Изображение на обложке

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ Е102, Е110, Е124, Е131 В ЙОГУРТЕ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

A. A. Dudkina, N. V. Saranchina, T. N. Volgina, N. A. Gavrilenko, M. A. Gavrilenko

Аннотация


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.

Ключевые слова: колориметрический сенсор, твердофазная спектрофотометрия, полиметилметакрилатная матрица, синтетический пищевой краситель, молочный продукт

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.002


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

European Parliament and Council Directive no 95/2/EC of 20 February 1995. On food additive other than colours and sweeteners. Official Journal, 1995, L 61, 18.3.1995. 63 p.

Commission Directive 1999/21/EC of 25 March 1999 on dietary foods for special medical purposes. Official Journal. 1999, L 91, 7.4.1999. 29 p.

Ramazanova G.R., Tikhomirova T.I., Apyari V.V. Adsorption of Sunset Yellow FCF food dye from aqueous solutions and its determination by diffuse reflectance spectroscopy. Journal of Analytical Chemistry, 2015, vol. 70, no. 6, pp. 685–690. doi: 10.1134/S1061934815060131

Antakli S., Nejem L., Katran S. Simultaneous determination of Tartrazine and Brilliant Blue in foodstuffs by spectrophotometric method. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 2015, vol. 7, pp. 214–218.

Medeiros R.A., Lourencao B.C., Rocha-Filho R.C., Fatibello-Filho O. Simultaneous voltammetric determination of synthetic colorants in food using a cathodically pretreated boron-doped diamond electrode. Talanta, 2012, vol. 97, pp. 291–297. doi: 10.1016/j.talanta.2012.04.033

Bessegato G.G., Brugnera M.F., Zanoni M.V.B. Electroanalytical sensing of dyes and colorants. Current Opinion in Electrochemistry, 2019, V.16, P.134–142. doi:10.1016/S0021-9673(97)00429-9

Tang B., Xi C., Zou Y., Wang G., Li X., Zhang L., Chen D., Zhang J. Simultaneous determination of 16 synthetic colorants in hotpot condiment by high performance liquid chromatography. Journal of Chromatography, 2014. vol. 960. pp. 87–91. doi: 10.1016/j.jchromb.2014.04.026

Minioti K.S., Sakellariou C.F., Thomaidis N.S. Determination of 13 synthetic food colorants in water-soluble foods by reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with diode-array detector. Analytica Chimica Acta, 2007, vol. 583, no. 1, pp. 103–110. doi: 10.1016/j.aca.2006.10.002

Anargha P., Malika S., Pranav S. Simultaneous densitometric determination of eight food colors and four sweeteners in candies, jellies, beverages and pharmaceuticals by normal-phase high performances thin layes chromatography using a single elution protocol. Journal of Chromatography, 2018, vol. 1572, pp. 152–161. doi: 10.1016/j.chroma.2018.08.059

Liu F.J., Liu C.T., Li W., Tang A.N. Dispersive solid-phase microextraction and capillary electrophoresis separation of food colorants in beverages using diamino moiety functionalized silica nanoparticles as both extractant and pseudostationary phase. Talanta, 2015, vol. 132, pp. 366–372. doi: 10.1016/j.talanta.2014.09.014

Zou T., He P., Yasen A., Li Z. Determination of seven synthetic dyes in animal feeds and meat by high performance liquid chromatography with diode array and tandem mass detectors. Food Chemistry, 2013, vol. 138, pp. 1742–1748. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.11.084

Bonan S., Fedrizzi G., Menotta S., Elisabetta C. Simultaneous determination of synthetic dyes in foodstuffs and beverages by high-performance liquid chromatography coupled with diode-array detector. Dyes and Pigments, 2013, vol. 99, pp. 36–40. doi: 10.1016/j.dyepig.2013.03.029

Sha O., Zhu X., Feng Y., Ma W. Aqueous two-phase based on ionic liquid liquid–liquid microextraction for simultaneous determination of five synthetic food colourants in different food samples by high-performance liquid chromatography. Food Chemistry, 2015, vol. 174, pp. 380–386. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.11.068

Mathiyalagan S., Mandal B.K., Ling Y.C. Determination of synthetic and natural colorants in selected green colored foodstuffs through reverse phase-high performance liquid. Food Chemistry, 2019, vol. 278, pp. 381–387. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.11.077

Chen X.H., Zhao Y.G., Shen H.Y., Zhou L.X., Pan S.D., Jin M.C. Fast determination of seven synthetic pigments from wine and soft drinks using magnetic dispersive solid-phase extraction followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography, 2014, vol. 1346, pp. 123–128. doi:10.1016/j.chroma.2014.04.060

Huang H. Y., Shih Y. C., Chen Y. C. Determining eight colorants in milk beverages by capillary electrophoresis. Journal of Chromatography, 2002, vol. 959, pp. 317–325. doi: 10.1016/S0021-9673(02)00441-7

Del Giovine L., Bocca A. P. Determination of synthetic dyes in ice-cream by capillary electrophoresis. Food Control, 2003, vol. 14, pp. 131–135. doi: 10.1016/S0956-7135(02)00055-5

Yi J., Zeng L., Wu Q., Yang L., Xie T. Sensitive simultaneous determination of synthetic food colorants in preserved fruit samples by capillary electrophoresis with contactless conductivity detection. Food Analytical Methods, 2018, vol. 11, pp. 1608–1618. doi: 10.1007/s12161-017-1141-6

Tvorynska S., Josypcuk B., Barek J., Dubenska L. Electrochemical behavior and sensitive methods of the voltammetric determination of food azo dyes Amaranth and Allura Red AC on amalgam electrodes. Food Analytical Methods, 2019, vol. 12, pp. 409–421. doi:10.1007/s12161-018-1372-1

Lipskikh O.I., Korotkova E.I., Khristunova Y.P., Barek J., Kratochvil B. Sensors for voltammetric determination of food azo dyes - A critical review. Electrochimica Acta, 2018, vol. 260, pp. 974–985. doi:10.1016/j.electacta.2017.12.027

Gomez M., Arancibia V., Rojas C., Nagles E. Adsorptive stripping voltammetric determination of Tartrazine and Sunset Yellow in gelatins and soft drink powder in the presence of cetylpyridinium bromide. International Journal of Electrochemical Science, 2012, vol. 7, pp. 7493–7505. doi: 10.3390/s17112665

Medeiros R.A., Lourencao B.C., Rocha-Filho R.C., Fatibello-Filho O. Flow injection simultaneous determination of synthetic colorants in food using multiple pulse amperometric detection with a boron-doped diamond electrode. Talanta, 2012, vol. 99, pp. 883–889. doi: 10.1016/j.talanta.2012.07.051

Shetti N.P., Nayak D.S., Malode S.J. Electrochemical behavior of azo food dye at nanoclay modified carbon electrode a nanomolar determination. Vacuum, 2018, vol. 155, pp. 524–530. doi: 10.1016/j.vacuum.2018.06.050

Jovanovski V., Hocevar S.B., Ogorevc B. Review article: bismuth electrodes in contemporary electroanalysis. Current Opinion in Electrochemistry, 2017, vol. 3, pp. 114–122. doi: 10.1016/j.coelec.2017.07

Matsukuma D., Maejima Y., Ikenaga Y., Sanbai T., Ueno K., Otsuka H. Amphiphilic copolymer of poly(ethylene glycol)-block-polypyridine; synthesis, physicochemical characterization, and adsorption onto silica nanoparticle. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2014, vol. 14, no. 9, pp. 6774-6780. doi:10.1166/jnn.2014.9366

Tikhomirova T.I., Ramazanova G.R., Apyari V.V A hybrid sorption – Spectrometric method for determination of synthetic anionic dyes in foodstuffs. Food Chemistry, 2017, vol. 221, pp. 351¬–355. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.10.042

Gavrilenko N.A., Saranchina N.V., Gavrilenko M.A. Colorimetric sensor based on silver nanoparticle – Embedded polymethacrylate matrix. Advanced Material Research, 2014, vol. 1040, pp. 923–927. doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.1040.923

Ahlstrom L. H., Eskilsson C. S., Bjorklund E. Determination of banned azo dyes in consumer goods. Trends in Analytical Chemistry, 2005, vol. 24, pp. 49–56. doi:10.1016/j.trac.2004.09.004

Altinoz S., Toptan S. Determination of tartrazine and ponceau-4R in various food samples by vierordt’s method and ratio spectra first-order derivative UV spectrophotometry. ‎ Journal of Food Composition and Analysis, 2002, vol. 15, pp. 667–683. doi: 10.1006/jfca.2002.1072

Llamas N.E., Garrido M., Di Nezio M.S., Fernández Band B.S. Second order advantage in the determination of amaranth, sunset yellow FCF and tartrazine by UV–vis and multivariate curve resolution-alternating least squares. Analytica Chimica Acta, 2009, vol. 655, pp. 38–42. doi: 10.1016/j.aca.2009.10.001

Korenman Ja.I., Sukhanov P.T., Gubin A.S. [Extraction-chromatographic determination of food dyes and their semiproducts in food objects]. Analitika i Kontrol`, 2004, vol. 8, no. 4, pp. 355–360. (In Russian).

Ni Y., Wang Y., Kokot S. Simultaneous kinetic spectrophotometric analysis of five synthetic food colorants with the aid of chemometrics. Talanta, 2009, vol. 78, no. 2, pp. 432–441. doi: 10.1016/j.talanta.2008.11.035

Obón J.M., Castellar M.R., Cascales J.A., Fernández-López J.A. Assessment of the TEAC method for determining the antioxidant capacity of synthetic red food colorants. Food Research International, 2005, vol. 38, no. 8–9, pp. 843–845. doi: 10.1016/j.foodres.2005.01.010

Vidal M., Garcia-Arrona R., Bordagaray A., Ostra M., Albizu G. Simultaneous determination of color additives tartrazine and allura red in food products by digital image analysis. Talanta, 2018, vol. 184, pp. 58–64. doi: 10.1016/j.talanta.2018.02.111

Dudkina A.A., Volgina T.N., Saranchina N.V., Gavrilenko N.A., Gavrilenko M.A. Colorimetric determination of food colourants using solid phase extraction into polymethacrylate matrix. Talanta, 2019, vol. 202, pp. 186–189. doi: 10.1016/j.talanta.2019.04.055

Yamjala K., Nainar M.S., Ramisetti N.R. Methods for the analysis of azo dyes employed in food industry – A review. Food Chemistry, 2016, vol. 192, pp. 813–824. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.07.085

Candish E., Khodabandeh A., Gaborieau M., Rodemann T., Shellie R.A., Gooley A.A., Hilder E.F. Poly(ethylene glycol) functionalization of monolithic poly(divinyl benzene) for improved miniaturized solid phase extraction of protein-rich samples. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2017, vol. 409, no. 8, pp. 2189–2199. doi: 10.1007/s00216-016-0164-y

Wang T.-T., Chen Y.-H., Ma J.-F., Hu M.-J., Li Y., Fang J.-H., Gao H.-Q. A novel ionic liquid-modified organic-polymer monolith as the sorbent for in-tube solid-phase microextraction of acidic food additives. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, vol. 406, no. 20, pp. 4955–4963. doi: 10.1007/s00216-014-7923-4

Mokrousov G.M., Gavrilenko N.A. [Electroconductivity of poly(methylmethacrylate) modified with metal ions]. Russian Journal Physical Chemistry, 1996, vol. 70, no. 1, pp. 159–161. (In Russian).

GOST R 31981-2013. Iogurty. Obshchie tekhnicheskie usloviia [State Standart 31981-2013. Yoghurts. General specifications]. Moskva, Standartinform [Moscow, Standartinform Publ.], 2014. 14 pp. (In Russian).

Heidarizadi E., Tabaraki R. Simultaneous spectrophotometric determination of synthetic dyes in food samples after cloud point extraction using multiple response optimizations. Talanta, 2016, vol. 148, pp. 237–246. doi: 10.1016/j.talanta.2015.10.075




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.002

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.