эмульсии (25 см³). Результаты определений вносят в таблицу:

С целью экспериментального подтверждения типа эмульсии используют метод разбавления капли, которую помещают в пробирку с водой (5...7 см³). Равномерное распределение капли эмульсии в воде указывает на принадлежность средней к эмульсиям первого рода (прямым); капля обратной эмульсии водой не разбавляется. Результаты оформляют в виде графической зависимости агрегативной устойчивости эмульсии по истечении часа ( у) от концентрации эмульгатора (координата х).

2.4 Определение комплексообразующей способности пектинов и крахмала по отношению к меди

Реактивы и материалы: Аммиак 5 %-ный раствор. Пектин 0,5 %-ный раствор. Белок 0,5 %-ный раствор. Сульфат меди 1,0 %-ный и 4 %-ный растворы. Крахмал 1,0 % -ный раствор. Вода.

Ход работы. В основе определения комплексообразующей способности исследуемого вещества по отношению к меди лежит фотоколориметрическое определение последней в растворе аммиаката меди (интенсивное синее окрашивание) с максимумом поглощения при 620 нм:

CuSO₄ + 4NH₄OH = [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4Н₂О

Выбор светофильтра. В пробирке смешивают 2 см³ 1 %-ного раствора сульфата меди, 1 см³ 5 %-ного водного аммиака и 2 см³ воды, встряхивают и измеряют интенсивность образовавшейся окраски при разных светофильтрах (длинах волн) с целью уточнения максимума поглощения. Данные заносят в таблицу, строят график изменения оптической плотности от длины волны и выбирают для работы светофильтр, при котором оптическая плотность раствора максимальна:

Построение калибровочной кривой. Из 1,0%-ного исходного раствора сульфата меди готовят растворы с меньшей концентрацией по схеме:

Раствор Концентрации сульфата меди, мг/мл

1.Исходный раствор ........................... 10

2.9см³ (1)+ 1см³ воды.......................... 9

3.8см³ (1) + 2см³ воды......................... 8

4.7см³ (1) + Зсм³ воды.......................... 7

5.6см³ (1) +4см³ воды........................... 6

6.5 см³ (1) + 5 см³ воды........................ 5

7.4см³ (1) + 6см³ воды.......................... 4

8.Зсм³(1) + 7см³ воды........................... 3

9.2 см³ (1) +8 см³ воды......................... 2

10.1 см³ (1) +9см³ воды........................ 1

Содержимое пробирок перемешивают, отбирают 2 см³ испытуемого раствоpa, добавляют 1 см³ раствора аммиака и 2 см³ воды. Пробирки встряхивают и измеряют интенсивность образовавшейся окраски на ФЭКе при выбранном светофильтре, строят калибровочную кривую. Работа по построению кривой дублируется 2...3 раза. При этом используются те же растворы сульфата меди.

Определение способности пектина связывать ионы меди. В ряд пробирок вносят испытуемые растворы в количествах:

Содержимое пробирок перемешивают. Образующиеся в них oсадки отделяют фильтрованием и измеряют на ФЭКе при выбранном светофильтре оптическую плотность каждого образца фильтрата, расчет содержания меди ведут по калибровочной кривой.

Способность крахмала связывать ионы меди. В ряд пробирок вносят испытуемые растворы в количествах:

Далее поступают, как в 1 опыте. Делают графические построения.

2. 5.Хроматографическое определение бензойной и сорбиновой кислот

Метод основан на извлечении бензойной кислоты (БК) и сорбиновой кислоты (СК) из пищевых продуктов перегонкой с паром или экстракцией органическим растворителем с последующим хроматографичеким разделением их в тонком слое сорбента, элюированием (извлечением вещества вымыванием подходящим растворителем - элюентом) и измерением оптической плотности полученных элюатов.

Реактивы и материалы: Стандартные растворы: раствор 1: отвешивают 100 мг бензойной кислоты, переносят в мерную колбу на 25 см³ и доводят до метки этилацетатом (концентрация полученного раствора 4 мг/см³); раствор 2: отвешивают 40 мг сорбиновой кислоты, переносят в мерную колбу на 100 см³ и доводят до метки этилацетатом (концентрация полученного раствора 0,4 мг/см³); раствор 3: смешивают равные объемы растворов 1 и 2. Концентрация БК в полученном растворе 2,0 мг/см³, СК — 0,2 мг/см³.

Na₂SO₄ безводный. H₂SO₄, 1 М и 0,5 М растворы. 1М NaOH. Этилацетат. Система растворителей: петролейный эфир : хлороформ : диэтиловый эфир : муравьиная кислота 20,0:8,0:2,8: 1,2. Реагенты для обнаружения сорбиновой и бензойной кислот в тонком слое: растворы хлорного железа, пероксида водорода, (K₂Cr₂O₇+H₂SO₄) и 2-тиобарбитуровой кислоты. Элюент для высокожидкостной хроматографии— изооктан:диэтиловый эфир:уксусная кислота в соотношении (100:12:0,1).

Ход работы. Выделение бензойной и сорбиновой кислот. Пробу пищевого продукта (за исключением напитков) массой около 10,00 г измельчают и гомогенизируют с добавкой 25 г Na₂SO₄ и 40 см³ 1 М раствора H₂SO₄. Полученную гомогенную массу переносят в колбу вместимостью 1 л, соединенную с парообразователем, и нагревают. В момент, когда жидкость в колбе начинает закипать, закрывают парообразователь пробкой и отгоняют БК и СК с паром, собирая около 80 см³ дистиллята в приемник, содержащий 10 см³ 1 М раствора NaOH. Дистиллят переносят в делительную воронку, насыщают Na₂SO₄ (на 10 см³ дистиллята добавляют 6 г Na₂SO₄), подкисляют 1 М раствором H₂SO₄ до рН 2,0...3,0 и экстрагируют этилацетатом трижды по 10 см³. Объединенный экстракт сушат, добавляя 2 г прокаленного безводного Na₂SO₄. Этот экстракт обозначают V₁. Экстракт упаривают на роторном испарителе (допускается упаривание в фарфоровой чашке на песчаной бане) до объема 1 см³.

При анализе напитков исключают стадию отгонки, 10 см³ напитка разбавляют вдвое 0,5 М H₂SO₄, добавляя 10 г Na₂SO₄, интенсивно перемешивают и экстрагируют БК и СК 3 раза по 5 см³ этилацетатом. Объединенный экстракт V₁ сушат 1 г безводного прокаленного Na₂SO₄. Экстракт упаривают на роторном испарителе или в фарфоровой чашке до конечного объема 1 см³. Хроматографическое разделение в тонком слое. Готовят смесь растворителей, включающую петролейный эфир, хлороформ, диэтиловый эфир и муравьиную кислоту в соотношении объемов 20,0:8,0:2,8:1,2 соответственно и заливают в камеру для тонкослойной хроматографии. Пластинку «Силуфол УФ 254» размечают мягким простым карандашом, определяя на линии старта 6 зон длиной 2...3 мм для нанесения исследуемых растворов. На разметки 1, 2, 5, 6 наносят по 1, 2, 4 и 8 мкл раствора 3, при этом количество БК в них составляет 2, 4, 8 и 16 мкг, а СК — 0,2; 0,4; 0,8 и 1,6 мкг соответственно. На разметки 3 и 4 наносят 3 и 10 мкл экстракта. Нанесение проб проводят микрошприцем, калиброванным капилляром, постоянно подсушивая поддувом воздухом с помощью фена. Пластинку опускают в камеру и хроматографируют до 15 см от линии старта. Затем пластинку вынимают, подсушивают и рассматривают в УФ-свете с волной 254 нм. Наличие в хроматограмме экстракта темных пятен, совпадающих значению R_f соответствующим стандартам, свидетельствует о приcутствии этих консервантов в анализируемом образце. Пятна в экстракте сравнивают с пятнами стандартов визуально и ориентировочно оценивают содержание бензойной и сорбиновой кислот в пробе. Темные пятна в экстракте и стандартах обводят карандашом в УФ-свете. Идентификация и подтверждение наличия бензойной и сорбиновой кислот. Для обнаружения бензойной кислоты высушенную пластинку разрезают между 3 и 4 стартовыми зонами. Одну часть опрыскивают раствором хлорного железа, а затем — пероксида водорода и нагревают 2 минуты при 80...100°С в сушильном шкафу. Появление буро - фиолетовой окраски пятен на хроматограмме экстракта, по цвету и R_fсоответствующих пятнам в стандарте БК, подтверждает наличие БК в пробе. Для обнаружения сорбиновой кислоты вторую часть пластинки опрыскивают раствором К₂Сг₂О₇ в H₂SO₄, подсушивают, опрыскивают раствором 2-тиобарбитуровой кислоты и нагревают 5 мин. при 100 °С в сушильном шкафу. Появление малиновой окраски пятен на хроматограмме экстракта, по цвету и R_fсоответствующих пятнам и стандарте СК, подтверждает ее наличие в пробе. Количественное определение бензойной и сорбиновой кислот при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии. Экстракт, содержащий выделенные бензойную и сорбиновую кислоты, и раствор стандарта 3 поочередно вводят в жидкостный хроматограф «Милихром» с колонкой 60x2 мм, (неподвижная фаза — «Силасорб 600», 5 мкм) при следующих условиях работы: состав элюента — изооктан:диэтиловый эфир:уксусная кислота в соотношении 100:12:0,1, расход элюента 200 мкл/мин, детектирование в УФ-спектре при 254 нм, объем видимой пробы 10 мкл, скорость ленты самописца JIKC — 4300 мм/ч. Нa хроматограмме экстракта идентифицируют пики БК и СК по времени удерживания стандартов: для БК — 3,4 мин, для СК — 4,4 мин.

Для подтверждения правильности идентификации аликвоты раствора 3 и экстракта вводят в тех же условиях повторно, регистрируя в максимумах хроматографических пиков спектр поглощения БК ( 250...270 нм) и СК (230...270 нм). БК имеет три максимума поглощения в указанном интервале спектра — 268, 270 и 272 нм, а СК — один —