CC BY
38
Содержание олеиновой кислоты, % по массе
Рис. 2
иновой кислоты в семенах подсолнечника. На рис.
1 приведены зависимости значений времени спин-спиновой релаксации протонов 2-й Г22 (кривая 1) и 3-й Т23 (кривая 2) компонент от содержания в. масле семян подсолнечника олеиновой кислоты при температуре образцов 23°С.
Уменьшение значений Г22 и Г23 при увеличении процентного содержания в* масле олеиновой кислоты объясняется более высокой вязкостью последней по сравнению с вязкостью линолевой кислоты.
Сложная релаксация в гетерогенных системах описывается стохастической теорией быстрого и медленного обмена Циммермана и Бриттина [5]. Согласно уравнению для быстрого обмена, выведенному авторами, можно определить средневзвешенное значение времени спин-спиновой релакса-
.Ц™ Нерезв-
На рис. 2 приведена зависимость средневзвешенной величины времени спин-спиновой релаксации Т = Г22Г23/(А2Т23 + Л3Г22) от содержания в образцах семян подсолнечника олеиновой кислоты. Достаточно высокий коэффициент корреляции (0,915), полученный при аппроксимации экспериментальных данных линейной регрессией, говорит о возможности использования ее для оп-
ределения процентного содержания олеиновои кислоты в семенах подсолнечника.
Таким образом, на основе закономерностей идерно-магнитных релаксационных характеристик протонов триглицеридов, содержащихся в масле семян подсолнечника, установлена принципиальная возможность экспрессного определения содержания олеиновой кислоты в семенах без их разрушения.
ЛИТЕРАТУРА
1. МВИ № 243-1. Методика выполнения измерений масли-1-ности семян масличных культур и продуктов их переработки с применением ЯМР-анализатора АМВ-1006М.
2. А.с. 1192492 СССР. Способ одновременного определения количества масла и воды в пробе семян масличных культур / Е.Х. Аспиотис, Б.Я. Витюк, С.М. Прудников и др. — Заяв. № 3699744; 15.07.85 г.
3. Прудников С.М., Аспиотис Е.Х. Оценка содержания эруковой кислоты в масле семян крестоцветных // Масло-жировая пром-сть. — 1985. — Л? 2. — С. 7-8.
4. А.с. 1173279 СССР. Способ количественного анализа веществ на основе явления ЯМР и устройство для его осуществления / С.М. Прудников. — Заяв. Л» 3656270; 15.04.84 г. — Опубл. в Б.И. —1985. — № 30.
5. 21шшегшапп Л.К., ВгШт АУ.Е. // Л. РЬуз. СЬет. — 1957. — 61. — Р. 1328.
Поступила 28.12.99 г, ,
664.002.611:543
ИОНОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАДМИЯ В ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ ПРОДУКТАХ
Е.В. НАРЕЖНАЯ, М.О. ГОРБУНОВА
Ростовский государственный университет
Кадмий в настоящее время представляет собой один из самых опасных токсикантов среды. Он опасен в любой форме, принятая внутрь доза яда в 30-40 мг может оказаться смертельной. Кроме того, кадмий обладает канцерогенными свойствами. Согласно [1], морфологический анализ биопсийного материала раковой легочной ткани показывает присутствие твердофазных образцов небиологической природы, включающих тяжелые металлы, в том числе кадмий. Особую тревогу в последние годы вызывает быстрое загрязнение кадмием больших городов. Он содержится в мазуте и дизельном топливе и освобождается при сжигании, его используют в качестве присадок к сплавам, для получения кадмиевых пигментов при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пластмасс и т. д. Кадмий почти невоз-
можно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в органы пищеварения человека и животных.
Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей [2, 3]. Определение содержания этого металла является в настоящее время одним из важнейших показателей безопасности продуктов питания. Допустимые концентрации кадмия в растительных продуктах установлены от 0,02 до 0,03 мг/кг.
Для анализа различных объектов на содержание кадмия используют чувствительные и точные физико-химические методы; полярографические, спектрофотометрические, атомно-абсорбционные. Однако они требуют задействования высококвалифицированных специалистов и сложного дорогостоящего оборудования, поэтому актуальной задачей остается разработка простых, легкодоступных, достаточно точных методов анализа.
25 3* 35 4* *Ь 50 55 Ы) 65 70 78 #0 85 1Г
Содержание олеиновой кмелогы,
% по массе
Рис. 1
Ц'.'-н. яш
Л’ ■ 1М:
1
1с
[ :Н.ч _ на -I
нрьингсЛ те рч-.тц к Г-. МЧЖ' Д.Н Г 11г.. г.--1Н ии.Д'.-р-4IX р£5|/-'-
I ■■ ■■ М1|Г,1Н Ь
|^Грй5^:-
.4
|1|1ГЛ^. Н1
ТТЗ'.мИ»-
.1 4||. —
{ОТПЛЗНзн
[;. 7? М:,:-
ЬН
1|..:.1Н1-; .-1г
р: гл; *,
! в:;Я;3.
IV -Н. ЯСй 13ЯИЧ Чы-К д'ли .1
1| ■ I; ГГнЬ-|1<г' ^вдэ пч'ч V : | -■'Г;.Г,г; _■
|ГС ".
| лг руЗ
г||>+;тЙ-| с .шп (М-
| пока л (■ ЮИПО-Щ
и.1 =иь-
—',П.Н !■, .<,
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 2000
Для определения количества кадмия в плодах, ягодах и продуктах их переработки использовался мембранный электрод с кадмиевой функцией Эком-Сс1 и хлоридсеребряный электрод сравнения ЭВЛ-1МЗ. При измерении pH растворов в качестве индикаторного применялся стеклянный электрод ЭСЛ-43-07. Подготовку электродов проводили согласно прилагаемым к ним инструкциям. Стандартный ЬКГ3 М раствор нитрата кадмия готовили из стандартного образца раствора соли кадмия (ГСО РК) ГСО 5222-90 с концентрацией 1 мг/мл путем растворения последнего в азотной кислоте (pH 3,5). Серию растворов (ЫСГ4--1-10 8 М) готовили точным разбавлением исходного стандартного раствора азотной кислотой (pH 3,5).
мГ'.':,*- - Таблица 1
тСд, мг/кг
ирооа Ионометрия ААС
Контроль (введено 0,025 мг) 0,026±0,001 0.025 ±0,001
Яблоко ; . ,, 0,018+0.000 0,019±0,001
Груша 1 0,022+0,001 0,021+0,001
Клубника 0,028±0,001 0,030±0,002
Томаты 0,030±0,001 0.029+0,001
Орех 0,032±0,001 0.032 ±0,001
Грибы 0,097±0,003 0,095±0,001 Таблица 2
Проба мг/кг
Ионометрия ААС
Картофель 0,048±0,002 0,049±0,001
Яблоко 0,078+0,003 0,079 ±0,002
Груша 0,032±0,001 0,031 + 0.001
Клубника 0,088±0,002 0,090±0,002
Томаты 0,039±0,001 0.039±0,001
Орех 0,132±0,003 0.132+0,002
Грибы 0,197+0,003 0,195±0,002
Были изучены аналитические характеристики мембранного кадмийселективного электрода. Зависимость э.д.с. системы от рСс! линейна в интервале концентраций ЫО^-ЫО”' М. Крутизна электродной функции составляет (28,7±0,5) мВ/рС<1 при постоянной ионной силе раствора, создаваемой с помощью раствора КГ\Ю3. Фоновый электролит добавлялся в концентрации в 100 раз превышающей определяемую форму [4]. Время отклика электрода зависит от концентрации определяемого иона и убывает с увеличением последней. Так, в области 1 • 10 5— 1 • 10~8 М для'установления постоянного значения потенцЩш требуется 5-6 мин, а в области 1 • 10-3-1-10 1 М потенциал устанавливается за 3-4 мин. Поскольку в течение первых 3 мин значение потенциала достигает не
87
менее 99% от конечной величины, в качестве оптимального времени установления потенциала нами выбраны 4 мин. Оценку воспроизводимости измерения потенциала проводили по результатам пяти измерений. Полученные данные свидетельствуют, что применение электрода обеспечивает достаточно точное измерение потенциала практически во всем интервале изученных концентраций, при этом разбег значений не превышает 0,3%.
Влияние кислотности среды на результаты определения кадмия оценивали с помощью метода известной добавки. Выявлено, что наиболее точные данные (относительная ошибка не превышает 1%) получаются в области pH 3-4. При изучении влияния посторонних ионов было установлено, что большинство катионов и анионов определению не мешают. Однако катионы ртути и серебра в количествах, соизмеримых с количеством кадмия, могут отравлять мембрану, при этом время отклика электрода может увеличиться до 8—10 ми,н. Проверка стабильности работы электродной'Системы показала, что градуировку следует повторять через каждые 25-30 измерений.
При проведении анализа исследуемые плоды и ягоды минерализовали путем озоления По ГОСТ 26929-86. Полученную золу растворяли при нагревании в 5 мл разбавленной (1:1) соляной кислоты; раствор выпаривали досуха, после чего осадок растворяли в 5 мл фонового электролита (азотная кислота с pH 3,5), охлаждали, фильтровали в мерную пробирку и доводили объем до 10 мл Дальнейшее ионометрическое определение кадмия проводили методом стандартной добавки. Промытые и высушенные фильтровальной бумагой электроды погружали в анализируемый раствор и через 4 мин снимали показания. После этого к пробе добавляли 1 мл стандартного раствора соли кадмия с концентрацией 1 • 10-4 М/л и через 4 мин снова снимали показания прибора. За результат измерения принимали среднее арифметическое двух параллельных измерений. Расчет количества кадмия вели по известным уравнениям [5]. Правильность результатов, полученных с использованием: предложенной методики, проверяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии ААС. У станов г ни. что систематическая погрешность при определении не превышает 5%. Данные содержания кадмия в плодах и ягодах, выращенных в-экологически чистых районах и вблизи городских автомагистралей, представлены соответственно в табл. 1 и
2 (п = 5, Р = 0,95). г
ВЫВОДЫ
1. Поскольку предельная норма ВОЗ загрязнения пищи кадмием составляет 2 мг, необходим постоянный контроль над миграцией кадмия в цепи почва—растение—человек. Особое внимание при этом следует уделять растительной продукции, выращенной в непосредственной близости от автомагистралей.
2. Кадмийселективный электрод марки Эком-Сс] может быть успешно использован для быстрого и прсИгого определения кадмия в плодах, ягодах и продуктах их переработки.
ЛИТЕРАТУРА
Определение спектра химических элементов биопсийного материала методом лазерной масс-спектрометрии / О.А. Ляскина, А.Г. Чучалин. А.Э, Дли-Риза и др. / / 7-й Нац. конгресс по болезням органов дыхания. Москва, 2-5 июля 1997 г.
Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова
Л,С. Микроэлементоз человека. — М.: Медицина, 1991.
3.
;4.
5.
Эйхлет В. Яды в нйшей жизни. 2-е изд., дои, — М.: Мир, 1993.
Midgley D. Systematic and Random errors in known addition Potentiometry //A Rev. Analyst. — 1987. —
112. — № 5. — P. 557-572.
Дарст P. Ионселективные электроды.
М.: Мир, 1972.
Кафедра аналитической химии
Поступила 28.12.99 г.
[663.95+663.93 ]:543.062
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КОФЕИНА В ЧАЕ И КОФЕ КЛАССИЧЕСКИМИ АНАЛИТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
И.В. ЕВЛАШЕНКОВА, О.И. АСКАЛЕПОВА,
И.Г. АЛЕШИНА
Ростовский государственный университет
Основным тонизирующим компонентом чая и кофе является кофеин, который сочетает в себе психостимулирующие и аналептические свойства — он стимулирует психическую деятельность, повышает умственную и физическую работоспособность, двигательную активность. Такое действие в значительной степени зависит от дозы кофеина и типа нервной системы человека. В малых дозах преобладает стимулирующее действие, а в больших — угнетающее. В связи с расширением ассортимента чая и кофе и увеличением их потребления актуальна необходимость оценки количественного содержания кофеина в предлагаемых продуктах, что позволит контролировать его поступление в организм человека.
Так как водные экстракты чая и кофе помимо кофеина содержат эфирные, дубильные и красящие вещества, а также теофиллин и теобромин [ 1 ], то возникает необходимость отделения кофеина от сопутствующих компонентов. В литературе [2, 3] описаны различные методы извлечения кофеина из образцов чая и кофе, наиболее доступной можно считать экстракцию хлороформом. Нами была отработана методика извлечения кофеина на чистой субстанции Со{1е1пит ригит из водных растворов различной кислотности. Полученные результаты свидетельствуют, что процент извлечения кофеина из водных растворов с различным значением pH (1-2, 6-7, 9—10) очень близок и достигает 97%. Однако при экстракции из кислых растворов наряду с кофеином возможно извлечение и его аналогов [4]. Использование щелочных растворов снижает эту возможность, но увеличивает время про-боподготовки за счет длительного расслоения органической и водной фаз. Кроме того, на осушение хлороформных экстрактов затрачивается значительное количество осушителя (б/в №,;504) и возрастают потери кофеина, что приводит к получению нестабильных результатов и увеличивает относительную ошибку: при pH 1 5Г = 0,07%, при pH 9 = 0,33%. Наилучшие результаты наблюда-
лись при извлечении кофеина из нейтральных растворов — 97,1%, 5,. = 0,05%.
На чистой субстанции кофеина были отработаны методы качественного и количественного анализа. Для качественной идентификации использовали общеалкалоидные реактивы [4] (раствор танина, фосфорно-молибденовая кислота, мурексид-
ная проба), микрокристаллоскопические реакции [5]. В качестве реактивов, позволяющих обнаружить в кофеине примеси теобромина и теофилли-на, были использованы раствор СоСЦ и реактив Майера [6].
Для идентификации использовали также метод тонкослойной хроматографии ТСХ. Была исследована хроматографическая подвижность /?, кофеина и его аналогов (теобромина и теофиллина).в зависимости от природы и состава элюента (табл. I). Результаты показывают, что использование двух последних элюентов (табл. 1) оптимально для хроматографирования кофеина в смеси с другими алкалоидами. Однако в этих системах невозможно проведение полуколичественного анализа, так как Кг сильно зависят от количества нанесенной на хроматографическую пластинку субстанции. Использование этанола в качестве элюента позволяет получать стабильные значения кофеина при нанесении различных количеств его и проводить полуколичественный анализ визуальным сравнением величины хроматографического пятна кофеина с пятнами фиксированных количеств хроматографической шкалы.
Таблица 1
Элюент Значения R
Кофеин Теобромин Теофиллгп
Этанол 0,48±0,02 0,50 0,45
Хлороформ-ацетон (9:1) 0,31+0,07 0,25 0,20
Толуол-ацетон-этанол-25% NH, (4,5:4,5:0,75:0,25) 0,52±0,05 0.51 0,50
Бензол-ацетон (3:7) (насыщ, NHj) 0,70±0,05 0,31 0,06
Ацетон-хлороформ-бутил. спирт-25%NH3 (3:3:4:1) 0,78±0,03 0,47 0,26
Методика хроматографирования: на линию старта тонкослойной пластинки Біініоі ЪТ 254 на расстоянии 1,5 см друг от друга наносят по 0,01 мл 1%-х растворов кофеина и его аналогов или фиксированные количества кофеина (10-80 мкг); пятна подсушивают, пластинку помещают в камеру с соответствующим элюентом и хроматографируют восходящим методом. После прохождения фронтом растворителя 10 см от линии старта
пла(
10
ко-о
или
зеле
реде
MVM
на
[7-
наи
К
pad
наи|
опрі
ТИТ]
коф
свої
ХЛ0[
ния 7]: і доб, рас-вый ром тор: хор
Ч,
Зеле
Арэ;
Бух-
АЬт
Бод[
Цей,
Май
Шё
Бру(
ОЛш
Азия
При]
Цвет
Ко
Мак»
Неск
Неск
Араб
,1асо):
Ка!
