книги из ГПНТБ / Кощеев, А. К. Люминесцентный анализ пищевых продуктов

В салатных грибах (смесь маринованных грибов) грузди легко отличить по люминесценции белого цвета,, лисички — по люминесценции оранжевого цвета, опята — по коричневому цвету шляпок.

Исследование муки и зерна

Пшеничная и ржаная мука дают синеватую люмине­ сценцию, ржаная мука имеет более светлый тон и серова­ тый оттенок.

Ячменная мука дает матово-белую люминесценцию, картофельная — серо-коричневую, гороховая — розовую, гречневая — синеватую, бобовая — синевато-зеленую, соевая — блестящую желто-зеленую.

Чем мельче мука, тем интенсивней она люминесцирует. Примеси ячменной муки к ржаной и пшеничной можн» распознать уже при 10%-ной прибавке.

Тесто показывает люминесценцию муки, примененной для его изготовления.

Присутствие в муке спорыньи обнаруживается фио­ летовым мерцающим свеченим. Частицы спорыньи люминесцируют темно-оранжевым цветом.

Явление люминесценции может быть использовано и для оценки качества муки. Так, наружный слой в зерне люминесцирует интенсивнее и более синим цветом, чем зерно в целом; люминесценция муки, богатой отрубями, ярче и синее по сравнению с люминесценцией муки без отрубей.

Пшеница нового урожая люминесцирует зеленым цве­ том, пшеница лежалая — голубым.

Зерно пшеницы, поврежденное плесенью, вредителями или самовозгоранием, люминесцирует ярче здорового.

Люминесценция синего цвета характеризует здоровое, полноценное и зрелое зерно; люминесценция желтого цвета наблюдается у зерен неполноценных, пострадав1 ших от сырости.

Применяя люминесцентный анализ, можно распознать отдельные сорта семян, морфологически сходные между собой. Различно люминесцируют сорта овса Победа и Золотой дождь, некоторые сорта ячменя, семена сорня­ ка пырея ползучего и кормовой травы пырея американ­ ского.

60

Г л а в а IV

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯДОХИМИКАТОВ

ВПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

Вцелях организациисистематического контроля за

остаточными количествами ядохимикатов в пищевых продуктах могут быть использованы люминесцентные методы.

Обнаружение хлорофоса [25]

Известны различные методы обнаружения хлорофо­ са: энзиматический, с пиридином, реакция на хлор с азотнокислым серебром, биологическая проба и другие. Эффективен экспрессный люминесцентный метод.

Для исследования берут 5 мл водного смыва в про­ бирку, приливают 0,2 мл 1%-ного раствора резорцина в 1%-ном растворе едкого натра и нагревают до кипения.

После охлаждения пробирку освещают потоком ульт­ рафиолетовых лучей. При наличии в смывах хлорофоса содержимое пробирки дает флуоресценцию желтого цве­ та. При отсутствии хлорофоса флуоресценция не наблю­ дается. Загрязнение смывов и продуктов не мешает об­ наружению хлорофоса.

Обнаружение остаточных количеств севина [26, 29, 30]

Севин находит широкое применение в сельском хозяй­ стве. Им обрабатывают сады, ягодники, хлопок, кукурузу* некоторые овощные культуры. При неправильном исполь­ зовании севин может оказать вредное действие на орга­ низм человека и животных. Исследованиями, проведенны­ ми М. М. Андриановой и И. В. Алексеевым (1970), А. И. Штенбергом и М. В. Ожован (1971), установлено* что севин отрицательно влияет на рождаемость и обла-

62

дает выраженным канцерогенным действием. В связи с этим запрещена реализация пищевых продуктов с оста­ точным количеством севина (Письмо ГСП Минздрава РСФСР от 12/V 1970 г. — 08/—с/Б—851). Для выполнения решения, продиктованного заботой об охране здоровья че­ ловека, нужен систематический и повседневный контроль. Наличие или отсутствие севина устанавливается путем проведения качественных реакций.

Используя известное свойство 1-нафтола (продукта раз­ ложения севина), можно определить микроколичество се­ вина на листьях растений, инвентаре, на руках рабочих, в овощах, фураже и воде. Проведение исследований непо­ средственно на рабочем месте или в походно-полевой об­ становке позволяет вовремя выявить нарушения и при­ нять соответствующие меры.

ченным 0,1 н раствором едкого натра в 50%-ном этило­ вом спирте, протирают поверхность исследуемого объекта. Затем ватный тампон помещают в темном месте в поток ультрафиолетовых лучей. При наличии севина тампон люминесцирует отчетливым зеленовато-голубым цветом. При отсутствии севина тампон имеет темно-фиолетовый цвет. Наличие загрязнения на поверхности исследуемых объектов не отражается на качестве реакции. Исследова­ ние занимает 3—5 минут. Чувствительность метода 0,05 мкг севина в пробе.

. О п р е д е л е н и е с е в и н а в х л о п к о в о м м а с л е . В делительную воронку помещают 100 г масла, прилива­ ют 100 мл бутилового спирта, содержимое воронки энер­ гично встряхивают в течение 30 секунд. В воронку прили­ вают 25 мл 1 нводного раствора едкого натра, содержимое осторожно перемешивают в течение 30секунд. После рас­ слоения жидкостей нижний водно-щелочной слой сливают в пробирку и помещают ее в поток ультрафиолетовых лу­ чей. При наличии севина содержимое пробирки люминес­ цирует отчетливым зеленовато-голубым цветом. Чувстви­ тельность метода 0,5 мкг севина в пробе.

О п р е д е л е н и е с е в и н а в воде. 100 мл исследу­ емой воды наливают в делительную воронку, добавляют 50 мл бензола и энергично встряхивают в течение 5 ми-

63

нут. Нижний водный слой сливают, к бензольной вытяжке приливают 10 мл 1 н водного раствора едкого натра. Со­ держимое воронки перемешивают в течение 30 секунд. Нижний водно-щелочной слой сливают в пробирку. Про­ бирку помещают в поток ультрафиолетовых лучей. При. наличии севина содержимое пробирки люминесцирует ярким зеленовато-голубым цветом. Чувствительность ме­ тода 0,05 мкг. В случае отрицательного результата про­ водится повторное исследование 400 мл воды со 100 мл бензола.

кого натра. Водно-щелочной раствор выливают в пробирку и наблюдают в потоке ультрафиолетовых лучей. Чувстви­ тельность метода 0,5 мкг севина в пробе. Продолжи­ тельность исследования от 5 до 30 минут. Количествен­ ное определение производится с помощью флуорометра путем сравнения пробы со стандартными растворами.

В полевых условиях воздух протягивают с помощью резиновой груши через стеклянные трубочки, заполнен­ ные ватой, пропитанной щелочным раствором. Вату сма­ чивают 2—3 каплями воды и вместе с трубкой помещают в поток ультрафиолетовых лучей. При наличии севина

ность исследования около 3—5 минут. Чувствительность метода 0,5 мкг севина в пробе.

Л ю м и н е с ц е н т н о - х р о м а т о г р а ф и ч е с к и й ме­

ядохимикатом обрабатывался продукт, проводят до­ полнительное исследование люминесцентно-хроматогра­

Взбалтывают и оставляют пробу на 30 минут. Бензоль­ ную вытяжку фильтруют в сухую колбу, затем выпари­ вают бензол досуха. Сухой остаток растворяют в 0,5 мл этилового спирта, который с помощью пипетки переносят на полоску хроматографической бумаги типа «Ленинград­ ская С» размером 15X1,5 см на расстояние 3 см от ниж-

64

него конца. Диаметр пятна не должен превышать 1 см. Полоску опускают в хроматографическую камеру (стек­ лянный цилиндр размером 220X22 мм) в подвижный растворитель на глубину 1,5 см от нижнего конца. По­ движным растворителем служит смесь, состоящая из 2 мл ацетона и 8 мл 0,1 н водного раствора едкого нат­ ра. Фронту подвижного растворителя дают подняться на высоту 10—11 см. Полоску бумаги вынимают из цилинд­ ра и освещают ультрафиолетовыми лучами в темном ме­ сте. При наличии севина на темно-фиолетовом фоне бу­ мажной полоски отчетливо видно зеленовато-голубое пятно.

Обнаружение медьсодержащих ядохимикатов [25]

Обнаружение медьсодержащих ядохимикатов может быть установлено с помощью хемилюминесцентной реак­ ции, идущей с выделением света. Для этого в неболь­ шую фарфоровую чашку с 5 мл водного смыва добав­ ляют 3 капли аммиака. Через 3 минуты в жидкость по­ гружают люминольную бумажку и добавляют 2 капли пергидроля. При наличии медьсодержащих ядохимикатов (сульфат меди, трихлорфенолят меди, препарат АБ, па­

мажки полоски фильтровальной бумаги пропитывают 2%-ным раствором люминола в 0,1 н растворе едкого натра и высушивают при комнатной температуре. Хра­ нят бумажки в темной склянке. Срок годности до двух лет.

Вместо индикаторной бумажки может быть использо­ ван раствор люминола. В этом случае при наличии медь­ содержащих ядохимикатов люминесцирует весь раствор.

Для полного снятия ядохимиката с исследуемого объекта реакцию проводят без приготовления водного смыва. С помощью ватного тампона, смоченного 10%-ным раствором аммиака, протирают поверхность объекта ис­ следования (яблоки, листья растений).

На ватный тампон наносят 2—3 капли раствора лю­ минола и 1—2 капли пергидроля. Появление в темноте голубого свечения указывает на наличие медьсодержа­ щих ядохимикатов.

5 Зак. 886

Г л а в а V

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНОВ

Раздел 1. Определение фолиевой кислоты [2]

Принцип метода. Определение фолиевой кислоты сво­ дится к адсорбции ее активированным углем из вытяжек, последующей адсорбции и окислению десорбированного витамина перманганатом калия (с целью получения флу­ оресцирующего производного), измерению интенсивности флуоресценции в области максимума свечения (470 т р ) по сравнению со стандартным раствором.

Реактивы

2%-ный раствор серной кислоты Активированный уголь, обработанный анилином . Ак­

тивированный уголь заливают 10-кратным количеством 10%-ного водного раствора анилина, кипятят на электри­ ческой плитке под тягой при помешивании в течение 1ча­ са, промывают 5—6 раз дистиллированной водой, сушат при температуре 30—40° С и хранят в закрытой склянке. При обработке угля описанным способом уменьшается прочность адсорбции фолиевой кислоты и облегчается ее элюция.

3%-ный раствор аммиака в 70%-ном растворе спир­ та. Спирт предварительно проверяют на отсутствие лю­ минесценции, в случае ее наличия спирт перегоняют.

4%-ный раствор марганцовокислого калия

3%-ный раствор перекиси водорода Фолиевая кислота перекристаллизованная. Из нее го­

товят основной стандартный раствор растворением 20 мг кислоты в 100 мл воды, предварительно подщелоченный добавлением 3 капель 10%-ного раствора NaOH. 1 мл раствора содержит 0,2 мг, или 200 мкг, фолиевой кисло­ ты. Раствор хранят в темной склянке под толуолом на холоде.

66

Из основного раствора готовят рабочий стандартный раствор путем разведения 1 мл до 100 мл водой. В 1 мл такого раствора содержится 2 мкг фолиевой кислоты.

10%-ный раствор едкого натра Ферментные препараты: катадиастаз, полидаза или

высушенный мицелий гриба пенициллиума.

Методика исследования. Навеску исследуемого про­ дукта берут с таким расчетом, чтобы в вытяжке, подго­ товленной для определения флуоресценции, содержалось не более 2—3 мкг фолиевой кислоты в 1 мл. Для этой цели необходимо дрожжей и печени 1—2 г, зерновых продуктов 5—10 г, овощей и фруктов— 10 г.

Навеску тщательно растирают с кварцевым песком, переносят в колбу, заливают 75 мл воды и выдерживают на кипящей бане в течение 45 минут. После охлаждения жидкость разбавляют водой до 100 мл и фильтруют. За­ тем берут 50—75 мл фильтрата с точным учетом объема, подкисляют 2%-ной серной кислотой до pH 3. Для ад­ сорбции фолиевой кислоты добавляют 100 мг активиро­ ванного угля, предварительно обработанного анилином, как указано выше, кипятят в течение 5 минут на электри­ ческой плитке под тягой при помешивании и отфильтро­ вывают при вакууме через фильтр Шотта № 2 или стек­ лянный фильтр отечественного производства.

Десорбцию витамина проводят нагретым до кипения 3%-ным раствором аммиака в 70%-ном спирте 5 раз на том же фильтре Шотта. Общее количество элюирующей смеси равняется 70 мл; на первую десорбцию берут 20 мл, на вторую и третью — по 15 мл, на четвертую и пятую — по 10 мл.

Соединенные порции элюатов помещают в перегонную колбу со стеклянным шлифом и отгоняют до объема 10—15 мл. Остаток подкисляют 2%-ным раствором H2S 0 4 до pH 3 и подвергают обработке 4%-ным раство­ ром КМп04, добавляя раствор по каплям до стойкой ро­ зовой окраски. Смесь выдерживают при комнатной тем­ пературе в течение 10 минут, после чего добавляют по каплям 3%-ный раствор Н20 2 для удаления избытка пер­ манганата. Затем pH смеси доводят до 4—4,5, измеряют ее объем и фильтруют.

Фильтрат используют для измерения интенсивности флуоресценции в области максимума свечения (470 m\i). Интенсивность флуоресценции сравнивают с интенсивно-

етью флуоресценции стандартного раствора фолиевой кислоты.

Берут 10 мл рабочего стандартного раствора фолие­ вой кислоты (реактив 6), доводят pH до 3 и обрабаты­ вают КМп04 и Н20 2 как опытную вытяжку. После этого pH устанавливают в пределах 4—4,5, доводят объем рас­ твора до 20 мл. 1 мл полученного раствора содержит 1 мкг фолиевой кислоты. Измеряют флуоресценцию по­ лученного раствора.

Так как применяемые реактивы обладают флуорес­ ценцией, необходимо провести холостой опыт и получен­ ные результаты вычесть из данных основного опыта.

Содержание фолиевой кислоты в испытуемом продук­ те вычисляют по формуле

При исследовании продуктов, богатых белком, метод не приводит к полному извлечению фолиевой кислоты, поэтому приходится проводить дополнительную фермен­ тативную обработку продукта. С этой целью применяют катадиастаз, патентованный препарат типа «полидазы» или высушенный мицелий гриба пенициллиума.

Техника ферментативной обработки сводится к сле­ дующему. Первоначально водную вытяжку охлаждают, pH доводят до 4,5, добавляют 100 мг ферментативного препарата и помещают в термостат при температуре 40—45° С на ночь, затем pH доводят до 3, общий объем жидкости до 100 мл, фильтруют и для дальнейшего ис­ следования берут 50—75 мл фильтрата. Обработку ведут так, как описано выше.

■68

По данным Н. Андреевой, метод приводит к получе­ нию результатов, равным 86—113% содержания фолие­ вой кислоты в исследуемом продукте, что соответству­ ет обычной точности методов определения витаминов.

Определение фолиевой кислоты [43]

Навеску берут с таким расчетом, чтобы в вытяжке, идущей на определение, содержалось 2—3 мг фолиевой кислоты в 1 мл. Обычные навески для этого составляют Г—■2 г для дрожжей и печени, 5 г для зерновых продук­ тов и 10—15 г для зеленых частей растений, овощей и фруктов. Навеску тщательно растирают с кварцевым песком, переносят в колбу и выдерживают на кипящей водяной бане в течение 45 минут. После охлаждения объем доводят до 100 мл, вытяжку фильтруют. На даль­ нейшую обработку берут 50—70 мл фильтрата с точным учетом объема.

Для адсорбции фолиевой кислоты добавляют 100 мг предварительно подготовленного активированного угля. Вытяжку доводят до кипения, кипятят при помешивании в течение 5 минут, уголь отфильтровывают под ва­ куумом на фильтре Шотта № 3, далее уголь поступает на элюцию.

Подготовка угля для адсорбции. Навеску угля зали­ вают 10-кратным количеством 10%-ного водного раство­ ра свежеперегнанного и освобожденного от флуоресци­ рующих примесей анилина. Обработку ведут в течение 1, часа при кипячении и непрерывном помешивании, пос­ ле чего уголь отфильтровывают, промывают 5—6 раз дистиллированной водой на воронке Бюхнера, сушат при температуре 30—40° С и хранят в закрытой банке. Уголь, на котором адсорбировалась фолиевая кислота, обраба­ тывают на фильтре Шотта 5 раз горячим (60—70° С) 3%-ным раствором аммиака в 70%-ном этиловом спир­ те. Спирт предварительно проверяют на отсутствие флуо­ ресценции. Общее количество элюирующей смеси 70 мл; на первую обработку берут 20 мл, на вторую и третью — по 15 мл, на четвертую и пятую — по 10 мл.

Соединенные порции элюата помещают в перегонную колбу со стеклянным шлифом и отгоняют примерно до 10—15 мл, после чего pH доводят 25%-ной уксусной

69