Методи визначення кількісного вмісту уротропіну

1 Аргентометричний метод (за Фольгардом) (1/z=2/3)

В даному методі використовується здатність уротропіну давати з розчином AgNO₃ комплексну сполуку:

 

2(CH₂)₆N₄ + 3AgNO_{3 надл.} ® 2(CH₂)₆N₄·3AgNO₃

AgNO_{3 зал.} + NH₄SCN → AgSCN¯ + NH₄NO₃

3NH₄SCN + Fe(NH₄)(SO₄)₂ → Fe(SCN)₃ + 2(NH₄)₂SO₄

 

2 Йодометричний метод

Метод базується на здатності уротропіну утворювати з йодом тетрайодиди.

(CH₂)₆N₄ + 2I₂ → (CH₂)₆N₄·I₄

 

Наважку препарату розчиняють у воді та титрують розчином йоду. При цьому утворюється червоно-бурий осад.

 

3 Метод нейтралізації

Визначення вмісту гексаметилентетраміну методом нейтралізації можна проводити двома способами.

а) Титрування уротропіну 0,1 н. розчином соляної кислоти:

 

(CH₂)₆N₄ + HCl ® (CH₂)N₄·HCl

 

Гексаметилентетрамін як основа титрується кислотою з двома індикаторами (метилова синь та метиловий жовтогарячий) до переходу забарвлення із зеленого в синьо-фіолетове.

б) Розкладання уротропіну надлишком титрованого розчину сірчаної кислоти, з подальшим титруванням залишку кислоти лугом з використанням метиленового червоного:

 

(CH₂)₆N₄ + 6H₂O + H₂SO₄ ® CH₂O↑ + 2(NH₄)₂SO₄

H₂SO₄ + 2NaOH ® Na₂SO₄ + 2H₂O

Контрольні запитання

1. З якою метою в продуктах харчування використовують консерванти?

2. Які основні групи консервантів застосовують?

3. Які вимоги до консервантів?

4. Для чого використовують антиоксиданти? В чому їх відмінність від консервантів?

5. Які основні групи антиоксидантів застосовують в харчових продуктах?

6. Які загальні властивості гексаметилентетрааміну? Сфери його використання?

7. Які методи отримання уротропіну?

8. Які реакції використовуються для ідентифікації гексаметилен-тетрааміну?

9. Якими методами визначають кількісний вміст уротропіну?

Харчові Біостимулятори

Біостимулятори – це біологічні стимулятори, тобто речовини, які мають природне (найчастіше рослинне) походження та володіють стимулюючою, адаптуючою, загально тонізуючою та загальнозміцнюючою дією на організм людини.

Біологічні стимулятори впливають на ту чи іншу систему, зміцнюючи, підсилюючи, оздоровлюючи її. Тим самим досягається природне вироблення необхідних для організму речовин в необхідних для його нормальної роботи кількостях. Харчові біостимулятори є засобами зміцнення здоров’я, активаторами захисних властивостей організму.

Найбільш відомим біостимулятором є женьшень, який застосовували ще 4000 років тому, а може й більше. Подібними властивостями володіють аралія, заманіха та елеутерококк, всі вони містять речовини, практично однакові за своєю природою. Також біостимулюючими властивостями володіють лимонник китайський, левзея сафроловидна та родіола рожева.

За міжнародною класифікацією лікарських трав їх називають «препарати загальнотонізуючої дії», а у вітчизняній фармакології – «природні адаптогени». Потрапляючи до організму, ці трави впливають на нервову, травну, серцеву, гормональну, імунну, дихальну системи.

В якості ефективного біостимулятора використовують і квітковий пилок. Його застосування вперше було запропоновано в 1957 р. Дослідження показали, що пилок виявляє регулюючу дію на шлунково-кишковий тракт, допомагає при дитячій анемії (підвищує вміст гемоглобіну у крові) та передчасному старінні.

Кофе та кофеїн не просто виявляє збуджуючу дію на центральну нервову систему, але й посилює циркуляцію крові у кровоносних судинах, стимулює працездатність, полегшує сприйняття, покращує концентрацію уваги, підвищує рухову активність, зменшує втомленість.

В якості біостимулятора нерослинного походження застосовували бурштин. Одна з його назв – «electrum» перекладається як «я захищаю». Його використовували в різному вигляді: приймали у вигляді настоянок та порошків, втирали у шкіру, вдихали пару або просто прикладали до хворого місця.

 

 

Кофеїн

Кофеїн (1,3,7-триметил-2,6-діоксіпурин) – одна з найважливіших похідних пурину. Його вміст в листві чаю досягає 3%, в зернах кофе – 1,5%. Кофеїн виробляють з огрубілого чайного листя та обрізків кущів, а також з чайного пилу. Отримують його і синтетично з сечової кислоти.

 

C₈H₁₀O₂N₄                М.м. 194,20

 

Властивості. Кофеїн – білі голчасті кристали, гіркі на смак. На повітрі вивітрюється, при нагріванні – возгоняється. Кофеїн дуже слабка основа, утворює з кислотами нестійкі солі за рахунок азоту в 9 положенні.

Розчинність. Повільно розчиняється в воді, легко розчиняється в гарячій воді та хлороформі, погано розчиняється в спирті.

Кофеїн чинить стимулюючий вплив на функції головного мозку та активує психічну та фізичну діяльність організму, тому його використовують в харчовій промисловості, додаючи в енергетичні напої.

Кількісне визначення

1 Метод нейтралізації

Попередньо висушену наважку титрують HClO₄ в середовищі оцтового ангідриду і бензолу до жовтого забарвлення (індикатор – кристалічний фіолетовий).

2 Йодометричний метод

Метод заснований на тому, що йод з йодидом калію осаджує з кислих розчинів осад складу C₈H₁₀N₄×HJ×J₄; надлишок йоду відтитровують розчином тіосульфату натрію.

 

 

J₂ + 2Na₂S₂O₃ ® Na₂S₄O₆ + 2NaJ

 

Контрольні запитання

1. Що таке біостимулятори? Який механізм їх дії?

2. Які основні біостимулятори використовуються в продуктах харчування?

3. Які властивості має кофеїн?

4. Які методи отримання кофеїну?

5. Якими реакціями його можна ідентифікувати?

6. Які методи використовують для визначення кількісного вмісту кофеїну в продуктах харчування?

Барвники

Харчові барвники – основна група речовин, що використовується для забарвлення харчових продуктів. Їх класифікують як хімічні синтетичні речовини та природні сполуки, які надають або підсилюють колір харчового продукту. До барвників також належать природні компоненти харчових продуктів або біологічних об’єктів, які не використовуються як харчовий продукт або його складова частина.

Не належать до харчових добавок-барвників:

– харчові продукти (плоди, ягоди), в тому числі сушені та концентровані;

– прянощі та спеції, які використовуються для надання смаку та аромату і мають вторинний забарвлюючий ефект (фруктові та овочеві соки та пюре, кава, шафран, паприка, куркума та ін.);

– барвники, що використовуються для забарвлення неїстівних зовнішніх частин харчових продуктів (неїстівні оболонки для сирів, ковбас тощо).

Натуральні (природні) барвники – це компоненти харчових продуктів або біологічних об’єктів, які не використовуються як продукти харчування. Видобувають їх із природних джерел у вигляді суміші сполук, різноманітних за своєю хімічною природою, склад якої залежить від джерела та технології отримання. Виходячи з цього, забезпечити сталість компонентів цих сумішей буває важко. До натуральних барвників належать каротиноїди, флавоноїди, хлорофіли, їх мідні комплекси та ін. Вони зазвичай не токсичні, але для багатьох з них встановлені добові припустимі дози (ДПД). Деякі природні харчові барвники або їх суміші виявляють біологічну активність, є харчовими та ароматичними речовинами, які підвищують харчову цінність забарвленого продукту.

Натуральні харчові барвники – це барвники, виділені фізичними способами з рослинної і тваринної сировини. Сировиною є натуральні інгредієнти: квіти, ягоди, листя, коренеплоди та ін. Природні харчові барвники містять у своєму складі не тільки фарбувальні пігменти, але й інші біологічно активні компоненти: вітаміни, глікозіди, мікроелементи, органічні кислоти, ароматичні речовини. Тому їх використання у харчовій промисловості не тільки придає колір готовому продукту, але й підвищує його харчову цінність. Будь-який відтінок жовтого й жовтогарячого, природна палітра пурпурного й червоного, зелені фарби природи, чорний і коричневі кольори – загальний список барвників.

1. Турмерiс    E 100: хліб, жувальна гумка, йогурт, морозиво, кондитерські вироби, джем, соління, маргарин, гірчиця, спеції, сухі супи і суміші.

2. Рiбофлавін E 101: супи, молочна промисловість, дитяче харчування, соуси і підливи, кондитерські вироби.

3. Лютеїн E 161b: сир, цукрові кондитерські вироби, бісквіти, кекси, соуси і підливи, напої.

4. β- Каротiн E 160a: морозиво, джеми, молочна промисловість, соуси і підливи, напої, желе, маргарини, кондитерські вироби.

5. Аннато E 160b: хлібобулочні вироби, морозиво, сир, фарбування яєць, цукрова глазур, легкі закуски, копчена риба, ковбаси, маргарин, фруктові начинки.

 

6. Папрiка E 160c: сухі сніданки, покриття, маринади, м'ясна промисловість, попкорн, сири, супи, соуси, готові м'ясні вироби, морепродукти.

7. Лікопін E 160d: гострі блюда, соуси, кондитерські вироби.

8. Кармінова кислота E 120: зернові вироби, напої, йогурти, кондитерські вироби, молочна промисловість, морозиво, морепродукти і крабові палички, фруктові льоди, м'ясна промисловість, фармацевтична і косметична промисловість.

9. Буряковий червоний E 162: йогурти, сухі суміші, кондитерські вироби, морозиво, заморожені десерти.

10. Антоцiанiн E 163: джеми, соки, кондитерські вироби, напої, желе.

11. Карамелізований цукор E 150: морозиво, булочки, сухі суміші, напої, соуси.

12. Рослинний вугільний E 153: морозиво, кондитерські вироби, косметика, лакриця.

13. Діоксид титану E 171: косметика, кондитерські вироби, корми, фармацевтична і молочна промисловість.

Сировиною для отримання природних харчових барвників виступають різні частини культурних і дикорослих рослин, відходи їх переробки на виноробних, сокодобувних та консервних заводах. Окрім того, деякі з них отримують хімічним або мікробіологічним синтезом.

Способи виділення природних харчових барвників залежать від виду сировини, що використовується, властивостей основного пігменту, що вилучається, характеру супутніх речовин. Частіше за все, їх отримують із природної сировини у вигляді соків та екстрактів, після чого видобувають пігменти відповідним розчинником. Для екстракції водорозчинних пігментів (антоціанів) використовують воду або етанол. Ліофільні пігменти (хлорофіли, каротиноїди) вилучають за допомогою неполярних розчинників, рослинних олій. Вміст забарвлюючих речовин у вихідній сировині досить низький (1–4%), тому використовуються спеціальні прийоми для їх очищення та концентрування.

Для виділення та визначення каротинів широко використовується хроматографічний метод.

Натуральні барвники зазвичай виділяють із природних джерел у вигляді суміші сполук, різних за своєю хімічною природою, склад якої залежить від джерела й технології одержання, у зв'язку із чим забезпечити його сталість звичайно буває важко. Деякі натуральні харчові барвники або їх суміші й композиції мають біологічну активність, є смаковими й ароматичними речовинами, підвищують харчову цінність продукту, що забарвлюють.

Сировиною для одержання натуральних харчових барвників слугують  різні частини дикорослих і культурних рослин, відходи їх переробки на виноробних, сокодобуваючих і консервних заводах, деякі з них отримують хімічним або мікробіологічним синтезом.

Способи виділення натуральних харчових барвників різні й залежать від виду використаної сировини, властивостей основного пігменту, що вилучають, характеру супутніх речовин. Найчастіше їх одержують із природної сировини у вигляді соків й екстрактів, витягаючи пігменти відповідним розчинником. Для екстракції водорозчинних пігментів (антоціанів) використовують воду або етанол. Ліпофільні пігменти (хлорофіли, каротиноіди) виділяють за допомогою неполярних розчинників, рослинних масел. Вміст барвників у вихідній сировині часто низький (1–4%), тому використовуються спеціальні прийоми для їх очищення й концентрації. Природні барвники, у тому числі й модифіковані, чутливі до дії кисню повітря (наприклад, каротиноіди), кислот і лугів (наприклад, антоціани), температури, можуть піддаватися мікробіологічному псуванню.

Синтетичними або штучними називаються харчові барвники, отримані методами синтезу, та які не зустрічаються в природі.

Синтетичні барвники мають значні технологічні переваги в порівнянні з більшістю натуральних барвників. Вони дають яскраві, легко відтворювані кольори й менш чутливі до різних видів впливу, яким піддається матеріал у ході технологічного процесу.

Синтетичні харчові барвники представлені декількома класами органічних сполук:

– азобарвники (Тартразин – Е 102; Жовтий «сонячний захід» – Е 110; Кармуазин – Е 122; Яскраво-червоний 4R – Е 124; Чорний блискучий PN – Е 151);

– триарилметанові барвники (Синій патентований V – Е 131; Синій блискучий FCF – E 133; Зелений S – Е 142);

– хінолінові (Жовтий хіноліновий – Е 104); індигоідні (Індигокармін –     Е 132).

Синтетичні барвники в харчовій технології застосовуються як у вигляді індивідуальних продуктів і сполук з вмістом основного продукту не нижче    70–85%, так й у суміші один з одним, і розведені наповнювачами (поварена сіль, сульфат натрію, глюкоза, сахароза, лактоза, крохмаль, харчові жири та ін.), що спрощує їх використання. Для фарбування харчових продуктів використовують головним чином водні розчини харчових барвників. Порошкоподібні барвники застосовують звичайно лише в сухих напівфабрикатах (концентратах напоїв, сухих сумішей для кексів, желе та ін.).

Широке застосування синтетичних барвників, що з'явилися останнім часом завдяки досягненням хімії, пов'язане з їх високою стійкістю до змін рН середовища й дії кислот, стабільністю до нагрівання й світла, великою фарбуючою здатністю, легкістю дозування, стійкістю фарбування при зберіганні продукту. У більшості випадків вони дешевше натуральних барвників.

Хлорофіл (Е 141)

 

Хлорофіли – це магнійзаміщені похідні порфірину – природні пігменти, які надають зеленого забарвлення багатьом рослинам, овочам і плодам.

Хлорофіл – зелений пігмент рослин – складається із суміші декількох пігментів: синьо-зеленого хлорофілу a і жовто-зеленого хлорофілу b, які містяться у співвідношенні 3:1. При пропусканні розчину хлорофілу через колонку відбувається сорбція й поділ пігментів відповідно до їх вибіркової сорбції.

Хроматографічне розділення пігментів зеленого листя рослин складається з наступних етапів:

1) екстрагування пігментів з рослинного матеріалу;

2) утворення хроматограми;

3) одержання розчинів хлорофілу-a, хлорофілу-b і каротиноідів.

При підготовці розчину для хроматографування пігменти вилучають із рослинного матеріалу полярним розчинником, а потім розчиняють у суміші неполярних розчинників. Отриманий розчин хроматографують. Первинну хроматограму промивають полярним розчинником й у розчині, що витікає, збирають окремі фракції пігментів.

 

Контрольні запитання

1. Що таке харчові барвники? Які забарвлюючі речовини до них не відносяться?

2. Які природні барвники використовують для забарвлення продуктів харчування?

3. Яку сировину використовують для отримання природних барвників?

4. Які синтетичні барвники дозволені до використання в харчовій промисловості?

5. Які переваги синтетичних барвників перед натуральними?

6. Що таке хлорофіли?

7. Яким методом отримують хлорофіл з рослинної сировини?

Харчові таніни

Дубильні речовини (таніди) (лат. substrantia tannica; tan – лат. форма кельтської назви дуба, з кори якого отримали дубильні екстракти) – складна група низько- та високомолекулярних природних поліфенолів, в’яжучого смаку з М.м. вище 1000. Назву дубильні речовин вони отримали завдяки своїй властивості перетворювати шкіру тварин у дублену шкіру. Дублена шкіра стійка до гниття та затвердіння при висиханні. Дубильні речовини локалізовані у вакуолях рослинної клітини.

Дублення – це складна хімічна взаємодія між фенольними групами танідів та молекулами коллагену (білком шкірних покровів) невичененої шкіри тварин за рахунок утворення водневих зв’язків між молекулами колагену та фенольними гідроксилами дубильних речовин. Але ці зв’язки можуть утворюватися лише в тих випадках, коли молекули достатньо великі для приєднання сусідніх ланцюгів колагену та мають достатню кількість фенольних груп для утворення зв’язків. Поліфенольні сполуки з низькою М.м. (менше за 500) тільки адсорбуються на білках та не здатні утворити стійкі комплекси. Дубильні властивості мають багатоядерні поліфеноли з М.м. 1000 – 2000. Високомолекулярні поліфеноли (з М.м. понад 3000) не є ефективними, оскільки їх молекули завеликі та не можуть проходити між волокнами колагену. Ступінь дублення залежить від характеру містків між ароматичними ядрами, тобто від будови самої дубильної речовини та від орієнтації молекули таніду по відношенню до поліпептидних ланцюгів білку.

При пласкому розташуванні таніду на білковій молекулі виникають стійкі водневі зв’язки

 

 

Міцність сполуки таніду з білком залежить від кількості водневих зв’язків та молекулярної маси.

Дубильні речовини є похідними пірогалола, пірокатехіна, флороглюцина. Прості феноли дублячу дію не проявляють, але з фенолкарбоновими кислотами супроводжують дубильні речовини.

За класифікацією Проктера дубильні речовини в залежності від продуктів їх анаеробного розкладання при 180-200 ºС поділяються на дві групи:

1. Пірогалові (розкладаються з утворенням пірогалолу). При взаємодії із солями окисного заліза дають чорно-синє забарвлення.

2. Пірокатехінові (розкладаються з утворенням пірокатехіну). При взаємодії із солями окисного заліза дають чорно-зелене забарвлення.

  

 

         Галова кислота                Пірогалол                  Пірокатехін

За класифікацією Фрейденберга дубильні речовини поділяють на: гідролізовані (галлотаніни, псевдоглікозиди, пірогалові таніни) та конденсовані (негідролізовані, катехінові, пірокатехінові таніни).

Гідролізовані дубильні речовини розщеплюються під дією кислот, лугів або ферменту танази на фенольні (похідні галової, гексагідроксидифенової речовиниоксидифенової, елагової кислот) і нефенольні (d-глюкоза, гамамелоза, сорбіт, хінна кислота тощо) фрагменти.

Являють собою суміші складних ефірів фенолкарбонових кислот з цукрами та речовинами нецукрової природи, які в умовах ферментативного гідроліза розкладаються на прості складові частини (цукор та кислоти – галову, елагову, хінну, хлорогенову).

Залежно від структури фенолів, які утворюються при гідролізі, гідролізовані дубильні речовини поділяють на три класи:

– галотаніни – складні ефіри галової кислоти з нефенольним компонентом (зазвичай цукром); при гідролізі утворюють галову кислоту;

– елаготаніни – складні ефіри похідних гексагідроксидифенової кислоти з нефенольним компонентом (зазвичай цукром); при гідролізі утворюють елагову кислоту або пов’язані з нею кислоти – хебулову та бревіфолінкарбонову;

– нецукрові ефіри фенолкарбонових кислот – ефіри галової кислоти з хінною, гідроксикоричними кислотами (хлорогенова, оксикорична), а також із флаванами.

Конденсовані дубильні речовини являють собою олігомери або полімери, мономерні фрагменти яких зв’язані один з одним С-С-зв’язками. Це обумовлює їх стійкість до дії кислот, лугів та ферментів. Під дією мінеральних кислот вони не розщеплюються, а збільшують молекулярну масу з утворенням продуктів окисної конденсації – флобафенів червоно-коричневого кольору.

Поділяються на:

– похідні флаванолів-3 (катехінів);

– похідні флавандіолів-3,4 (лейкоантоцианідінів);

– похідні оксистильбенів.

Конденсовані дубильні речовини з рослинної сировини рідко виділяють в мономерній формі, оскільки вони легко окиснюються й конденсуються під дією різних факторів внаслідок чого утворюються протоантоціанідини (наприклад, тримерний протоантоціанідин – лейкофізетинідин).

Методи отримання

Для отримання дубильних речовин в чистому стані природні дубильні матеріали екстрагують водою або іншими розчинниками: спиртом, чистим ефіром або в суміші з спиртом, оцтовим ефіром та ін. Екстракти випаровують, і отриманні дубильні речовини очищують за допомогою обробки їх розчинниками. Наприклад, після отримання водного або водно-спиртового екстракту, його збовтують з оцтовим або простим ефіром або їх сумішшю, також можливий варіант осадження оцтовокислим свинцем. Потім осад відфільтровують, та розкладають осад свинцевих сполук сірководнем. Але цей спосіб не завжди дає задовільні результати по чистоті отриманих продуктів. Іноді для осадження дубильних речовин з водних екстрактів використовують оцтовокислий хінін, оцтовокислу мідь, поварену сіль, соляну кислоту та ін.

При виділенні дубильних речовин із лікарської рослинної сировини користуються фракційною екстракцією. Спочатку сировину екстрагують петролейним ефіром, гексаном, хлороформом або бензолом для видалення хлорофілів, ліпідів, терпеноїдів та інших ліпофільних сполук. Подальша екстракція діетиловим ефіром вилучає катехіни та інші фенольні сполуки, а екстрагування етилацетатом дозволяє вилучити лейкоантоціанідини, низькомолекулярні олігомерні протоантоціанідини, оксикоричні кислоти тощо. Метиловим або етиловим спиртом екстрагуються дубильні речовини та інші рослинні сполуки, які не розчиняються у попередніх розчинниках. Розділення суми дубильних речовин на окремі компоненти проводиться хромаграфічно.

Досі використовується методика осадження дубильні речовини та інших фенольних сполук із розчинів солями свинцю.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: