Спосіб визначення вмісту антоціанів в рідких харчових системах

Спосіб визначення вмісту антоціанів в рідких харчових системах. Корисна модель стосується харчової промисловості, а саме визначення кількості окислених та відновлених антоціанів у рідких харчових продукта х, зокрема соках. Відомий спосіб визначення антоціанів (Полифенолы плодов и ягод и формирование цвета продуктов. /Скорикова Ю.Г. -М.:Пищевая промышленность, 1973.- с.35-36), який передбачає підготовку проби та фотоколориметричне вимірювання з наступним перерахуванням на визначену речовину. Недоліком даного способу є визначення загальної кількості антоціанів і неможливість встановлення кількості окислених та відновлених форм. Найбільш близьким є спосіб визначення концентрації речовин окислювально-відновлювальної системи (Электрохимическая кинетика. /К.Феттер -М.:Химия, 1967.-С.466-469), який базується на використанні залежності густини стр уму від концентрації речовини. Беруть дані анодних та катодних кривих "густина стр уму - потенціал" окислювально-відновлювального (ОВ) електроду на Pt для системи з відомою концентрацією окислених та відновлених форм антоціанів, у якій всі інші показники такі ж як у досліджуваній системі. Недоліком цього способу є неможливість застосування його для реальної харчової системи, для якої не відома концентрація окислених та відновлених форм антоціанів. В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб визначення вмісту антоціанів в рідких харчови х системах шляхом порівняння даних до та після відновлення антоціанів у катодному просторі при постійному потенціалі, що відповідає ЕРС (електро-рухаючій силі) переходу окислених форм антоціанів у відновлені з урахуванням маси відновленої речовини і порядків реакції по окисленій та відновленій формам, що забезпечує визначення вмісту окислених та відновлених форм антоціанів у рідких харчових продуктах, забарвлених цією речовиною. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення вмісту антоціанів в рідких харчови х системах проводять анодну та катодну поляризацію окислювально-відновлювального електроду на Pt, знаходять по тафелевським дільницям кривих "густина струм у - потенціал" та порядкам реакцій концентрації окислених та відновлених форм, згідно з винаходом, проводять порівняння даних до та після відновлення антоціанів у катодному просторі при постійному потенціалі, що відповідає ЕРС (електро-рухаючій силі) переходу окислених форм антоціанів у відновлені з урахуванням маси відновленої речовини. Причинно-наслідковий зв'язок полягає у наступному. Відновлення досліджуємої рідкої харчової системи на Pt при потенціалі, що відповідає ЕРС переходу окислених форм антоціанів у відновлені та контроль кількості отриманого системою заряду дозволяє розрахувати масу відновленої речовини за законом Фарадея. Порівняння тафелевських дільниць кривих "густина струму - потенціал" окислювально-відновної системи "антоціани окислені - антоціани відновлені" на Pt до та після відновлення дозволяє уникнути необхідності визначення для контролю даних системи, ідентичної досліджуваній, але з відомим вмістом окислених та відновлених форм антоціанів. Вибір порядків реакції по окисленій і відновленій формам антоціанів дозволяє розрахувати вміст антоціанів у відповідності з механізмом реакції оборотного окислення-відновлення цієї речовини. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг.1 зображені катодні криві “густина струму - потенціал” (а - вихідний сок; б - відновлений сок); На фіг.2 зображені анодні криві “густина струму - потенціал” (а - вихідний сок; б - відновлений сок). Спосіб здійснюють таким чином. Досліджувану рідку харчову систему заливають у катодну просторінь електролітичної ванни і піддають електрохімічному відновленню на платиновому електроді при постійному його потенціалі, який відповідає ЕРС переходу окислених форм антоціанів у відновлені. Відновлення проводять при перемішуванні. При цьому кулонометричним методом визначають кількість отриманого системою заряду. Розраховують масу (m) відновленої речовини за законом Фарадея. Визначають дані для побудови катодної та анодної кривих густина струму - потенціал окислювально-відновного електроду "антоціани окислені - антоціани відновлені" на Pt у середовищі досліджуваної рідкої харчової системи до та після відновлення. Виразивши кількість окислених форм антоціанів після відновлення (СО2) через їх концентрацію у дослідженій системі (СО1) як CО2=CО1-m (1) з даних тафелевських дільниць катодних кривих визначають вміст окислених форм антоціанів за формулою CO1 lgi - lgiO 2 lg = O1 (2) CO1 - m Zo де lgiO1, lgiO2 - густина струму відновлення досліджуємої системи до та після відновлення при однаковому потенціалі; Z o - порядок реакції по окисленій формі антоціанів. Виразивши кількість відновлених форм антоціанів після відновлення (СВ2) через їх концентрацію у досліджуваній системі (СВ1) як СВ2=СВ1+m (3) з даних тафелевських дільниць кривих визначають вміст відновлених форм антоціанів за формулою C + m lgiB 2 - lgiB1 lg B1 = (4) CB1 ZB де lgiB 2 , lgiB1 - густина стр уму окислення досліджуємої системи до та після відновлення відповідно при однаковому потенціалі; ZB - порядок реакції по відновленій формі антоціанів. Приклад Чорноплідногоробиновий сік з інактивованими ферментами у кількості 30мл наливають у катодну просторінь електролітичної ванни та 20хв. піддержують перенапругу - 0,3В на Pt. За цей час він отримав заряд 82,05×10-3Кл. За законом Фарадея можливо розрахувати масу відновленої речовини 429x 82.05 10 -3 -3 = 0 .18 × 10 (г ) 2 × 96500 де 2 - кількість електронів, які приймають участь у процесі; 429 - молярна маса окисленої форми антоціанів; 96500 - стала Фарадея. Знімають дані катодної (Фіг.1) та анодної (Фіг.2) поляризації окислювально-відновної системи на Pt у середовищі 1%-го чорноплідногоробинового соку до та після відновлення. Виражаючи СО2= СО1-0,18×10-3 по формулі (2) розраховуємо СО1 C O1 (- 1 .9 + 2 .15 ) lg = = 0 .25 -3 1 C O1 - 0 . 1810 де 1 - порядок реакції по окисленій формі цианідину Звідки CО1=0,41 10-3(г) Таким чином, вміст окислених форм антоціанів у досліджуємому соці 0,41×10-3(г). Аналогічно з даних анодних кривих C 0.03 lg B1 = CB1 1/ 2 , де 1/2 - порядок реакції по відновленій формі цианідину C +m lg B1 = 0.06 CB1 Звідки С В1=1,23×10-3(г) Таким чином, вміст відновлених форм антоціанів у 1%-му чорноплідногоробиновому соці дорівнює 1,23×10-3 (г).