Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Спектрофотометрический метод количественного определения антиокислителей основан на способности фенольных соединений к избирательному светопоглощению в ультрафиолетовой области спектра. Адсорбционные максимумы синтетических антиокислителей лежат в области 240–290 нм (табл. 1.5.9) и обусловлены наличием ароматической группы.

Таблица 1.5.9. Адсорбционные максимумы
и минимумы синтетических антиокислителей в УФ-области

Наименование антиоксиданта	lmax, нм	E max	lmin, нм	E min
Пропилгаллат Октилгаллат Додецилгаллат Бутилгидроксианизол Бутилгидрокситолуол Аскорбиновая кислота Аскорбилстерат	276 276 276 290 278 265 250	478 378 330 211 78 510 72	– 240 240 240 252 246 –	– 85 65 70 13,8 8,5 –

Сопоставляя величину экстинкции стандартного раствора (или пользуясь калибровочной адсорбционной кривой), рассчитывают содержание антиокислителя или смеси антиокислителей в анализируемом жире. Спектрофотометрический метод в сравнении с фотоэлектроколориметрическим более чувствительный и позволяет определять состав сложных смесей антиокислителей и синергистов одновременно.

При анализе антиокислителей необходимо учитывать влияние фона, обусловленного поглощением веществ, экстрагируемых из пробы вместе с антиокислителями. Для гидрированных жиров, большинства рафинированных масел и рыбьих жиров характер спектров фона одинаков, поэтому отношение оптических плотностей при двух выбранных длинах волн будет близким.

Ход анализа. Навеску жира (около 20 г животного жира или 25 г растительного масла) с антиокислителем растворить в 50 мл предварительно нагретого до 45–50 оС петролейного эфира. Экстракцию вести аналогично методике, приведенной в фотоколориметрическом методе.

Оптическую плотность полученного экстракта измерить относительно 72%-го раствора этилового спирта на спектрофотометре при длине волны 276 нм (для галлатов) или при 290 нм (для БОА) в кювете с длиной оптического пути слоя 10 мм. При той же длине волны из­мерить оптическую плотность фона, обусловленного поглощением веществ, экстрагируемых 72%-ным этиловым спиртом из пробы, не содержащей антиокислитель.

Рассчитать содержание галлата в пробе (СГ, %) по формуле:

${С}_{Г}=\frac{\left({А}_{276}-{А}_{Ф}\right)\times V}{{Е}_{276}^{Г}\times m\times l},$

содержание БОА в пробе (СБОА, %) рассчитать по формуле:

$C_{БОА}=\frac{\left({А}_{290}-{А}_{Ф}\right)\times V}{E_{290}^{БОА}\times m\times l},$

где А276 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего галлаты, при 276 нм;
А290 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего БОА, при 290 нм;
АФ – оптическая плотность фона (не содержащего антиокислитель) при 276 нм для галлатов и 290 нм для БОА;
V – общий объем экстракта, 150 мл;
m – масса навески исследуемого жира, г;
l – толщина слоя, анализируемого раствора, см;
$E_{276}^{Г}$– коэффициент поглощения соответствующего галлата при 276 нм;
$E_{290}^{БОА}$– коэффициент поглощения БОА при 290 нм.

В случае отсутствия образца жира без антиокислителя рассчитать содержание галлата в пробе (СГ, %) по приближенной формуле:

${С}_{Г}=\frac{\left(0,6\times {А}_{276}-{А}_{300}\right)\times V}{0,6\times \left({Е}_{276}^{Г}-{Е}_{300}^{Г}\right)\times m\times l},$

где А276, А300 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего галлаты, при 276 и 300 нм соответственно;
${Е}_{300}^{Г}$– коэффициенты поглощения соответствующего галлата при 300 нм;
0,6 – отношение оптической плотности фона анализируемого раствора при 300 нм к оптической плотности фона при 276 нм для галлатов.

В случае отсутствия образца жира без антиокислителя рассчитать содержание БОА в пробе (СБОА, %) по формуле:

${С}_{БОА}=\frac{\left(0,8\times {А}_{290}-{А}_{276}\right)\times V}{0,8\times \left({Е}_{290}^{БОА}-{Е}_{276}^{БОА}\right)\times m\times l},$

где А290, А276 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего БОА, при 290 и 276 нм соответственно;
${Е}_{276}^{БОА}$– коэффициенты поглощения чистого БОА при 276 нм;
0,8 – отношение оптической плотности фона при 290 нм к оптической плотности фона при 276 нм для БОА.

Определение галлатов и бутилоксианизола при совместном их присутствии

Навеску жира (20 г) растворить в 50 мл подогретого петролейного эфира (гексана, гептана). Экстрагировать антиокислители 72%-ным этиловым спир­том, нагретым до 45–50 оС (четыре раза по 20 мл и один раз 50 мл). Дальнейшая подготовка пробы к анализу аналогична вышеописанной методике.

Снять спектр объединенного экстракта и определить содержание соответствующего галлата (СГ, %) и БОА (СБОА, %) по формулам:

${С}_{Г}=\frac{V\times \left(16,2\times A_{276}+67,2\times A_{290}-116,6\times {А}_{300}\right)}{m\times l\times \left(16,2\times {Е}_{276}^{Г}+67,2\times {Е}_{290}^{Г}-116,6\times {Е}_{300}^{Г}\right)},$

${С}_{БОА}=\frac{V\times \left[\left(0,6{Е}_{276}^{Г}-0,8{Е}_{300}^{Г}\right)A_{276}+\left({Е}_{300}^{Г}-0,6{Е}_{276}^{Г}\right)A_{290}+\left(0,8{Е}_{276}^{Г}-{Е}_{290}^{Г}\right)A_{300}\right]}{m\times l\times \left(16,2\times {Е}_{276}^{Г}+67,2\times {Е}_{290}^{Г}-116,6\times {Е}_{300}^{Г}\right)},$

где А276, А290, А300 – оптическая плотность спиртового экстракта при длинах волн 276, 290, 300 нм соответственно;
${Е}_{276}^{Г}, {Е}_{290}^{Г}, {Е}_{300}^{Г}$– коэффициенты поглощения соответствующего галлата при длинах волн 276, 290, 300 нм.

Определение бутилокситолуола в присутствии бутилоксианизола или галлатов

Растворить 20 г жира в 50 мл нагретого петролейного эфира (гептана, гексана). Экстрагировать БОА четыре раза по 20 мл и один раз 50 мл нагретого 72%-го этилового спирта.

Содержание БОА (СБОА, %) и частично извлеченного БОТ (СБОТ, %) опре­делить на основании спектральных данных по формулам:

${С}_{БОА}=\frac{V\times \left(43,8\times A_{290}+7,7\times {А}_{278}-46,9\times {А}_{300}\right)}{m\times l\times 1755,12},$

$C_{БОТ}=\frac{V\times \left(60,0\times A_{290}+13,44\times A_{278}-107,0\times A_{300}\right)}{m\times l\times 1755,12},$

где А276, А290, А300 – оптическая плотность спиртового экстракта при длинах волн 276, 290, 300 нм соответственно.

Галлаты экстрагировать 72%-ным этиловым спиртом четыре раза по 25 мл. Содержание в процентах соответствующего галлата (СГ, %) и ча­стично извлеченного БОТ (СБОТ, %) определить на основании спек­тральных данных по формулам

$C_{Г}=\frac{V\times \left(35,65A_{276}-44,1A_{285}+5,16A_{300}\right)}{m\times l\times \left(35,65E_{276}^{Г}-44,12E_{290}^{Г}+5,16E_{300}^{Г}\right)},$

$C_{БОТ}=\frac{V\times \left[\left(0,9E_{300}^{Г}-0,62E_{285}^{Г}\right)A_{276}+\left(0,62E_{276}^{Г}-E_{300}^{Г}\right)A_{285}+\left(E_{285}^{Г}-0,91E_{276}^{Г}\right)A_{300}\right]}{m\times l\times \left(35,5\times E_{276}^{Г}-44,12E_{285}^{Г}+5,16E_{300}^{Г}\right)},$

где А276, А290, А300 – оптическая плотность спиртового экстракта при длинах волн 276, 290, 300 нм соответственно.
${Е}_{276}^{Г}, {Е}_{285}^{Г}, {Е}_{300}^{Г}$– коэффициенты поглощения соответствующего галлата при длинах волн 276, 285, 300 нм.

БОТ, оставшийся в пробе жира после экстракции этиловым спиртом определить по методике по определению БОТ в жирах.

Необходимые реактивы, посуда, оборудование: §петролейный эфир (гептан или гексан), 72-, 96%-ный этиловый спирт, абсолютный этиловый спирт; §делительные воронки, мерные колбы (100 мл), установка для перегонки с острым паром (паро­образователь, пароперегреватель, приемники, холодиль­ник, аллонж, перегонная колба), воронки, мерные цилиндры; пипетки, спектрофотометрические кюветы с длиной оптического пути 10 мм; §спектрофотометр (УФ-область), масляная баня, аналитические весы.