Способ определения формальдегида в корковых пробках, используемых в виноделии, методом капиллярного электрофореза

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения формальдегида в корковых укупорочных средствах для винодельческой продукции. Способ определения формальдегида в корковых пробках, используемых в виноделии, методом капиллярного электрофореза включает подготовку пробы путем экстрагирования корковых пробок, проведение процесса дериватизации, непосредственную идентификацию, при этом в качестве среды для экстракции использован модельный раствор, близкий по составу к винодельческой продукции 20%-ный водно-спиртовой раствор с добавлением 2%-ного раствора лимонной кислоты, при контакте с исследуемыми образцами не менее суток; в качестве деривата используется 2,4-динитрофенилгидразин; оптимальными значениями длины волны применяемого высокоэффективного капиллярного электрофореза явились 320-420 нм. Техническим результатом является увеличение степени извлечения формальдегида. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам определения химических веществ, используемых в пищевой промышленности в качестве консервантов, в частности к способам определения формальдегида в корковых укупорочных средствах для винодельческой продукции.

Формальдегид является бесцветным газом с резким запахом. Даже в низких концентрациях он раздражает кожу, глаза и носоглотку, при длительном воздействии провоцирует развитие онкозаболеваний [Влияние формальдегида на организм человека. Электронный ресурс, URL: https://yandex.ru/turbo/s/otrav.net/chemical/vliyanie-formaldegida-na-organizm, дата обращения 15.07.2020].

Практика использования формальдегида в качестве консерванта широко распространена в различных сферах производства на уровнях, которые превышают пределы, установленные нормирующими документами, что пагубно влияет на здоровье человека [X. Tang, Y. Bai, A. Duong, М.Т. Smith, L. Li, and L. Zhang, Environ. Int., 35, 1210 (2009)]. Вследствие чего контроль содержания формальдегида в пищевой продукции и изделиях, контактирующих с ней, имеет большое значение для подтверждения и обеспечения ее безопасности.

Известен способ определения концентраций формальдегида, выделившегося из упаковки в модельные среды, имитирующие пищевые продукты, газохроматографическим методом. Способ основан на применении реакции взаимодействия формальдегида с 2,4-динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) в кислой среде, а также экстракции образовавшегося 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида толуолом и хроматографировании толуольного экстракта на приборе с детектором по электронному захвату (ДЭЗ). Раствор 2,4-ДНФГ с массовой долей 0,02% в 2 н-растворе соляной кислоты получают путем растворения 0,02 г 2,4-ДНФГ в 100 см3 2 н-растворе соляной кислоты при интенсивном перемешивании.

Исходный градуировочный раствор, содержащий 10 мкг/см3 формальдегида, готовят в день анализа соответствующим разбавлением ГСО формальдегида с концентрацией 1,0 мг/см3 дистиллированной водой. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 1,0 см3 ГСО формальдегида с концентрацией 1,0 мг/см3 и доводят раствор до метки модельной средой.

Рабочий градуировочный раствор с содержанием формальдегида 1,0 мкг/см3 готовят из исходного градуировочного раствора 10 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 10,0 см3 исходного градуировочного раствора 10 мкг/см3 и доводят до метки модельной средой [ГОСТ 33446-2015 «Упаковка. Определение концентрации формальдегида в воде и модельных средах». Электронный ресурс, URL: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293738/4293738665.htm, дата обращения 04.08.2020].

Известен способ определения содержания формальдегида в воздухе путем активного отбора проб на фильтрах из стекловолокна, покрытых 3-метил-2-бензотиазолинон-гидразон-гидрохлоридом. Формальдегид отбирают с использованием стандартного миниатюрного фильтра из стекловолокна, покрытого гидрохлоридом 3-метил-2-бензотиазолинон гидразона (МВТН). Образовавшийся гидразон формальдегида (то есть аддукт формальдегида (НСНО) и МВТН) десорбируют с фильтра водой, а затем окисляют раствором хлорида железа (III) и сульфаминовой кислоты с образованием синего катионного красителя в кислой среде, который впоследствии определяют по поглощению в видимой области при 628 нм. Извлечение НСНО в качестве катионного красителя из фильтров, покрытых МВТН, составляет 87-102% в диапазоне 0,065-2,9 мкг НСНО. Это соответствует 4,3-193,3 мкг/м3 в пробе воздуха объемом 15 л [R.W. Gillett, Н. Kreibich, and G.P. Ayers, Environ. Sci. Technol., 34, 2051 (2002)].

К недостаткам вышеперечисленных способов относятся: необходимость в использовании больших объемов токсичных растворов, трудоемкая процедура пробоподготовки. Немаловажным является высокая стоимость оборудования, затраты на ее обслуживание и ремонт по сравнению с системой высокоэффективного капиллярного электрофореза.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения формальдегида с помощью мицеллярной электрокинетической капиллярной хроматографии (MEKC) в морепродуктах, предложенный сотрудниками Китайского университета Янтай [L.N. Xu, F.Y. Gai, G.F. Mu, Y. Gao, Н.Т. Liu and F. Luan. Determination of formaldehyde in aquatic products by micellar electrokinetic capillary chromatography with 2,4-dinitrophenylhydrazine derivatization / Acta Chromatographica. 2012 - Volume 24. Page Count: 519-528. DOI: https://doi.org/10.1556/achrom.24.2012.4.1].

Разделение проводят при 25°C и 25 кВ с использованием капилляра из плавленого кварца (внутренний диаметр 75 мкм; общая длина 60 см) и ультрафиолетового детектора, установленного на 360 нм. Оптимальным фоновым электролитом был 20 мМ тетраборат натрия и 20 мМ додецилсульфат натрия при рН 9,0 с гидродинамической инжекцией в течение 3 с при 30 мбар. Длительность анализа составляет около 6,5 мин. Извлечение составляет от 83,7% до 97,2% при использовании паровой дистилляции в качестве метода предварительной обработки проб.

Данный способ отличается специфичной пробоподготовкой.

Задачей предлагаемого изобретения является эффективное определение консерванта формальдегида в укупорочных корковых средствах, используемых в виноделии.

Эффективное, достоверное определение формальдегида в корковых пробках достигается посредством усовершенствования пробоподготовки испытываемых укупорочных корковых средств путем применения в качестве среды для экстракции модельный раствор, близкий по составу к винодельческой продукции, 20%-ого водно-спиртового раствора с добавлением 2%-го раствора лимонной кислоты. При этом время контакта с исследуемыми образцами должно быть не менее суток. Для возможности идентификации формальдегида применен процесс дериватизации 2,4-динитрофенилгидразином. Оптимальными значениями длины волны системы УФ-дектектирования с использованием капилляров из расплавленного диоксида кремния явились значения 320-420 нм.

К преимуществам заявленного способа относятся более полное извлечение формальдегида из укупорочных корковых средств; повышение рентабельности при контроле безопасности корковых пробок, используемых в виноделии, в связи со значительно меньшей стоимостью самого аналитического оборудования.

Сущность способа. Для получения экстракта корковые пробки выдерживали в модельной среде, идентичной винодельческой продукции, состоящей из смеси водно-спиртового раствора с объемной долей этилового спирта 20% и 2%-го раствора лимонной кислоты, в течение не менее суток.

Исходный раствор формальдегида получали разбавлением 1,3 мл формальдегида в 250 мл воды, точную концентрацию стандартизировали с помощью эвдиометрии. Полученный стандартный раствор формальдегида в количестве 1 мл добавляли к 2 мл экстракта корковых пробок. Дериватизацию проводили путем добавления 2,0 мл раствора деривата, в качестве которого использовали 2,4-динитрофенилгидразин, предварительно смешанный с ацетонитрилом, содержащем 5% уксусной кислоты к 0,2 мл исследуемого образца (экстракта корковых пробок).

Испытания проводили на приборе капиллярного электрофореза в сочетании с системой УФ-дектектирования с использованием капилляров из расплавленного диоксида кремния при длинах волн 320-420 нм.

Пример 1 Определение содержания формальдегида в натуральных корковых пробках. Экстракт, полученный после контакта натуральных корковых пробок с модельной средой в течение 5 суток, смешивали с раствором формальдегида с последующим проведением процесса дериватизации. Исследование проводили на приборе капиллярного электрофореза в сочетании с системой УФ-дектектирования на длине волны 300 нм.

Пример 2 Аналогичен примеру 1, с использованием длины волны прибора капиллярного электрофореза 320 нм.

Пример 3 Аналогичен примеру 1, с использованием длины волны прибора капиллярного электрофореза 380 нм.

Пример 4 Аналогичен примеру 1, с использованием длины волны прибора капиллярного электрофореза 420 нм.

Пример 5 Определение содержания формальдегида в агломерированных корковых пробках. Пробоподготовка аналогично примера 1. Время контакта с агломерированной корковой пробкой - 2 суток. Использована длина волны прибора капиллярного электрофореза 350 нм.

Пример 6 Определение содержания формальдегида в агломерированных корковых пробках. Аналогичен примеру 5, с использованием длины волны прибора капиллярного электрофореза 430 нм.

Полученные результаты, характеризующие способ определения формальдегида, выделившегося из корковой пробки в модельные растворы, отражены в таблице.

Способ определения формальдегида в корковых пробках, используемых в виноделии, методом капиллярного электрофореза, предусматривающий подготовку пробы путем экстрагирования корковых пробок, проведение процесса дериватизации, непосредственную идентификацию, отличающийся тем, что в качестве среды для экстракции использован модельный раствор, близкий по составу к винодельческой продукции 20%-ный водно-спиртовой раствор с добавлением 2%-ного раствора лимонной кислоты, при контакте с исследуемыми образцами не менее суток; в качестве деривата используется 2,4-динитрофенилгидразин; оптимальными значениями длины волны применяемого высокоэффективного капиллярного электрофореза явились 320-420 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к исследованию свойств веществ путем вольтамперометрического определения для оценки антирадикальной активности объектов искусственного и природного происхождения в отношении ОН-радикалов. Способ определения антирадикальной активности веществ включает оценку антирадикальной активности по степени повреждения самоорганизующегося монослоя алкантиолов на индикаторном электроде под воздействием генерируемых ОН-радикалов в присутствии и отсутствие тестируемых веществ путем вольтамперометрической оценки аналитического сигнала в трехэлектродной электрохимической ячейке, где в качестве индикаторного электрода используют ртутно-пленочный электрод, в качестве электрода сравнения хлорид-серебряный электрод, при этом вначале регистрируют вольтамперограммы фонового тока электровосстановления кислорода в постоянно-токовом режиме в диапазоне потенциалов от 0 до -0,6В, индикаторный электрод извлекают из электрохимической ячейки и опускают рабочую поверхность электрода в 1,0 M раствор алкантиола в этаноле на 20 с, затем, используя тиолированный индикаторный электрод, регистрируют вольтамперограммы электровосстановления кислорода, электрод извлекают, помещают в раствор перекиси водорода с концентрацией 0,1 М и облучают в ультрафиолетовом спектре в течение 60 с, после чего на обработанном тиолированном индикаторном электроде проводят регистрацию вольтамперограмм электровосстановления кислорода, индикаторный электрод извлекают из электрохимической ячейки и опускают рабочую поверхность электрода на 20 с в раствор 1,0 M алкантиола в этаноле, электрод возвращают в электрохимическую ячейку и проводят регистрацию вольтамперограмм электровосстановления кислорода, далее извлекают индикаторный тиолированный электрод из электрохимической ячейки, помещают его в раствор перекиси водорода с концентрацией 0,1 М, содержащей раствор анализируемого вещества в исследуемой концентрации, и облучают в течение 60 с в ультрафиолетовом спектре, затем тиолированный индикаторный электрод возвращают в электрохимическую ячейку, проводят регистрацию вольтамперограмм электровосстановления кислорода и определяют коэффициент антирадикальной активности R по формуле: R=1-((Srs-St)/(Sr-St)), где St - площадь под вольтамперограммой электровосстановления кислорода после нанесения монослоя алкантиолов; Sr - площадь под вольтамперограммой электровосстановления кислорода после обработки тиолированного электрода свободными радикалами при отсутствии анализируемого вещества; Srs - площадь под вольтамперограммой электровосстановления кислорода после обработки тиолированного электрода свободными радикалами в присутствии анализируемого вещества.

Изобретение относится к обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов и предназначено для работы в составе системы катодной защиты для выявления факта электрохимической коррозии металла подземных сооружений. Техническим результатом изобретения является обеспечение поддержания стабильного электродного потенциала электрода сравнения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии, в частности для измерения поляризованного потенциала. Способ измерения поляризационного потенциала подземного металлического сооружения, характеризующийся циклическим повторением совокупности действий, именуемой циклом измерения, состоящим из фазы поляризации, фазы задержки и фазы измерения, применительно к импульсному характеру выходного сигнала катодной станции, в течение фазы поляризации, совпадающей с временем действия выходного импульса катодной станцией, осуществляют поляризацию датчика потенциала, а в течение фазы задержки и фазы измерения, совпадающими с паузой между выходными импульсами катодной станции, исключают возможность такой поляризации; при этом длительность фазы задержки устанавливают достаточной для исключения омической составляющей потенциала, а разность потенциалов, между электродом сравнения и датчиком потенциала, измеренную в течение фазы измерения, регистрируют в качестве поляризационного потенциала, наряду с этим, на протяжении всех фаз цикла измерения потенциала контролируют изменение сигнала помехи, а измерение поляризационной составляющей потенциала осуществляют, если значение сигнала помехи не превышает порог разрешения измерения потенциала.

Изобретение относится к способу определения коэффициента диффузии в массивных изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов, заключающемуся в создании в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенного в твердой фазе растворителя, приведении плоской поверхности образца в контакт с источником дозы растворителя, импульсном увлажнении в заданном направлении исследуемого ортотропного материала по прямой линии движущимся источником растворителя постоянной производительности, выполнении электродов гальванического преобразователя в виде прямолинейных отрезков и размещении их с обеих сторон линии импульсного увлажнения на прямых, параллельных линии импульсного увлажнения и расположенных на одинаковом заданном расстоянии от нее, измерении изменения во времени ЭДС гальванического преобразователя, причем импульсное воздействие осуществляют дозой растворителя, рассчитываемой по формуле: , где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии; Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре; r0 - расстояние между электродами гальванического преобразователя и линией воздействия дозой растворителя на поверхность контролируемого изделия; L - длина линии импульсного воздействия; а моменты времени τ1 и τ2 фиксируют при достижении равных значений сигнала гальванического преобразователя в окрестности значения 0.8 Еp, где Еp - ЭДС гальванического преобразователя при концентрации Up.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ качественного и количественного определения антибиотиков тетрациклинового и пенициллинового ряда в молоке и молочных изделиях.

Использование: для исследований электрохимических устройств на основе высокотемпературных трубчатых керамических топливных элементов, в том числе и микротрубчатых твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Сущность изобретения заключается в том, что устройство для электрохимического исследования высокотемпературных трубчатых топливных элементов включает защитный реактор с фланцами и размещенные в нем коаксиально несущую трубчатую основу с секторным вырезом и две газоподводящие трубки, при этом в обоих фланцах выполнены отверстия под токосъемные провода, газоподводящие трубки и соответственно для подвода и отвода кислородсодержащего агента, а по меньшей мере один фланец оснащен резьбовым фиксатором.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен аппарат для электрофоретического разделения и блоттинга (варианты), система для электрофоретического разделения и блоттинга макромолекул, а также способ разделения и переноса макромолекул на мембрану для блоттинга после разделения.

Изобретение относится к способу определения родственных примесей в 4,4'-(пропандиамидо)дибензоате натрия, который осуществляют капиллярным зонным электрофорезом, включающем подготовку растворов сравнения - раствора родственных примесей: 4-аминобензойной кислоты и 4-(3-оксо-3-этоксипропаноил)амино)бензойной кислоты, и испытуемых растворов - субстанции и таблеток 4,4'-(пропандиамидо)дибензоата натрия, введение пробы в систему капиллярного электрофореза (гидродинамический ввод пробы, 210 мбар×с), проведение электрофоретического разделения с боратным буфером в качестве ведущего электролита (раствор натрия тетраборнокислого 10-водного концентрацией 50 ммоль/л, колонка кварцевая, общая длина колонки 60 см, эффективная длина колонки 50 см, внутренний диаметр 75 мкм, прилагаемое напряжение +20 кВ), спектрофотометрическое детектирование пиков при длине волны 270 нм и обработку результатов анализа.

Использование: для динамического изменения химического потенциала электронов и редокс-потенциала в жидкости во время протекания химической реакции. Сущность изобретения заключается в том, что система для динамического измерения редокс-потенциала в электролите с ограниченным объемом включает погруженные в электролит и связанные с внешней цепью как минимум один электрод сравнения и как минимум один индикаторный электрод, при этом электрод сравнения выполнен с возможностью свободного обмена электронами с электролитом и имеет низкое значение импеданса по отношению к импедансу индикаторного электрода, электрод сравнения подключен к источнику постоянного напряжения или общему потенциалу «земли» и на него подается смещение напряжения от внешней цепи; при этом индикаторный электрод имеет высокое значение импеданса по отношению к импедансу электрода сравнения, препятствующее электронному обмену с раствором электролита, индикаторный электрод подключен к внешней цепи для измерения на нем потенциала; причем отношение импеданса измерительного электрода к импедансу электрода сравнения составляет не менее 5; при этом расстояние между электродом сравнения и индикаторными электродами не более 1 см, объем электролита составляет не более 10 см3 и сосуд, ограничивающий объем электролита, обеспечивает высокое значение импеданса электролит – нулевой потенциал «земли» по отношению к импедансу индикаторного электрода, с отношением не менее 5.

Использование: для обнаружения и распознавания с высокой чувствительностью и селективностью летучих соединений в газообразной среде, а также растворенных соединений в водных растворах. Сущность изобретения заключается в том, что интегральная схема предназначена для обнаружения и распознавания аналитов в многокомпонентной среде и содержит по меньшей мере один первый микрофлюидный канал, интегрированный в по меньшей мере части поверхности интегральной схемы, по меньшей мере один ион-селективный транзистор с чувствительной поверхностью и схему обработки сигналов с транзисторов, при этом первый микрофлюидный канал имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, по меньшей мере часть внешней поверхности первого микрофлюидного канала выполнена в виде пористой гидрофобной мембраны, причем чувствительная поверхность ионоселективного транзистора расположена в первом микрофлюидном канале под пористой гидрофобной мембраной, а по меньшей мере одна площадка чувствительной поверхности упомянутого транзистора функционализирована по меньшей мере одним типом биологического рецептора для связывания представляющего интерес аналита.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ определения антибиотиков в сыром молоке, который включает отбор проб сырого молока; приготовление буферного раствора с рН, выбранным из диапазона 4,0-8,0; нанесение полученного буферного раствора на электроды электрохимических сенсоров; проведение измерений проб сырого молока с использованием сенсорной платформы, состоящей из тест-полоски и потенциостата, где тест-полоска с электродами представляют собой массив электродов, при этом селективный слой наносится на поверхность электродов с помощью химической модификации поверхности при использовании полиэлектролитов, а в качестве селективного элемента используют аптамер, при этом потенциостат включает в себя модули для наложения и снятия электрического сигнала, модули для преобразования и передачи сигнала; обработку и анализ полученных электрических сигналов. Способ обеспечивает создание быстрого и точного способа определения наличия и количество антибиотиков в сыром молоке. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Наверх