[2]ее :д Изобретение относится к аналитической химии, а именно к фотометрическим методам определения содержания
кофеина в растворе, и может быт использовано для определения содержания кофеина в кофе, кофесодержащих
напитках, а также при анализе сырья и готовой продукции пищевого,
фармацевтического производства, органического синтеза. Известен способ качественного
определения кофеина путем обработки пробы анализируемого вещества перекисью водорода и соляной кислотой,
выпаривания с образованием окрашенного остатка и его обработки раство ром аммиака m .
Недостатком способа является невозможность количественного определ ния кофеина, связанная с тем, что
окраска продукта реакции - мурексида неустойчива во времени и поэтому непригодна для фотометрирования.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ кол
чественного определения кофеина йуте обработки пробы анализируемого вещества ацетилацетоном и раствором
едкого натра при 80 С, раствором П-диметиламинобензальдегида в концентрированной соляной кислоте при
рН 7,2 с последующим измерением оптической плотности полученного раст вора 2J .
Недостаток известного способа состоит в его невысокой чувствитель ности.
Целью изобретения является повьш ние чувствительности способа. Поставленная цель достигается
тем, что согласно способу количественного определения кофеина пробу
анализируемого вещества последовательно обрабатывают 3 н. соляной кислотой и 15%-ной перекисью водоро
при мольном соотношении в пересчете на нее и (2,64-3,95):1, вьщержизают при комнатной температуре в
течение 20-25 мин, затем нагревают до 100-120 0 с последующим растворе
нием в воде сухого остатка и фотоме рированием полученного раствора. Последовательное осуществление
всех описанных стадий является отли чительным признаком способа. Необходимость соблюдения темпера
турных условий проведения реакции количественного гидролитического
окисления кофеина в тетраметилпурпуровую кислоту (ТМПК) обусловлена
следующим. Проведение I этапа реакции окисления при комнатной температуре
предотвращает быстрое улетучивание и разложение окислителя, что обеспечивает количественный переход
кофеина в ТМПК. Для завершения рассматриваемого количественного процесса требуется интервал температур
100-120 С. При температуре ниже too С увеличивается время упаривания реакционной смеси до получения
сухого окрашенного остатка, что приводит к уменьшению выхода продукта
реакции в среднем до 87,3%. При температуре выше 120 С происходит потеря
кофеина за счет его возгонки. Результаты использования различных количеств реагента представлены
в таблице Пример 1. Определение содержания кофеина в кофе Арабика.
Кофе Арабика в зернах измельчают на лабораторной мельнице или кофемолке. Помол образца обрабатывают
кипящей водой (4 г/100 мл). Полученную суспензию при 50-60 С фильтрзгют
, твердьш остаток отбрасывают,, а фильтрат используют для анализа. В делительную воронку емкостью
25 мл последовательно вносят 5-10 мл хлороформа, 1 мл фильтрата и 0,5 мл1
15%-ного раствора КОН. Кофеин экстрагируют многократным осторожным переворачиванием
делительной воронки в течение 1 мин. После расслаивания системы нижний хлороформный слой переносят
в фарфоровую чашку диаметр 5-6 см и отгоняют растворитель на вояной бане досуха.
I К сухому остатку, содержащему кофеин , прибавляют последовательно
0,9 мл 3 н.раствора соляной кислоты и 0,22 мл 15%-ного раствора перекиси
водорода. После перемешивания вращательньм движением чашки раствор
оставляют при комнатной температуре на 25 мин, а затем нагревают при
100 С на кипящей водяной бане до получения сухого остатка ТМПК, Для приготовления водного раствора
ТМПК к сухому остатку в охлажденлую до комнатной температуры чашку приливают 5-10 мл дистиллированной
воды и оставляют до его полного рас3 творения. Полученный раствор пурпур ного цвета количественно переносят мерную колбу (25 мл) и доводят объе
ем раствора до метки. Оптическую плотность полученного раствора измеряют на фотоэлектрокол
риметре в кюветах с толщиной слоя 3 см при 537 нм. Для трех проб одного и того же
образца кофе Арабика получены еле дующие значения оптической плотности D : 0,251; 0,260; 0,262. Усредне
ное, характеризующее образец, знаг чение D 0,253, что соответствует 15,5 мкг кофеина, превращенного в
ТМПК. Содержание кофеина в 100 мл исхо ного раствора кофе рассчитывают по
формуле 0,103-С-Уу V, где С - концентрация фотометриру
емого раствора кофеина, превращенного в ТМПК, мкг/мл;
Y(vj - объем фотометрируемого раствора ТМПК, получаемы в результате гидролитиче
кого окисления кофеина-, Vj - объем раствора кофе, отбираемый на экстракцию;
14 0,103 - коэффициент, учитывающий полноту извлечения кофеина
хлороформом за Г этап экстракции. Следовательно, в 100 мл исследуемого
раствора ,9 мг кофеина. Содержание кофеина в кофе рассчитывают по формуле
X где Р - навеска кофе, взятая для приготовления исследуемого раствора. Содержание
кофеина в исследуемом образце кофе Арабика равно 1,00%. В известном способе 100 мкг кофеина
соответствует показание прибора 0,305 при толщине слоя раствора в
10 мм (при разбавлении продукта реакции 10 мл воды). В предложенном
способе оптической плотности, равной 0,305, соответствует 18,2 мкг
кофеина при толщине слоя раствора в 30 мм, или 54,6 мкг кофеина - 0,305
при толщине слоя раствора в 10 мм (при разбавлении продукта реакции
25 мл воды). Следовательно, чувствительность реакции в .предлагаемом
способе вьппе, чем в способе, основанном на образовании синей окраски
при взаимодействии кофеина с п -диметиламинобензальдегидом .
