Методы анализа пищевых красителей

Определение растворимости в воде

Натуральные пищевые красители должны полностью растворяться в воде. Для определения этого показателя в стакан добавляют 200 мл дистиллированной воды и вносят туда 2 мл концентрированного натурального красителя. После тщательного перемешивания полученный раствор рассматривают в проходящем свете. Раствор должен быть прозрачным, без наличия мути и нерастворимого осадка. Определение растворимости проводят при 20 °С.

Определение относительной плотности натуральных пищевых красителей

Плотность жидких красителей может быть определена тремя методами: с использованием ареометра, пикнометра, и гидростатических весов. При определении плотности любым из названных методов следует обращать внимание на то, чтобы порция красителя была свободна от пузырьков воздуха. Плотность красителей определяется при 20 °С.

Определение содержания сухих веществ в натуральных пищевых красителях

Выбор того или иного метода определения содержания сухих веществ в натуральном пищевом красителе зависит от ряда факторов и прежде всего от его свойств.

Содержание сухих веществ в сухом порошкообразном красителе проводят следующим образом. Навеску красителя в количестве 2-3 г в предварительно высушенной и охлажденной бюксе выдерживают в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С до постоянной массы.

В случае жидкого концентрированного красителя его навеску в 2-3 г предварительно перемешанной средней пробы помещают в высушенную и взвешенную с 6-8 кратным количеством песка и стеклянной палочкой бюксу, все тщательно перемешивают и сушат в сушильном шкафу при 100-105 °С до постоянной массы.

Песок, используемый при определении сухих веществ необходим для увеличения поверхности испарения влаги. Применяют либо прокаленный белый кварцевый песок либо предварительно обработанный желтый. Желтый песок сначала промывают водой, затем соляной кислотой и опять водой до полного удаления кислоты. После этого его прокаливают в муфеле.

Содержание сухих веществ в красителе вычисляют по формуле.

,

где х – содержание сухих веществ, %

а - масса бюкса с песком, палочкой и навеской красителя до высушивания, г

b – то же после высушивания, г

m – масса навески красителя, г

Определение количества красящих веществ в натуральных пищевых красителях

1. В красных красителях по стандартному раствору сернокислого кобальта

Стандартный раствор готовят растворением точной навески (20 г) кристаллического сернокислотного кобальта (СoSO₄ · 7H₂O) в дистиллированной воде с последующим его разбавлением в мерной колбе до 1000 мл.

Приготовленный стандартный раствор сернокислого кобальта соответствует содержанию 22 мг красящего вещества (энина) в 1 л.

Точную навеску красителя массой 1-4 г (с точностью до 0,0002 г) разбавляют в химическом стакане дистиллированной водой и количественно переносят в колбу вместимостью 1000 мл. В случае, когда цвет красящих веществ изучаемого красителя обусловлен антоцианами, к раствору мерным цилиндром приливают 40 мл концентрированной соляной кислоты и содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой с температурой 20 °С. Приготовленный раствор красителя должен быть совершенно прозрачен. При наличии нерастворимых частиц раствор предварительно отфильтровывают. Интенсивность окраски исследуемого раствора сравнивают на максимуме основной полосы поглощения, на любом спектрофотометре. При расчете количества красящих веществ исходят из того, что оптическая плотность раствора красителя пропорциональна концентрации пигмента в нем, т.е.

,

где A₁ – оптическая плотность стандартного раствора сернокислого кобальта

A₂ – оптическая плотность исследуемого раствора красителя

С₁ – концентрация энина, равная 0,022 г в 1 л стандартного раствора

С₂ – концентрация пигмента в 1 л раствора красителя.

Содержание красящих веществ х в граммах в 1 л красителя рассчитывают по следующей формуле:

или ,

где m – масса навески красителя в граммах.

Пример. Навеска испытуемого красителя в количестве 1 г растворена в дистиллированной воде и количественно перенесена в мерную колбу вместимостью 1000 мл. Содержимое колбы доведено дистиллированной водой до метки. Определена оптическая плотность стандартного раствора сернокислотного кобальта на фотоэлектроколориметре, которая равна 0,21. Измеренная оптическая плотность испытуемого раствора красителя составила 0,46.

Количество красящих веществ в 1 л раствора исследуемого красителя

г/л.

2. Определение количества красящих веществ в натуральных желтых красителях

Метод определения содержания красящих веществ в желтых красителях, например, куркуме и ее спиртовых экстрактах основан на колориметрировании испытуемого раствора и определении количества желтого пигмента по предварительно построенной калибровочной кривой. Кривую строят по стандартному водному раствору бихромата калия (K₂Cr₂O₇), содержащему 360 мг этой соли в 1000 мл. 1 мл стандартного раствора бихромата соответствует 2,08 мкг каротина.

Для построения калибровочной кривой приготовленный стандартный раствор бихромата калия из бюретки точно дозируют в мерные колбы емкостью 50 мл в количестве соответственно 45, 40, 35 мл и т.д.

Таблица 1.- Оптическая плотность растворов бихромата калия

На основании данных таблицы строят калибровочную кривую, откладывая на оси абсцисс количество каротина, которому соответствует 1 мл раствора бихромата калия (в мкг); на оси ординат соответствующие оптические плотности растворов бихромата калия.

Количество красящих веществ в 1 мл раствора красителя находят по следующей формуле:

,

где A₁ – оптическая плотность стандартного раствора бихромата калия,

A₂ – оптическая плотность раствора красителя.

Содержание красящих веществ в 1 л красителя вычисляют по формуле:

,

где V – количество испытуемого красителя, разведенное спиртом до 50 мл в мерной колбе, мл.

3. Определение содержания таннино-катехинового комплекса в чайном красителе

Количество танино-катехинового комплекса (витамина Р) в чайном красителе определяют перманганатным методом (методом Левенталя). Предварительно готовят раствор индигокармина, используемого в качестве индикатора. Для этого взвешивают 0,5 г красителя и растворяют его в 25 мл концентрированной серной кислоты. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу на 500 мл и доводят до метки дистиллированной водой.

Точную навеску чайного красителя в количестве 1-2 г растворяют в дистиллированной воде и количественно переносят в мерную колбу объемом 100 мл. Содержимое колбы разбавляют дистиллированной водой до метки и хорошо перемешивают.

В фарфоровую чашку вместимостью около 1000 мл наливают 750 мл воды и 25 мл раствора индигокармина – индикатора. Затем в чашку приливают 10 мл отмеренного пипеткой приготовленного раствора чайного красителя и содержимое титруют 0,1 н раствором перманганата калия при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой до тех пор, пока синяя окраска титруемой жидкости не перейдет в золотисто-желтую.

Одновременно проводят и холостой опыт, добавляя в чашку с водой и индигокармином отмеренные пипеткой 10 мл воды вместо раствора красителя.

Количество витамина Р вычисляют по формуле:

,

где х – содержание таннино-катехинового комплекса, %;

К – коэффициент нормальности 0,1 нормального раствора перманганата калия;

а – количество перманганата, пошедшего на титрование раствора красителя, мл

b – количество перманганата, пошедшее на холостой опыт, мл;

m – масса навески красителя, г.

Определение рН натуральных пищевых красителей

Для определения величины рН отвешивают 5 г красителя с точностью до 0,01 г, растворяют в дистиллированной воде и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл. Содержимое колбы разбавляют дистиллированной водой до метки и определяют величину рН полученного раствора при 20 °С.

Определение титруемой кислотности натуральных пищевых красителей

Навеску концентрированного красителя в количестве 10 г отвешивают с точностью 0,01 г, растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе на 200 мл. Отмеряют пипеткой 20 мл полученного раствора и титруют 0,1 н раствором NaOH, измеряя рН в процессе титрования до тех пор, пока стрелка прибора не остановится на цифре 6,8 - 7,0, т.е. до рН 6,8 - 7,0.

Титруемую кислотность х в градусах или в мл 1 н. щелочи на 100 г красителя рассчитывают по следующей формуле:

град,

где К – коэффициент нормальности 0,1 н раствора щелочи;

n – количество 0,1 н щелочи, пошедшее на титрование.

Определение стойкости цвета окрашенных натуральными пищевыми красителями кондитерских изделий

Определение стойкости окраски и интенсивности цвета изделий, окрашенных натуральными пищевыми красителями, основано на измерении оптической плотности раствора окрашенного продукта через определенные промежутки времени.

Среднюю пробу окрашенного изделия (карамель, мармелад, драже и др.) в количестве 200 г помещают в герметически закрывающуюся склянку или бюксу, которую ставят в пустой эксикатор.

Окрашенный продукт хранят в течение гарантийного срока хранения, в условиях, предусмотренных соответствующим ГОСТом.

В день отбора пробы определяют первое, исходное значение оптической плотности испытуемого образца. С этой целью отвешивают навеску подготовленной пробы изделия в количестве 5-10 г, растворяют ее в воде, подогретой до температуры около 50 °С и полученный раствор переносят в мерную колбу емкостью 100 мл. Затем, если красящие вещества красителя обусловлены антоцианам, в колбу добавляют 2 мл концентрированной соляной кислоты, содержимое колбы охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой. Определяют оптическую плотность на спектрофотометре.

Последующее определение оптической плотности проводят или через определенные промежутки времени, или по истечении гарантийного срока хранения изделий. Повторное определение оптической плотности проводят в тех же условиях, в которых измеряли исходное значение в навеске, отвешенной из подготовленной для испытаний пробы.

Определение количества натуральных пищевых красителей на единицу массы окрашенного изделия

Расход красителя на единицу окрашенного изделия определяется следующим образом. Взвешивают некоторое количество пищевой массы, которую следует окрасить. Затем испытуемый краситель помещают в небольшой химический стакан и все взвешивают, определяя массу стакана с красителем. В отвешенную порцию массы из химического стакана небольшими порциями при перемешивании ее приливают краситель. После получения требуемой окраски массы стакан с остатками красителя снова взвешивают. По разности в массе стакана с красителем до и после окрашивания изделия определяют расход данной партии красителя на единицу массы окрашиваемого пищевого продукта.

Литература

1. Пищевые добавки. Энциклопедия. – Сарафанова Л.А. (сост.), СПб.: Профессия, 2011, 776 с.

2. Смирнов Е.В. Пищевые ароматизаторы. СПб.: Профессия, 2008, 734 с.

3. Смирнов Е.В. Пищевые красители. СПб.: Профессия, 2009, 352 с.

4. Селеменев В.Ф., Рудаков О.Б., Славинская Г.В., Дроздова Н.В. Пигменты пищевых производств (меланоидины). М.: Де Ли принт, 2008, 246 с.

5. Болотов В.М., Нечаев А П. и др. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение. СПб.: Гиорд, 2008, 240 с.

6. Подсластители и сахарозаменители, под ред. Э.Митчелл, СПб.: Профессия, 2010, 480 с.

7. Полянский К.К., Рудаков О.Б. Натуральные и искусственные подсластители. Свойства и экспертиза качества. М.: Де Ли принт, 2009, 252 с.

8. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Ле Туан Ань, Буянов В.Н.Основы органической химии пищевых, кормовых и биологически активных добавок : учеб. пособие для вузов по направлению "Биотехнология". - М. : ИКЦ "Академкнига", 2006, 278 с.

9. Нечаев А.П., Кочеткова А.А. Пищевые и биологически активные добавки, ароматизаторы и технологические вспомогательные средства. Учебное пособие. СПб.: ГИОРД, 2007, 248 с.

10. Грень А.И., Высоцкая Л.Е, Михайлова Т.В. Химия вкуса и запаха мясных продуктов. Киев: Наукова думка, 1985, 100 с.

11. Харламова О.А., Кафка Б.В. Натуральные пищевые красители. М.: Пищевая промышленность, 1977, 96 с.

12. Крутошикова А., Угер М. Природные и синтетические сладкие вещества. М.: Мир, 1988, 120 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: