Материал: Исследование свойств кофеина и его содержания в продуктах

Избыток сульфата церия устанавливают иодометрическим методом после добавления 10%-ного раствора иодида калия и хлороформа. В качестве титранта используют тиосульфат натрия.

Так же количественное определение кофеина проводится с помощью газожидкостной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии.

При определении с помощью ГЖХ используют условия, описанные выше при качественном обнаружении кофеина. После хроматографирования измеряют высоту (площадь) пика исследуемого вещества и высоту (площадь) пика стандартного раствора кофеина. Расчет концентрации кофеина в исследуемом объекте проводят по калибровочному графику.

При определении с помощью ВЭЖХ рекомендуется использовать метод добавок, метод внутреннего стандарта и метод внешнего стандарта. Расчет концентрации проводят по соответствующим формулам [8-11].

2.  Практическая часть

.1 Анкета опроса потребления продуктов с кофеином

Образец анкеты опроса потребления продуктов с кофеинов жителями Нижнего Новгорода представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Анкета опроса потребления продуктов с кофеином

2.2 Подготовка продуктов для анализа на кофеин

Если продукт в жидкой форме, то отбирали 100 мл продукта для анализа. Если продукт растворим в воде (растворимый кофе, чай), то 2,0 г (точная навеска, или один пакетик чая) его заваривали в 100 мл воды. Если продукт нужно заваривать (заварной кофе), то 2,0 г (точная навеска) заваривали в 102-105 мл воды, чтобы получить конечный объем 100 мл. Полученный раствор является исследуемым раствором для количественного определения кофеина.

2.3     Методика количественного определения кофеина методом йодометрического титрования

Согласно ГОСТ 29148-91 [12].

10 мл исследуемого раствора титруют из бюретки 0,05 моль/л раствором тиосульфата натрия до неполного обесцвечивания и заканчивают титрование в колбе после прибавления 0,5 мл раствора крахмала.

Параллельно проводят контрольное определение, взяв вместо исследуемого раствора 10 мл дистиллированной воды.

3       

3.  Результаты и их обсуждение

3.1 Анкетирование потребления продуктов с кофеином

Опрос проводили среди молодежи города Нижнего Новорода в возрасте 16-28 лет. Были опрошены 36 человек, из них 20 женщин и 16 мужчин. Нужно учесть тот факт, что один человек может употреблять как кофе, так и чай и энергетические напитки, при том разных фирм.

Результаты опроса представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Результаты опроса потребления продуктов с кофеином жителями Нижнего Новгорода

Как видно из приведенной таблицы 3 наиболее потребляемым зеленым чаем является зеленый чай «Greenfield» (41,7 %), черным чаем - черный чай «Greenfield» (33,3 %), растворимым кофе - растворимое кофе «Nescafe» (77,8 %), заварным (зерновым) кофе - «Nescafe» (86,1 %) и энергетическим напитком - «Burn» (80,6 %).

Следовательно, для количественного определения кофеина будут взяты образцы зеленого и черного чая фирмы «Greenfield», растворимого и зерного кофе фирмы «Nescafe» и энергетического напитка фирмы «Burn».

3.2     Количественное определение кофеина методом йодометрического титрования

Метод основан на полном осаждении кофеина в форме его периодида раствором йода в йодистом калии с последующим разрушением этого соединения спиртом и титрованием выделившегося йода раствором тиосульфата натрия.

Уравнение реакции:

Массовую долю кофеина (X) в расчете на сухую массу в процентах для вычисляли по формуле:

где V₁ - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование исследуемого раствора, мл;

V₂ - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование контрольного раствора, мл;

V₃ - общий объем исследуемого раствора, 100 мл;

- объем исследуемого раствора, мл;

m - масса навески кофе или чая, г (для энергетического напитка масса не указывается, то есть равна 1);

К - коэффициент поправки к титру раствора тиосульфата натрия (1,0000);

Т - коэффициент пересчета (1 мл раствора тиосульфата натрия с концентрацией 0,05 моль/дм³ соответствует 0,002427 г безводного кофеина), г/мл.

Вычисления проводили до второго десятичного знака.

Результаты количественного определения кофеина в продуктах наиболее употребляемыми жителями Нижнего Новгорода представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты количественного определения кофеина в продуктах наиболее употребляемыми жителями Нижнего Новгорода

Из полученных данных таблицы 4 видно, что наиболее содержание кофеина имеет зерновое кофе «Nescafe», его потребляет наибольшее количество жителей Нижнего Новгорода - 86,1 %. На втором месте стоит черный чай «Greenfield». А вот стоящий на третьем месте по потреблению растворимый кофе «Nescafe» по содержанию занимает четвертое место.

Заключение

.        Исследованы и описаны свойства, строение, получение, токсикологическое значение, хранение и применение кофеина. Так же дана характеристика качественным и количественным методам анализа кофеина.

.        По данным опроса наиболее потребляемым зеленым чаем является зеленый чай «Greenfield» (41,7 %), черным чаем - черный чай «Greenfield» (33,3 %), растворимым кофе - растворимое кофе «Nescafe» (77,8 %), заварным (зерновым) кофе - «Nescafe» (86,1 %) и энергетическим напитком - «Burn» (80,6 %).

.        Йодометрическим методом определено, что наиболее содержание кофеина имеет зерновое кофе «Nescafe», его потребляет наибольшее количество жителей Нижнего Новгорода - 86,1 %. На втором месте стоит черный чай «Greenfield». А вот стоящий на третьем месте по потреблению растворимый кофе «Nescafe» по содержанию занимает четвертое место.

Полученный результат указывает на то, что продукт с наибольшим содержанием кофеина так же наиболее употребляемый. Это может указывать на то, что продукты содержащие кофеин вызывают незначительную зависимость к употреблению.

Список литературы

1.       Беликов В.Г. «Фармацевтическая химия». В 2-х ч. Учебное пособие / В.Г. Беликов - 4-е изд., перераб. и доп.- М: МЕДпресс-информ, 2007. - 624 с.

.        Избранные лекции по фармацевтической химии. Часть 1-я. Учеб. пособие / Под ред. проф. Л.А. Чекрышкиной. Изд. 5-е испр. и доп. - Пермь: ПГФА, 2015. - 323 с.

.        Глущенко Н.Н., Плешненева Т.В., Попков В.А. Фармацевтическая химия. М.: Академия, 2004. - 384с.

.        Токсикологическая химия: учебник для студентов фармацевтических вузов и факультетов / Т. Х. Вергейчик ; под ред. проф. Е. Н. Вергейчика. - М. : МЕДпресс-информ, 2009. - 399 с.

.        Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов : учеб. пособие для мед. и фармацевт. вузов / Е. Ю. Афанасьева и др.; под ред. Н. И. Калетиной. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 1015 с.

.        Токсикологическая химия. Аналитическая токсикология: учебник/Под ред. Р.У. Хабриева, Н.И. Калединой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.- 752 с.

.        Андреева К.Ю., Дмитренко С.Г., Золотов Ю.А. Спектрофотометрическое определение кофеина и теофиллина по реакции азосочетания с тетрафторборатом 4-нитрофенилдиазония // Зав. лаб. Диагностика материалов. - 2010. - Т.76, №2. - С.21-24.

9.       Piezko G., Baranovska I., Flores A. Determination of energizers in energy drinks // Журн. аналит. хим. - 2010. -Т.12, №65. - С.1257-1263.

10.     Хасанов В.В., Дычко К.А., Куряева Т.Т., Рыжова Т.Л., Мальцева Е.В. Новый способ определения кофеина// Журн. прикладной химии. - 2005. -Т.78, №.9. - С.1451-1454.

.        Пилипенко В.П., Бибик О.В., Прихода Н.Н. Сравнительная характеристика методов определения кофеина // Вопросы химии и хим.технол. - 2009. - №2.-С.89-91.

.        ГОСТ 29148-91. Кофе натуральный растворимый. Технические условия.