Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у молочних та молоковмісних продуктах

Реферат: Винахід належить до молочної промисловості, а саме до хімічних методів аналізу молочних та молоковмісних продуктів, призначений для якісного виявлення в них штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю. Спосіб передбачає екстрагування етиловим спиртом летких сполук проб продуктів за температури 50 °C, осадження білків проби, додавання хлориду натрію та центрифугування, введення супернатанту в інжектор газового хроматографа і аналізування наявності пропіленгліколю у пробі за часом виходу на капілярній колонці. Спосіб дозволяє UA 108336 C2 (12) UA 108336 C2 виявляти у молочних та молоковмісних продуктах штучні ароматизатори на основі пропіленгліколю, який становить не менше, ніж 0,10 мг на 100 г продукту. 0 UA 108336 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до харчової промисловості, а саме до фізико-хімічних методів аналізу молочних та молоковмісних продуктів, призначений для визначення в них штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю. Пропіленгліколь - безбарвна органічна сполука, майже без запаху, прозора, в'язка зі слабо вираженим солодким смаком. У харчовій промисловості пропіленгліколь зареєстровано в якості харчової добавки Е1520 як вологоутримуючий, пом'якшуючий і диспергуючий агент, який є розчинником і консервантом харчових продуктів. Використовується пропіленгліколь при приготуванні приправ, екстракції спецій із природних продуктів - ванільних бобів, кави, какао тощо; як розчинник запашних речовин, ефірних масел і при виробництві харчових ароматизаторів. Харчовий пропіленгліколь визнаний нетоксичним і безпечним до застосування, що не викликає побічних ефектів. Однак серйозної шкоди пропіленгліколь завдає організму при концентрації у плазмі крові понад 1 г/літр. Випадки отруєння пропіленгліколем, як правило, пов'язані з надмірним внутрішньовенним введенням з лікувальними препаратами або випадковим проковтуванням його великої кількості. Внутрішньовенне введення у великих дозах препаратів, до складу яких входить пропіленгліколь може призводити до гіпотензії, брадикардії, аритмії, зупинки серця, гемолізу тощо. Підвищена концентрація пропіленгліколю у повітрі приміщень може призводити до виникнення дихальних та імунних порушень. Відомо спосіб кількісного визначення ароматичних альдегідів в коньяку та коньячному спирті за допомогою системи капілярного електрофорезу з ультрафіолетовим детектуванням без додаткової обробки зразків у розчині тетрабарату натрію з рН 9,0-9,6 і співставлення отриманих даних з калібрувальним графіком. [Спосіб визначення ароматичних альдегідів в коньяках та коньячних спиртах UA № 32681 U, Бюл. № 10, 2008 р.] Спосіб потребує дороговартісного обладнання. Відомо спосіб аналізу рідких препаратів на основі рослинної сировини методом хроматографії, який включає витяг летких речовин відгонкою вихідної проби паром, концентрування летких речовин екстракцією низько киплячим розчинником з його наступним відгоном і визначенням компонентів методами газової або рідинної хроматографії [Способ анализа жидких препаратов на основе растительного сырья, RU 2093822 C1, G01N 30/04, опубл. 1997 г.]. Недоліком способу є невисока інформативність результатів, що ускладнює їх тлумачення. Відомо спосіб виявлення фальсифікації штучними ароматизаторами молочних та кисломолочних продуктів для дитячого харчування. Спосіб передбачає використання статичного приладу "електронний ніс", матрицю якого формують три мас-чутливі п'єзосенсори з власною частотою коливань 8-10 МГц, які модифікують, для чого на електроди мас-чутливих п'єзосенсорів рівномірно наносять плівки етанольних розчинів двох полярних і одного середньополярного хроматографічних сорбентів масою 10-15 мкг, піддають їх сушінню за температури 40 °C упродовж 15 хв., модифіковані мас-чутливі п'єзосенсори закріплюють у тримачах на кришці і поміщають в корпус статичного "електронного носа". [Способ установления фальсификации молочных, кисломолочных продуктов для детского и лечебного питания искусственными ароматизаторами, RU 2334228 C1, G01N33/04, опубл. 20.09.2008]. Спосіб потребує специфічної пробопідготовки та дороговартісного обладнання. Відомо спосіб аналізування якості коньячних виробів, що здійснюють шляхом комплексного аналізу складу летких ароматичних компонентів, при цьому в якості показників, що підтверджують натуральність коньячних дистилятів, використовують ацетальдегід, етилацетат, метилацетат, 1-пропанол, ізобутанол, ізоаміловий спирт, 2-пропанол, 1-бутанол, 1-гексанол, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, 2-фенілетанол, ванілін, кротоновий альдегід і 1,2-пропіленгліколь, значення співвідношень показників: ізоаміловий спирт/ізобутанол, бузкова альдегід/ванілін, бузковий альдегід/бузкова кислота, ванілін/ванілінова кислота, а також за масовою часткою галової кислоти у складі дубильних речовин [Способ определения качества коньячных дистиллятов, RU № 2488817, Гугучкина Т.И., Оселедцева И.В.]. Відомо спосіб аналізування вмісту летких ароматичних речовин у сирі Гауда методом газової хроматографії, який полягає в тому що подрібнену пробу розтирають з цитратом натрію, переносять у центрифужну пробірку і додають ацетонітрил. Потім пробірку нагрівають за 45 °C упродовж 10 хв. і центрифугують за швидкості 700 g упродовж 4 хв. за 4 °C, витримують за температури 4 °C 15 хв., відбирають верхній шар з ацетонітрилом, переносять його в іншу пробірку, яку витримують за (-20)°С упродовж 30 хв., повторюють центрифугування за швидкості 2500 g упродовж 5 хв. і 1 мл супернатанту переносять у газохроматографічну віалу і піддають аналізуванню [International Dairy Journal, 2003, - v.13, - P. 733-741]. Цей спосіб є дороговартісним і тривалим у часі. 1 UA 108336 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб виявлення штучних ароматизаторів у молочних та молоковмісних продуктах, що заявляється дозволяє виявляти штучні ароматизатори на основі пропіленгліколю у молочних та молоковмісних продуктах методом газової хроматографії, оскільки час утримування летких органічних сполук на капілярній колонці відрізняється в залежності від хімічної будови молекул, що відображується на хроматограмі. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів у молочних та молоковмісних продуктах на основі пропіленгліколю методом газової хроматографії передбачає екстрагування летких сполук із проб продуктів етиловим спиртом, додавання хлориду натрію для осадження білків проби, нагрівання за температури 50 °C, подвійне центрифугування, введення другого супернатанту в інжектор газового хроматографа і аналізування наявності пропіленгліколю на капілярній колонці FFAP за часом утримування піку пропіленгліколю на хроматограмі, що ідентифікує штучний ароматизатор. У відповідності з винаходом пробу готують з хлоридом натрію та етиловим спиртом, нагрівають пробу за температури 50 °C упродовж 20 хв., центрифугують за 13 тис.об/хв. упродовж 15 хв., відбирають супернатант і центрифугують його за 13 тис.об/хв. упродовж 10 хв., відбирають другий супернатант і вводять в інжектор газового хроматографа, виявляють штучний ароматизатор за індентифікуванням піку пропіленгліколю на хроматограмі продукту. У способі виявлення штучних ароматизаторів у молочних та молоковмісних продуктах на основі пропіленгліколю готування проби для екстрагування летких сполук відбувається відбиранням наважки (0,8±0,001) г, додаванням хлориду натрію (0,8±0,001) г, та (0,4±0,001) г етилового спирту. Отриману суміш струшують для отримання гомогенності проби. Нагрівають пробу на водяній бані за температури 50 °C упродовж 20 хв. і центрифугують за 13 тис.об/хв. упродовж 15 хв. Супернатант - рідина, що утворилася над осадом, - відбирають і центрифугують за 13 тис.об/хв. упродовж 10 хв. Відбирають другий супернатант і у кількості 1 3 мм вводять в інжектор газового хроматографа, обладнаного капілярною колонкою FFAP. Отримують хроматограму. Порівнюють отриману хроматограму із стандартною хроматограмою. Виявлення штучного ароматизатору у молочних та молоковмісних продуктах на основі пропіленгліколю проводять за індентифікацією пропіленгліколю шляхом порівнянням піку пропіленгліколю і часу його утримування. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів у молочних та молоковмісних продуктах виконують таким чином. Готують пробу пропіленгліколю - розчин стандарту 0,01 % пропіленгліколю у водно3 спиртовій суміші складу 30/70 об. % і вводять 1 мм проби в інжектор газового хроматографа "Кристаллюкс 4000М", обладнаного капілярною колонкою FFAP 60 м із внутрішнім діаметром 0,25 мм, товщиною шару нерухомої фази 0,25 мкм. Вимірювання у газо-хроматографічній системі проводять за програмування температури термостату колонки 60-180 °C із швидкістю 5 °C/хв.; температури детектора - 200 °C, температури інжектора - 200 °C, коефіцієнту поділу 3 потоку - 80:1, газу-носія - гелію, за швидкості потоку 30 дм /год. Реєструють піки в інтервалі часу утримування, які відповідають стандарту пропіленгліколю. Оброблення результатів вимірювань виконують, використовуючи програмне забезпечення, яке входить у комплект газового хроматографа. Пробу пропіленгліколю аналізують двічі за умов збіжності у відповідності з вимогами ДСТУ ISO 5725-1. Таким чином отримують стандартну хроматограму піку і час утримування речовини - пропіленгліколю. Готують пробу молочних і молоковмісних продуктів. Відбирають наважку проби у кількості (0,8±0,001) г, додають хлорид натрію (0,8±0,001) г, та (0,4±0,001) г етилового спирту. Отриману суміш струшують для отримання гомогенності проби. Нагрівають пробу на водяній бані за температури 50 °C упродовж 20 хв. і центрифугують за 13 тис.об/хв. упродовж 15 хв. Супернатант - рідина, що утворилася над осадом, - відбирають і центрифугують за 13 тис.об/хв. упродовж 10 хв. Відбирають другий супернатант у кількості 1 мм і вводять в інжектор газового хроматографа "Кристаллюкс 4000М", обладнаного капілярною колонкою FFAP 60 м із внутрішнім діаметром 0,25 мм, товщиною шару нерухомої фази 0,25 мкм, і отримують хроматограму проби продукту. Отриману хроматограму проби продукту порівнюють із стандартною хроматограмою пропіленгліколю, аналізують та ідентифікують на наявність штучного ароматизатора у пробі за піком і часом утримування пропіленгліколю на хроматограмі. Оброблення результатів вимірювань виконують, використовуючи програмне забезпечення, яке входить у комплект газового хроматографа. Оскільки час виходу летких органічних сполук на капілярній колонці відрізняється в залежності від хімічної будови молекули, в основу способу покладено газохроматографічний 2 UA 108336 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 метод розділення хімічних сполук, тому спосіб дозволяє виявляти штучні ароматизатори на основі пропіленгліколю у молочних та молоковмісних продуктах методом газової хроматографії. Приклад 1. Спосіб отримання стандартної хроматограми на основі пропіленгліколю. Готували пробу пропіленгліколю - розчин стандарту 0,01 % пропіленгліколю у водно3 спиртовій суміші складу 30/70 об. % і вводили 1 мм проби в інжектор газового хроматографа "Кристаллюкс 4000М", обладнаного капілярною колонкою FFAP 60 м із внутрішнім діаметром 0,25 мм, товщиною шару нерухомої фази 0,25 мкм. Вимірювання у газо-хроматографічній системі проводили за програмування температури термостату колонки 60-180 °C із швидкістю 5 °C/хв.; температури детектора -200 °C, температури інжектора -200 °C, коефіцієнту поділу 3 потоку - 80:1, газу-носія - гелію, за швидкості потоку 30 дм /год. Реєстрували піки в інтервалі часу утримування, які відповідали стандарту пропіленгліколю. Оброблення результатів вимірювань виконували, використовуючи програмне забезпечення, яке входить у комплект газового хроматографа. Пробу пропіленгліколю аналізували двічі за умов збіжності у відповідності з вимогами ДСТУ ISO 5725-1. Таким чином отримували стандартну хроматограму піку і час утримування речовини - пропіленгліколю. На фіг. 1 зображено стандартну хроматограму піку і час утримування пропіленгліколю. Висота і площа піку відповідає концентрації пропіленгліколю у вихідному стандартному розчині 2,25 г/100 г, час утримування - 27,28 хв. Приклад 2. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у маслі солодковершковому із вмістом жиру 78 %. Готували пробу масла солодковершкового. Відбирали наважку проби у кількості (0,8±0,001) 2 г в епендорф об'ємом 2 см , додали хлорид натрію (0,8±0,001) г, та (0,4±0,001) г етилового спирту. Отриману суміш, для гомогенізації проби, струшували на центрифузі-вортекс Biosan, Латвія. Нагрівали пробу на водяній бані за температури 50 °C упродовж 20 хв. і центрифугували на мікроцентрифузі 18 Beckman Coulter, США, за 13 тис.об/хв. упродовж 15 хв. Відбирали супернатант і центрифугували на мікроцентрифузі 18 Beckman Coulter, США, за 13 тис.об/хв. 3 упродовж 10 хв. Відбирали другий супернатант і вводили у кількості 1 мм в інжектор газового хроматографа "Кристаллюкс 4000М". Для хроматографічного розділення використовували капілярну колонку FFAP 60 м із внутрішнім діаметром 0,25 мм, товщиною шару нерухомої фази 0,25 мкм і отримали хроматограму проби масла солодковершкового. Оброблення результатів вимірювань виконували, використовуючи програмне забезпечення, яке входить у комплект газового хроматографа. Отриману хроматограму проби масла солодковершкового 78 % порівнювали із стандартною хроматограмою пропіленгліколю, аналізували на наявність штучного ароматизатора у пробі за піком пропіленгліколю на хроматограмі. На фіг. 2 зображено хроматограму масла солодковершкового 78 % жирності. Порівнянням і аналізом отриманої хроматограми масла солодковершкового 78 % і стандартної хроматограми пропіленгліколю не ідентифікували наявність штучного ароматизатора. Пік, що відповідає пропіленгліколю з часом утримування - 27,28 хв. відсутній, тобто штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у маслі солодковершковому не виявлено. Приклад 3. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у спреді солодковершковому із вмістом жиру 72,5 %. Спосіб за прикладом 3 виконували аналогічно прикладу 2, готували пробу спреду солодковершкового із вмістом жиру 72,5 %. Отриману хроматограму проби спреду солодковершкового порівнювали із стандартною хроматограмою пропіленгліколю, аналізували на наявність штучного ароматизатора у пробі за піком пропіленгліколю на хроматограмі. На фіг. 3 зображено хроматограму спреду солодковершкового із вмістом жиру 72,5 %. Порівнянням і аналізом отриманої хроматограми спреду солодковершкового із вмістом жиру 72,5 % і стандартної хроматограми пропіленгліколю ідентифікували наявність штучного ароматизатора за піком, що відповідає пропіленгліколю з часом утримування - 27,29 хв., концентрації - 25,7 мг/100 г продукту. Приклад 4. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у біойогурті із вмістом жиру 1,5 %. Спосіб за прикладом 4 виконували аналогічно прикладу 2, готували пробу біойогурту із вмістом жиру 1,5 %. Отриману хроматограму проби біойогурту із вмістом жиру 1,5 % порівнювали із стандартною хроматограмою пропіленгліколю, аналізували на наявність штучного ароматизатора у пробі за піком пропіленгліколю на хроматографі. 3 UA 108336 C2 5 10 15 20 25 30 35 На фіг. 4 зображено хроматограму біойогурту із вмістом жиру 1,5 %. Порівнянням і аналізом отриманої хроматограми біойогурту із вмістом жиру 1,5 % і стандартної хроматограми пропіленгліколю ідентифікували наявність штучного ароматизатора за піком, що відповідає пропіленгліколю з часом утримування - 27,25 хв., концентрації - 108,0 мг/100 г продукту. Приклад 5. Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у сирі твердому сичужному з ароматом топленого молока з вмістом жиру 45 % у перерахунку на сухі речовини. Спосіб за прикладом 5 виконували аналогічно прикладу 2, готували пробу сиру твердого сичужного з ароматом топленого молока з вмістом жиру 45 % у перерахунку на сухі речовини. Отриману хроматограму проби сиру твердого сичужного з ароматом топленого молока з вмістом жиру 45 % у перерахунку на сухі речовини порівнювали із стандартною хроматограмою пропіленгліколю, аналізували на наявність штучного ароматизатора у пробі за піком пропіленгліколю на хроматограмі. На фіг. 5 зображено хроматограму сиру твердого сичужного з ароматом топленого молока з вмістом жиру 45 % у перерахунку на сухі речовини. Порівнянням і аналізом отриманої хроматограми сиру твердого сичужного з ароматом топленого молока з вмістом жиру 45 % у перерахунку на сухі речовини і стандартної хроматограми пропіленгліколю ідентифікували наявність штучного ароматизатора за піком, що відповідає пропіленгліколю з часом утримування - 27,20 хв., концентрації - 23,4 мг/100 г продукту. За наведеними прикладами у запропонованому способі готування проб молочних продуктів та молоковмісних продуктів і їх аналізування на газовому хроматографі, обладнаному капілярною колонкою FFAP, дозволяє в продуктах виявляти штучні ароматизаторі на основі пропіленгліколю. Технічним результатом винаходу є нове забезпечення якісного виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у молочних та молоковмісних продуктах методом капілярної газової хроматографії. Ідентифікація пропіленгліколю дозволяє визначити наявність ароматизатора при одночасному підвищенні точності та оперативності визначення. Спосіб дозволяє ідентифікувати пропіленгліколь незалежно від масової частки жиру у продукті. Цей спосіб не вимагає складної апаратурної бази та реактивів, що мають високу вартість. Спосіб дозволяє, у молочних та комбінованих продуктах, а також сирах, виявляти наявність штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю, вміст якого складає не менше, ніж 0,10 мг на 100 г продукту, і може бути використаний для виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю в контролюванні якості харчових продуктів. Таким чином, заявлений спосіб виявлення штучних ароматизаторів у молочних та молоковмісних продуктах за вмістом пропіленгліколю методом капілярної газової хроматографії є ефективним, економічним та зручним для якісного виявлення штучних ароматизаторів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 Спосіб виявлення штучних ароматизаторів на основі пропіленгліколю у молочних та молоковмісних продуктах методом газової хроматографії передбачає готування проби, введення супернатанту в інжектор газового хроматографа, отримання стандартної хроматограми і хроматограми продукту, порівняння їх, який відрізняється тим, що готують пробу продукту з хлоридом натрію та етиловим спиртом, нагрівають пробу за температури 50 °C упродовж 20 хв., центрифугують за 13 тис. об./хв. упродовж 15 хв., відбирають супернатант і центрифугують його за 13 тис. об./хв. упродовж 10 хв., відбирають другий супернатант і вводять в інжектор газового хроматографа, виявляють штучний ароматизатор за індентифікуванням піка пропіленгліколю на хроматограмі продукту. 4 UA 108336 C2 5 UA 108336 C2 6 UA 108336 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7