CC BY
54DOI: 10.25712^т2072-8921.2018.03.014 УДК 664
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ И НИТРАТ-ИОНОВ ВО ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ СОКАХ
Е.А. Лейтес, Л.С. Егорова,, Н. Ю. Корниенко, П.В. Лыков
Безопасное питание населения является одним из важных факторов сохранения здоровья. В работе представлены результаты определения аскорбиновой кислоты и нитрат-ионов во фруктовых и овощных соках. Продукты метаболизма нитратов в организме могут заметно влиять на физиологию организма в целом, в том числе на репродуктивные органы и появление злокачественных образований. Аскорбиновая кислота предотвращает образование N нитрозоаминов из нитратов и нитритов, а также стимулирует синтез интерферона. Определение аскорбиновой кислоты проводили методом обратного титрования, нитрат-ионы - тест-методом, в основе которого лежат реакции диазотирования и азосочетания с образованием азокрасителя. Тест-метод определения нитрат-ионов адаптирован для анализа фруктовых и овощных соков. В работе приведен перерасчет полученных результатов в мг/кг, поскольку в литературе отсутствуют сведения о предельно допустимой концентрации нитрат-ионов во фруктовых и овощных соках. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты содержится в соке домашнего консервирования (21,0±0,4) г/л. Далее следуют соки промышленного изготовления, предназначенные в том числе для детского питания: Фруктовый сад, Красавчик, Да, Сады Придонья, Моя семья, Фрутоняня, Малышам, Дары Кубани, Голд, где содержание составляет (1,7 - 2,0) г/л. Во всех исследуемых образцах содержание нитрат-ионов не превышает предельно допустимых содержаний.
Ключевые слова: фруктовые и овощные соки, аскорбиновая кислота, нитрат-ионы, ди-азотирование, 1-нафтиламин, метод обратного титрования.
ВВЕДЕНИЕ
Безопасное питание населения является одним из важных факторов сохранения здоровья [1]. В некоторые соки добавляют для под-кисления аскорбиновую кислоту (витамин С), помимо той, что там содержится. Суточная потребность для взрослого человека в витамине С 90 мг в сутки, для беременных - больше на
10 мг, а для кормящих женщин - на 30 мг. Аскорбиновая кислота стимулирует синтез интерферона, участвуя таким образом в иммуномо-дулировании. Она предотвращает образование N нитрозоаминов из нитратов и нитритов, то есть является их своебразным антагонистом. Количество поступающих с пищей нитратов может быть значительным. Они вовлекаются микрофлорой человек в метаболические процессы, сначала восстанавливаясь до нитритов, а затем, через образование промежуточных продуктов, до ионов аммония. Продукты метаболизма нитратов в организме могут заметно влиять на физиологию организма в целом [2]. Продолжительное их поступление в организм способно негативно воздействовать на желудочный эпителий и вызвать появление злокачественных новообразований. Высокая концентрация нитратов негативно влияет на
потенцию у мужчин и повышает вероятность риска выкидыша у беременных [3,4].
Цель данной работы - определение аскорбиновой кислоты и нитрат-ионов во фруктовых и овощных соках.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В качестве объектов исследования выбраны соки разных производителей, приобретенные в торговых точках г. Барнаула. Определение содержания аскорбиновой кислоты основано на ее восстановительных свойствах. При взаимодействии с йодом она окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты (1):
С6НвО6 + 12 ^ СбНбО6 + 2НI (1)
Высокая концентрация в соках аскорбиновой кислоты препятствует взаимодействию иода с другими восстановителями, например, с фруктозой, глюкозой. Для определения аскорбиновой кислоты применяют метод обратного титрования, добавляя избыток иода и оттитро-вывая раствором тиосульфата натрия, не вступивший в реакцию с аскорбиновой кислотой иод [5].
В колбу для титрования помещали 20,00
см3 фруктового напитка, добавляли 3 - 4 см3 раствора серной кислоты, вводили пипеткой 5,00 - 10,00 см3 раствора йода. Колбу прикрывали стеклом. Аскорбиновая кислота окислялась в течение 5 мин, затем избыток иода от-титровывали раствором тиосульфата натрия до перехода бурой окраски в светло-желтую. Добавляли раствор крахмала и продолжали
титрование до обесцвечивания раствора. В некоторые соки добавляли крахмал, пока они еще не приобрели светло-желтую окраску, иначе существует возможность перетитровы-вания. Проводили три параллельных измерения. Содержание аскорбиновой кислоты в 20 см3 напитка (т, г) вычисляли по формуле (2).
Результаты определения аскорбиновой кислоты в соках представлены в таблице 1.
ш (С(1 / 212 ) • V(12 ) - С(1 /1Ма2Б2СЗ ) • V(Ма2БО ))М(1 / 2СбИ О,))
1000
Таблица 1. Результаты определения аскорбиновой кислоты в соках
Соки Производитель Содержание аскорбиновой кислоты, г/л
ЯБЛОЧНЫЕ
Домашнего консервирования 21,0±0,4
Фруктовый сад ОАО "ВБД напитки" г. Раменское 2,0±0,5
Сады Придонья ООО Сады Придонья", пос. Сады Придонья 1,8±0,1
Малышам ОАО "Прогресс" г. Липецк 1,7±0,1
Дары Кубани ООО "Южная соковая компания" г. Белореченск 1,7±0,1
Голд ВБД Напитки ОАО, г. Раменское, 1,7±0,1
Любимый ОАО "ВБД напитки" г. Новосибирск 1,7± 0,5
Мой "ООО Сады Придонья" 1,7±-0,6
Моя семья ОАО "Фрутолайм" г. Курган 1,6±0,1
Привет ООО"Лебедянский", Липецкая обл. г. Лебедянь 1,5±0,1
Гурмастер ООО"Персона" г.Барнаул 1,2±0,5
Фрутоняня ОАО "Прогресс" г. Липецк 1,2±0,3
АПЕЛЬСИНОВЫЕ
Фруктовый сад ОАО "ВБД напитки" г. Раменское 1,9±0,3
Да ООО "Нидан-Гросс", г. Котельники 1,9±0,1
Моя семья ОАО "Фрутолайм" г. Курган 1,7±0,2
Любимый ОАО "ВБД напитки" г. Новосибирск 1,6±0,4
Эдем ОАО Сады Придонья 1,6±0,1
КУПАЖИРОВАННЫЕ И ДРУГИЕ
Груша медовая Красавчик ООО"Санфрут" г.Пермь 2,0±0,1
Персик- абрикос, Моя семья ОАО "Фрутолайм" г. Курган 1,9± 0,1
Банан с мякотью, Фрутоняня ОАО "Прогресс" г. Липецк 1,8±0,1
Мультифрукт Фруктовый сад ОАО "ВБД напитки" г. Раменское 1,8±0,1
Персик-яблоко, Голд ВБД Напитки ОАО, Моск.область, г. Раменское, 1,7±0,1
Яблочно-виноградный Фруктовый сад ОАО "ВБД напитки" г. Раменское 1,5±0,1
Мультифрукт, Любимый ОАО "ВБД напитки" г. Новосибирск 1,5±0,1
Персик, Фруктовый сад ОАО "ВБД напитки" г. Раменское 1,0±0,2
Персик-яблоко, Любимый ОАО "ВБД напитки" г. Новосибирск 0,9±0,1
Мультифрукт, Привет ООО"Лебедянский" г. Лебедянь 0,7±0,1
Из результатов, представленных в таблице, можно заключить, что содержание аскорбиновой кислоты в яблочных соках промышленного изготовления не уступает таковому в апельсиновых. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты содержится в соке домашнего консервирования (21,0±0,4) г/л. Далее следуют соки промышленного изготовления, предназначенные в том числе для детского питания: Фруктовый сад, Красавчик, Да, Сады Придонья, Моя семья, Фрутоняня, Малышам, Дары Кубани, Голд.
Тест-метод определения нитрат-ионов основан на реакциях диазотирования и азосо-четания, использующихся при синтезе анилиновых красителей. Нитрат-ионы вначале восстанавливаются до нитрит-ионов в присутствии металлического цинка в кислой среде (3):
2Ш- + 2Zn + 4Н+ ^ 2Zn2+ + 2Ш- + 2Н20 (3)
Амины ароматических углеводов с нитратами вступают в реакцию диазотирования с образованием соли диазония (4).
Второй этап - реакция азосочетания с фенолами с образованием красителей. В зависимости от используемых веществ, второй
этап идет в кислой или щелочной среде. В присутствии нитрат-ионов появляется окраска от бледно-оранжевого до кирпичного цвета, в зависимости от концентрации [51]. Анализ проводили путем последовательного добавления исходных реактивов.
В таблице 2 приведена зависимость характера окраски от содержания нитрат-ионов.
Таблица 1 - Зависимость характера окраски от содержания нитрат-ионов
Содержание нитратов, мг/мл Характер окраски
0.05 Бледно-оранжевая
0.10 Оранжевая
0.20 Оранжевая с оттенками красного
0.30 Темно-оранжевая
0.40 Темно-оранжевая с оттенками кирпичного
0.45 Кирпичная
Рисунок 1 - Зависимость оптической плотности от концентрации нитрат-ионов
На рисунке 1 приведена зависимость оптической плотности от концентрации нитрат-ионов.
Определение нитрат-ионов проводили тест-методом в яблоках, грушах, картофеле и огурцах, купленных в магазине торговой марки «Мария-Ра» и в торговом киоске по продаже фруктов и овощей.
В качестве метода сравнения применяли фотометрический метод [1,53,54].
Результаты анализа исследуемых образцов представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Результаты определения нитрат-ионов во фруктах и овощах
Объект анализа Сектор торговли Найдено тест-методом мг /кг Найдено фотомет-рич. методом мг /кг
Яблоко «Мария-ра» 55 ± 9 53 ± 1
Торговый киоск 46 ± 6 40 ± 1
Груша «Мария-ра» 51 ± 8 49 ±1
Торговый киоск 47 ± 6 44 ± 1
Огурец «Мария-ра» 199 ± 10 190 ± 5
Торговый киоск 171 ± 14 167 ± 4
Картофель «Мария-ра» 165 ± 14 160 ± 2
Торговый киоск 155 ± 10 149 ± 3
В литературе отсутствуют сведения о предельно допустимой концентрации нитрат-ионов во фруктовых и овощных соках, что потребовало провести перерасчет полученных результатов из мг/мл в мг/кг.
Пример расчета образца картофеля: масса образца т = 0,358 кг, объем полученного сока - V = 164 мл. Результат, полученный при определении нитрат-ионов тест-методом - С = 0,30 мг/мл:
Х =
C*V 0,30 * 164
= 137 мг/кг
т 0,358 Предельно допустимое содержание нитрат-ионов в картофеле, огурце, яблоке и груше соответственно: 250 мг/кг, 300 мг/кг, 60 мг/кг, 60 мг/кг.
Содержание нитрат-ионов в продуктах, купленных в торговой сети «Мария-Ра» и в торговом киоске по продаже фруктов и овощей
сравнимо. Во всех исследуемых образцах содержание нитрат-ионов не превышает предельно допустимых содержаний.
Нужно отметить, что легче анализировать светлые соки, так как в ином случае требуется их предварительное обесцвечивание, а при этом не все нитрат-ионы количественно вос-становливаются до нитрит-ионов. К преимуществам предлагаемого метода можно относятся простота, экспрессность. отсутствие сложной пробоподготовки, способов удаления мешающих компонентов [26,39] и необходимости в сложной аппаратуре.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, проведено определение аскорбиновой кислоты методом обратного титрования и нитрит-ионов тест-методом во фруктовых и овощных соках.
Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты содержится в соке домашнего консервирования (21,0 ± 0,4) г/л. Далее следуют соки промышленного изготовления, предназначенные в том числе для детского питания: Фруктовый сад, Красавчик, Да, Сады Придонья, Моя семья, Фрутоняня, Малышам, Дары Кубани, Голд, где содержание составляет (1,7 - 2,0) г/л.
Тест-метод определения нитрат-ионов адаптирован для анализа фруктовых и овощных соков. Учтены требования к аналитическим реагентам: контрастность цветовой шкалы, высокая скорость взаимодействия с определяемым компонентом. Во всех исследуемых образцах содержание нитрат-ионов не превышает предельно допустимых содержаний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. М.: Изд-во стандартов, 1990. 186 с.
2. Archer M. C. Hazard of nitrate, nitrite and N-ni-trosamines in human nutrition / M. C. Archer // In: Nutritional toxicology. / Ed. Hathcock I. N., №4. Academic Press, Inc. 1982. - Vol. 1.1 - Chap. 9. - P. 327-381.
3. Heijden C. A. Nitrates in drinking water: health effect and risk / C. A. Heijden, G. K. Montizaan // Hum. Toxicol. 1998. - Vol. 7 №1. - P. 53-54.
4. Раснаускайте М. Б. Особенности отравления детей нитратами / М. Б. Раснаукайте, Р. С. Пташе-кас, Д. Г. Красильщиков // Педиатрия, 1990. - №4. -С. 62-65
5. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов: Учеб. пособие / Я.И. Коренман, Р.П. Лисицкая; Воронеж. гос. технол. акад. Воронеж, 2002.-408 с.
Лейтес Елена Анатольевна- к.х.н., доцент кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ, leites-elena@yandex.ru;
Егорова Людмила Сергеевна - к.х.н., доцент кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ, egorova@chem.asu.ru;
Корниенко Наталья Юрьевна - ведущий инженер кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ,
Лыков Павел Викторович - преподаватель кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ,
paul. lykov. chem@gmail. com.
