Исследование некоторых продуктов питания на содержание в них синтетических красителей

Для обнаружения антоцианов использовался метод, основанный на изменении рН среды путем добавления щелочного раствора (аммиака, соды или мыльного раствора), в объеме, превышающем объем исследуемой пробы. При изменении рН среды натуральные красители красного, синего и фиолетового цветов меняют окраску:

• красный трансформируется  в грязно-синий, синий и фиолетовый - сменяется на красный и бурый.

Окраска синтетических  красителей красного цвета в щелочной среде не изменяется.

• Натуральные красители оранжевого и желтого цвета, а также хлорофиллы, разлагаются в щелочной среде в условиях кипячения.

При этом хлорофиллы придают пробе грязно-коричневый цвет, а другие красители обесцвечиваются или меняют окраску.

В результате желтый и  оранжевый растворы обесцвечиваются, зеленый становится бурым или темно-зеленым.

Синтетические красители, например, желтый «солнечный закат», остается того же цвета, что и изначально

 

Ход работы:

1.      В пробирку  налить 2 мл сока, добавить 4 мл 10% раствора аммиака.

2.      Отметить изменение окраски раствора.

3.    Соки желтого, оранжевого и зеленого цветов после добавления аммиака прокипятить, а затем отметить изменение окраски раствора. Сделать вывод о наличии красителя в соках.                     

Исследование проводилось  в школьной химической лаборатории  в ноябре-декабре 2012 года. Опыт с  каждым исследуемым веществом осуществлялся не менее трех раз, результат записывался в журнал наблюдений и фотографировался. Для  исследования  были взяты натуральные соки из овощей и фруктов, синтетические красители (Пасхальный набор), соки для детей и для семьи, разные сорта чая.

 

 

 

- 8 -

 

3.1. Отработка экспресс – метода обнаружения синтетических красителей.

 

Для того, чтобы убедиться  в надежности экспресс - метода обнаружения синтетических красителей, мы взяли:

1. Свежеприготовленные соки  (натуральные красители) из моркови, свеклы, тыквы, мандарина, киви, граната;
2. Готовые красители Е-102, Е- 122, Е-133, Е-142 (Пасхальный набор)  и Е-110 (Лекарство от кашля «Омнитус» и провели с ними опыты.

В качестве щелочных растворов испытывался 10% раствор гидрокарбоната натрия (пищевая сода- NaHCO₃), 10% раствор аммиака ( NH₄OH) и мыльный раствор.

Наиболее качественно (визуально) наблюдались опыты с  раствором аммиака, поэтому все  серии опытов мы проводили именно с ним.

 

Таблица 3.

Изучение изменения  окраски натуральных соков в  результате взаимодействия с 10% раствором аммиака.

№	Соки	Исходный цвет	Цвет после добавления раствора аммиака	Цвет аммиачного раствора сока после 5-тиминутного кипячения
1	Свекольный	Бордо	Буро-зеленый	Буро-зеленый
2	Гранатовый	Красный	Темно-зеленый	Песочный
3	Морковный	Оранжевый	Оранжевый	Посветлел
4	Тыквенный	Оранжевый	Оранжево-зеленый	Зеленый
5	Мандариновый	Светло-оранжевый	Зеленый	Зеленый
6	Киви	Зеленый	Светло-зеленый	Посветлел

Обсуждение результатов. 

В свекольном и гранатовом соке содержатся антоцианы (красные, бордовые цвета). Они изменяют свою окраску в щелочной среде мгновенно на бурую, зеленую, коричневую, не возвращающуюся к исходной;

В моркови, тыкве, мандарине содержатся каротиноиды (оранжевые), которые изменяют окраску после кипячения с раствором аммиака.

Киви содержит зеленый  пигмент хлорофилл, который в  результате опытов начал обесцвечиваться.

Наиболее хорошо различимы  изменения, происходящие с красителями красных цветов

Вывод 1. Натуральные красители  из овощей и фруктов определяются экспресс- методом;                                               - 9 –

Таблица 4.

Изучение изменения  окраски синтетических красителей в результате взаимодействия с 10% раствором аммиака.

 

№	Красители	Исходный цвет	Цвет после добавления раствора аммиака	Цвет аммиачного раствора красителя после пятиминутного кипячения
1	Е -102	Желтый	Темно-желтый	Окраска вернулась к  исходной
2	Е -110	Желтый	Бледно-розовый	Окраска вернулась к  исходной
3	Е – 122	Красный	Бордо	Окраска вернулась к  исходной
4	Е – 133	Синий	Зелено-синий	Прозрачно-синий
5	Е -142	Зеленый	Зеленый	Зеленый

 

Вывод 2. Синтетические красители не изменяют окраску в щелочных средах

 

Вывод 3. На основании проведенных наблюдений можно предположить, что мы сможем определить, какой краситель: натуральный или синтетический находится в соках, напитках и чаях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 10-

4. Результаты исследований

4.1. Изучение пищевых красителей в соках и напитках.

 

    Для проведения  исследований мы взяли 3 вида  сока «Моя семья» для детского  питания, соки «Добрый» апельсиновый, «Я» вишневый, напитки «Актуаль»,  «Coca-cola».

Мы получили следующие  результаты:

Таблица 5.

 

Изучение пищевых красителей в соках и напитках

 

№	Название сока	Исходный цвет	Цвет после добавления раствора аммиака	Цвет аммиачного раствора сока после пятиминутного кипячения
1	«Моя семья» вишневый	Вишневый	Зелено-бурый	Зелено-бурый
2	«Моя семья» вишнево-яблочный	Ярко-красный	Бурый	Бурый
3	«Моя семья» ягодно-фруктовый	Ярко-красный	Бурый	Бурый
4	«Добрый» апельсиновый	Лимонный	Зеленый	Зеленый
5	«Я» вишневый	Вишневый	Зелено-бурый	Зелено-бурый
6	«Актуаль» апельсиновый	Желто-зеленый	Бледно-зеленый	Буро-зеленый
7	«Coca-cola»	Коричневый	Коричневый	Коричневый

 

Обсуждение результатов.

На упаковках соков  «Моя семья»- вишневый, «Моя семья»- вишнево-яблочный, «Добрый» - апельсиновый,  «Актуаль»-апельсиновый и «Моя семья»-ягодно-фруктовый содержится информация, что соки изготовлены  без консервантов и красителей, «Я»- вишневый – из натурального концентрированного сока. 

Исследования показали, что все эти соки меняли свою окраску  в щелочной среде и не восстанавливали  окраску в ходе дальнейшего наблюдения, что говорит о том, что в этих соках не содержится синтетических красителей.

На этикетке «Coca-cola» помещена информация о красителе сахарный колер карамельный. Из источников информации (12) мы узнали, что сахарный колер карамельный (Е- 150b)  является синтетическим красителем коричневого цвета,

- 11-

получаемым из растительного  сырья по щелочно-сульфатной технологии. По одним источникам (12) – вредное воздействие Е -150b на организм не  установлено, по другим (13) – «подозрительный», по третьим (14), согласно данным Международной программы по химической безопасности, этот краситель имеет «низкую подострую степень токсичности» и вызывает частоту стула и диарею.

В наших опытах мы не заметили, чтобы происходило изменение  окраски «Coca-cola» в щелочной среде, что подтверждает синтетический характер красителя.

Вывод 4. Исследованные нами 3 вида сока «Моя семья» для детского питания, соки «Добрый» апельсиновый, «Я» вишневый, напитки «Актуаль» не содержат синтетических красителей, а напиток «Coca-cola» содержит синтетический краситель Е -150 b.

4.2. Изучение пищевых красителей в чае.

    Для анализа  нами было взято 6 сортов чая.

Мы получили следующие  результаты:

Таблица 6.

Изучение пищевых красителей в чае

 

№	Название чая	Изгото витель	Исходный цвет	Цвет после добавления раствора аммиака	Цвет аммиачного раствора чая после пятиминутного кипячения	Фиксация изменения  цвета +, --
1	«Ахмат –чай»-в пакетах.	«Ахмад-Ти»,РФ	Красно-коричневый	Бурый	Бурый	+
2	«Беседа»- шиповник и гибискус- в пакетах	«Юнилевер Русь» РФ	Малиновый	Зеленый	Коричневый	+
3	«Майский»- в пакетах	РФ	Красно-коричневый	Красно-коричнев	Красно-коричневый	--
4	«Алтын» В пакетах	Алтай	Светло-коричневый	Светло-коричневый	Светло-коричневый	--
5	«Новогодняя сказка»- листовой	«Юлисам плюс», Москва	Светло-коричневый	Темно-коричневый	Темно-коричневый	+
6	«Пуэр»-прессованный	Тайский «Дом здоровья»	Коричневый	Коричневый	Коричневый	--

- 12-

Обсуждение результатов.

   Мы получили  наблюдаемые изменения окраски  чая «Ахмат – чай» и «Беседа»- шиповник и гибискус, которые указывают на присутствие в них натуральных красителей.

   Во всех остальных  случаях результат был не столь  определенным, чтобы можно было  утверждать наличие или отсутствие  синтетических красителей. Скорее  всего, окраска листьев чая определяется другими веществами, нежели антоцианы и каротиноиды и наличие тех или иных красителей не может быть обнаружено данным экспресс- методом.

   Мы изучили информацию о пигментах чая (15) и выяснили, что в окраске чая принимают участие разные пигменты: хлорофилл — преимущественно для зеленых сортов чая, ксантофилл и каротин — для черных сортов.

 В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые пигменты (до 10% в сухом чае) и теафлавины (золотисто-желтые пигменты)— не более 2%.

    Теафлавины, главным образом, состоят из собственно теафлавина и теафлавин-галлата, которые очень нестойки и при малейшем окислении переходят в теарубигины, что во многом объясняет свойство чайного настоя со временем «буреть». Таким образом, по содержанию теафлавинов можно определять качество чая. Например, соотношение теафлавинов и теарубигинов в качественном чае должно составлять не более 1:10, а в чае низкого качества это соотношение равно 1:20.

    Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, — имеют очень густой, насыщенный цвет.

Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет  более насыщенным из-за более высокой  степени ионизации теарубигинов.

Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее.

    Таким образом, можно предположить, что изменение цвета чая – сложная химическая реакция процессов окисления, зависящая от концентрации ионов теарубигина в щелочной среде. Проводя реакцию взаимодействия веществ чая с аммиачным раствором, мы тем самым определяем наличие естественного пигмента теарубигина, который является натуральным. Если в опытах чай не изменил окраску, это может свидетельствовать либо  о малом количестве теарубигина в нем, либо недостаточной щелочности раствора.

Вывод 5. Мы полагаем, что исследованный чай не содержит синтетических красителей                                      - 13 -

 

Выводы :

 

1. Натуральные красители из овощей и фруктов определяются экспресс- методом (изменение окраски в щелочных средах);       
2. Синтетические красители не изменяют окраску в щелочных средах.

     3.   На  основании проведенных наблюдений  можно предположить, что мы сможем определить, какой краситель: натуральный или синтетический находится в соках, напитках и чаях.