Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Лабораторная работа 28. Спектрофотометрические методы определения содержания антиокислителей

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:

СГ=А276-АФ×VЕ276Г×m×l,

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

CБОА=А290-АФ×VE290БОА×m×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;
E276Г– коэффициент поглощения соответствующего галлата при 276 нм;
E290БОА– коэффициент поглощения БОА при 290 нм.

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

СГ=0,6×А276-А300×V0,6×Е276Г-Е300Г×m×l,

где А276, А300 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего галлаты, при 276 и 300 нм соответственно;
Е300Г– 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:

СБОА=0,8×А290-А276×V0,8×Е290БОА-Е276БОА×m×l,

где А290, А276 – оптическая плотность анализируемого раствора, содержащего БОА, при 290 и 276 нм соответственно;
Е276БОА– 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:

СГ=V×16,2×A276+67,2×A290-116,6×А300m×l×16,2×Е276Г+67,2×Е290Г-116,6×Е300Г,

СБОА=V×0,6Е276Г-0,8Е300ГA276+Е300Г-0,6Е276ГA290+0,8Е276Г-Е290ГA300m×l×16,2×Е276Г+67,2×Е290Г-116,6×Е300Г,

где А276, А290, А300 – оптическая плотность спиртового экстракта при длинах волн 276, 290, 300 нм соответственно;
Е276Г, Е290Г, Е300Г– 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:

СБОА=V×43,8×A290+7,7×А278-46,9×А300m×l×1755,12,

CБОТ=V×60,0×A290+13,44×A278-107,0×A300m×l×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

CГ=V×35,65A276-44,1A285+5,16A300m×l×35,65E276Г-44,12E290Г+5,16E300Г,

CБОТ=V×0,9E300Г-0,62E285ГA276+0,62E276Г-E300ГA285+E285Г-0,91E276ГA300m×l×35,5×E276Г-44,12E285Г+5,16E300Г,

где А276, А290, А300 – оптическая плотность спиртового экстракта при длинах волн 276, 290, 300 нм соответственно.
Е276Г, Е285Г, Е300Г– 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.