Определение синтетических красителей Е102, Е110, Е124, Е131 в йогурте методом твердофазной спектрофотометрии

Abstract

Изучена твердофазная экстракция пищевых синтетических красителей тартразин Е102, желтый «солнечный закат» Е110, понсо 4R Е124 и патентованный синий Е131 из йогуртов и биокефиров в прозрачную полиметилметакрилатную матрицу в качестве твердого экстрагента. Аналитический сигнал формируется вследствие накопления красителя в объеме полимерной матрицы без нарушения прозрачности и соответствует длине волны максимума поглощения соответствующего красителя. Механизм сорбции основан на том, что в кислых средах карбонильные группы ПММ способны подвергаться протонизации, за счет этого поверхность оптода становится положительно заряженной. Таким образом, происходит сорбция R± формы красителя Е131 и анионов азокрасителей положительно заряженной поверхностью ПММ. Показана эффективность предложенного подхода для идентификации и определения содержания двух пищевых синтетических красителей визуальным и спектрофотометрическим методом. Найдены оптимальные условия проведения анализа: рН < 3, продолжительность экстракции красителей в полимерную матрицу 20 минут, диапазон определяемых концентраций 0.2–40.0 мг/кг с пределом обнаружения 0.05 мг/кг, избыток подсластителей и консервантов не оказывает существенного влияния на результаты анализа. Приведены результаты определения перечисленных красителей, в том числе при их совместном присутствии в образцах биокефиров и йогуртов. Методика осуществляется на спектрофотометрическом оборудовании, либо простой полуколичественной визуальной оценкой. Преимуществом разработанной методики определения искусственных красителей по сравнению с методом спектрофотометрического определения с жидкостной экстракцией является значительное повышение чувствительности определения вследствие накопления аналита и исключения мутности аликвоты, а также отсутствие потерь красителя вследствие его перехода в надосадочную жидкость и, затем, в твердую фазу матрицы.

Tartrazine E102, Yellow "Sunset" E110, Ponso 4R E124 and the Patented Blue E131 food synthetic dyes solid-phase extraction from yoghurts and biokefirs in a transparent polymethylmethacrylate matrix as a solid extractant was studied. The analytical signal was formed due to the accumulation of the dye in the volume of the polymer matrix without violating the transparency, and this corresponded to the wavelength of the maximum absorption of the corresponding dye. The sorption mechanism was based on the protonization of the carbonyl groups of PMM in the acidic media, and, as a result, the optode surface became positively charged. Therefore, the sorption of the R± form of the E131 dye and the azo dye anions occurred by the positively charged PMM surface. The effectiveness of the proposed approach was shown for the identification and determination of the 2 food-grade synthetic dyes content using the visual and spectrophotometric methods. The optimal conditions for the analysis corresponded to pH <3, the duration of dye extraction into the polymer matrix was 20 min, the range of the detected concentrations was 0.2–40.0 mg / kg with the detection limit of 0.05 mg/kg, and an excess of sweeteners and preservatives did not significantly affect the results of the analysis. The results of the determination of the listed dyes were demonstrated in the current work for the case of individual and group presence of dyes in biokefirs and yogurts. The proposed technique is simple in execution and could be carried out using the standard spectrophotometric equipment. The advantage of the developed method for the determination of artificial dyes in comparison with the method of spectrophotometric determination with liquid extraction is a significant increase in the sensitivity of determination due to the accumulation of analyte, the exclusion of turbidity of an aliquot and the absence of dye loss due to its transition into the supernatant, and then into the solid phase of the matrix.