logo search
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

§ 4.8. Определение массовой доли кофеина фотометрическим методом

Принцип метода. Кофеин – (1,3,7-триметилксантин), алкалоид, содержащийся в зернах кофе, листьях чая, орехах кола; Тпл = 235–237оС, растворим в хлороформе, медленно растворяется в воде; стимулирует деятельность центральной нервной системы.

Кофеин

Метод основан на гидролитическом окислении кофеина в тетраметилпурпуровую кислоту (ТМПК) и последующем фотометрическом измерении интенсивности окраски ее раствора.

Метод применим при содержании кофеина в растворе от 10 мкг/см3 до 30 мкг/см3.

Цель: овладеть методиками определения влажности кофе и содержания в нем кофеина.

Задачи:

  1. Определить влажность кофе (массовую долю воды);

  2. Определить массовую долю кофеина в предложенных образцах кофе и сравнить полученные результаты с действующим ГОСТом.

Реактивы и растворы:

1. Соляная кислота, х.ч., 3 М раствор;

2. Калия гидроокись, х.ч., 3 M (15%);

3. Перекись водорода, х.ч., свежеприготовленный 15% раствор;

4. Хлороформ, х.ч.

Порядок работы:

1.Определение влажности кофе. Навеску молотого кофе, массой 2–3 г, взвешенную с точностью 0,01 г, переносят в предварительно высушенный до постоянной массы бюкс и помещают в сушильный шкаф. Образец высушивают до постоянной массы при температуре Т = 105оС. Сравнивают массу образца кофе после высушивания и массу, полученную при предварительном взвешивании. Массовую долю влаги в кофе (W, %) рассчитывают по формуле:

,

где

m1 –

масса кофе до высушивания, г;

m2 –

масса кофе после высушивания, г.

2.Подготовка к проведению анализа. Навеску массой 2,00г помешают в стакан, заливают 100 см3 кипящей дистиллированной воды и кипятят 5 мин. Полученную суспензию охлаждают до 18–20оС, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают дистиллированной водой до метки. Содержимое колбы взбалтывают и отстаивают 2–3 мин, затем фильтруют. Полученный фильтрат используют для анализа.

3.Проведение анализа. Анализ проводят, внося в делительную воронку вместимостью 25 см3 последовательно 10–15 см3 хлороформа, 2 см3 фильтрата и 0,5 см3 15% раствора гидроксида калия. Воронку закрывают притертой пробкой и проводят экстракцию, осторожно многократно переворачивая содержимое воронки в течение 1 мин. После расслаивания системы нижний хлороформный слой осторожно переносят в выпарительную чашку. Хлороформ отгоняют на водяной бане досуха.

К сухому остатку, содержащему кофеин, прибавляют последовательно 1,0 см3 3 М раствора соляной кислоты, смывая остаток на дно чашки, и 0,2 см3 раствора перекиси водорода. Содержимое чашки перемешивают вращательным движением, выдерживают 20 мин при комнатной температуре, затем нагревают на кипящей водяной бане до получения сухого окрашенного остатка ТМПК.

Для приготовления водного раствора ТМПК к сухому остатку, охлажденному до комнатной температуры, в чашку приливают 5–10 см3 дистиллированной воды и оставляют до его полного растворения. Полученный раствор пурпурного цвета количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3 и доводят объем раствора до метки. Оптическую плотность полученного раствора определяют на колориметре, используя кюветы толщиной поглощающего свет слоя 3 см при длине волны 540 нм.

4.Обработка результатов. Массовую долю кофеина (X4, % в пересчете на сухое вещество) вычисляют по формуле:

,

где

1,03 –

коэффициент, учитывающий полноту извлечения кофеина хлороформом на первом этапе экстракции;

с = 60D –

концентрация кофеина в фотометрируемом растворе, мкг/см3;

60 –

коэффициент пропорциональной зависимости оптической плотности раствора от его концентрации в растворе;

D –

оптическая плотность анализируемого раствора ТМПК;

Vф = 25 –

объем фотометрируемого раствора ТМПК, получаемый в результате гидролитического окисления кофеина, см3;

V = 100 –

объем раствора кофе для анализа, см3;

106 –

коэффициент перевода 1 мкг в 1 г;

Vэ –

объем раствора кофе, используемый для экстракции, см3;

m –

масса навески кофе, г;

W –

массовая доля влаги анализируемой навески кофе, %.

Сравнить полученные результаты с требованиями, предъявляемыми к кофе согласно ГОСТ, и сделать вывод о качестве анализируемых образцов кофе.