EW A M A JEW SK A
SPEKTROFOTOMETRYCZNE OZNACZANIE ASPARTAMU W WYBRANYCH PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH TYPU „LIGHT”
S t r e s z c z e n i e
Celem pracy było przystosow anie prostej i szybkiej metody oznaczania aspartamu, w ykorzystującej spektrofotom etrię VIS. M etoda polega na reakcji aspartamu z l,4-dioxanem , dim etyloform am idem oraz p- chloranilem i pom iarze absorbancji barw nego kompleksu. M ateriał do badań stanowiły koncentraty spo
żywcze słodzone aspartam em oraz słodzik w tabletkach. Rezultaty badań w stępnych w ykazały, że zasto
sowana w pracy m etoda pozw ala na szybkie i proste oznaczanie aspartam u w w ybranych produktach spożywczych.
Wstęp
Z ainteresow anie zdrow ym sposobem odżyw iania je st zjaw iskiem obserw ow anym praw ie n a całym świecie. M im o spożyw ania różnych produktów , w spółczesne diety coraz bardziej zaczyna łączyć konsum pcja różnorodnych produktów o obniżonej kalo- ryczności.
A spartam należy do grupy now oczesnych, intensyw nych środków słodzących.
W ciągu ostatnich kilku lat znalazł szerokie zastosow anie w światowej produkcji żyw ności dietetycznej i niskokalorycznej. C hociaż składa się on z dw óch am inokw asów , nie m ożna go zaliczyć do naturalnych środków słodzących, gdyż otrzym yw any jest m etodą chem icznej syntezy. Jego kaloryczność w ynosi 17 kJ/g, lecz z uw agi na w yso
k ą siłę słodzącą (1 8 0 -2 0 0 razy słodszy od sacharozy) i m inim alne ilości potrzebne do uzyskania pożądanej słodyczy produktów , uznaw any je st za środek słodzący bezkalo- ryczny [3, 5]. Stabilność aspartam u je st determ inow ana jeg o strukturą chem iczną.
Trw ałość w iązań chem icznych obecnych w aspartam ie zależy w dużym stopniu od w arunków środow iska. A spartam je s t całkow icie stabilny i trw ały w środow isku o w ilgotności poniżej 8% [4],
M gr inż. E. M ajewska, Zaklad Oceny Jakości Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.
Rakowiecka 26/30, 02-528 Warszawa.
134 Ewa M ajewska
H arm onizujący w pływ aspartam u na sm ak dosładzanych produktów sprawia, iż jest on w ysoko ceniony w żyw ieniu. Jednakże w w ysokich tem peraturach i przy w yso
kich w artościach pH w iązania peptydow e i estrow e łatwo ulegają hydrolizie. N iew ła
ściwa obróbka, czy też sposób m agazynow ania m ogą pow odow ać w ady końcow ego produktu; je st to je d n a z przyczyn, z pow odu której zaw artość aspartam u w żyw ności musi być regularnie spraw dzana przy opracow yw aniu now ych m etod obróbki, jak rów nież przy rutynowej kontroli jakości.
Literatura podaje rów nież, oprócz m etody HPLC, spektrofotom etyczne i m iarecz
kow e m etody oznaczania aspartam u [1 ,6 ].
C elem pracy było przystosow anie m etody spektrofotom etrycznej VIS, w ykorzy
stującej jak o w skaźnik p-chloranil, do oznaczania aspartam u w produktach żyw no
ściowych.
Materiał i metody badań
M ateriał do badań stanowiły:
1) koncentraty spożyw cze słodzone aspartam em :
■ budyń śm ietankow y,
■ kisiel w iśniow y,
■ galaretka pom arańczow a, 2) słodzik w tabletkach.
Z aw artość aspartam u w badanych produktach oznaczano m eto dą spektrofotom e- tryczną [6], Z artykułów spożyw czych środek słodzący ekstrahow ano m etanolem , w tem peraturze pokojow ej, przez 15 min. Próbki po ekstrakcji sączono przez sączek fał
dow any, a następnie m etanol odparow yw ano w w yparce próżniow ej. Pozostałość po odparow aniu przenoszono ilościow o, za pom ocą m ieszaniny chloroform :m etanol (1:1), do kolb pom iarow ych o poj. 50 cm 3 i uzupełniano do kreski tą sam ą m ieszaniną. Stąd do probów ek kalibrow anych przenoszono po 0,675 cm 3 otrzym anego roztw oru i do
daw ano po 1,5 cm 3 dim etyloform am idu i p-chloranilu. Całość uzupełniano 1,4- dioxanem do 12 cm 3. T ak przygotow ane roztw ory inkubow ano w łaźni wodnej w tem peraturze 65°C, przez 30 min. Po ostudzeniu zaw artość probów ek uzupełniano do ob
jętości 15 cm 3 za p om ocą l,4-dioxanu. A bsorbancję prób w łaściw ych m ierzono spek
trofotom etrem dw uw iązkow ym (Beckm an, m odel 24) przy długości fali λ = 520 nm w obec próby kontrolnej odczynnikow ej.
K rzyw ą w zorcow ą (rys. 1) sporządzano dla każdej serii oznaczeń jak o zależność absorbancji od ilości aspartam u zaw artego w 15 cm 3. Do obliczeń w ykorzystyw ano rów nanie krzyw ej w zorcow ej, a następnie po uw zględnieniu rozcieńczenia w yrażano w m g /100 g produktu.
Rys. 1. K rzyw a w zorcow a do oznaczania zawartości aspartamu.
Fig. 1. Calibration curve for determ ination o f aspartame.
Wyniki i dyskusja
M etodą najczęściej proponow aną do oznaczania aspartam u, zalecaną rów nież w norm ach je st w ysokospraw na chrom atografia cieczow a (HPLC). Jednak aparatura potrzebna do takich oznaczeń je st bardzo droga, a stosow ane odczynniki m uszą być najw yższej czystości. To w szystko sprawia, iż nie każde laboratorium zakładow e m oże sobie pozw olić na posiadanie takiego sprzętu w sw ym w yposażeniu. Sytuacja ta w p ły
nęła na podjęcie poszukiw ań m etod, które m ogłyby służyć w rutynow ej kontroli ja k o ści. W pracy podjęto próbę w ykorzystania spektrofotom etrii w św ietle w idzialnym (VIS) do oznaczania aspartam u.
O trzym ane w yniki badań w stępnych przedstaw iono w tab. 1.
O znaczona tą m etodą średnia zaw artość aspartam u w budyniu śm ietankow ym w ynosiła 369 m g /100 g produktu, co stanow iło 105% deklarow anego przez producenta dodatku substancji słodzącej (3,5 kg aspartam u na 1000 kg produktu - inform acja w ła
sna). W przypadku kisielu w iśniow ego obliczona średnia zaw artość aspartam u stano
w iła 151% deklarow anego przez producenta dodatku aspartam u (5,0 kg aspartam u na 1000 kg produktu - inform acja w łasna) i w ynosiła średnio 757 m g/100 g produktu. W galaretce pom arańczow ej oznaczona średnia zaw artość aspartam u była na poziom ie 1910 m g/100 g produktu. W ynik ten stanow ił 112% deklarow anego przez producenta dodatku, który w ynosił 1,7 kg aspartam u na 1000 kg produktu (inform acja własna).
136 Ewa M ajewska
Słodzik w tabletkach w ykazał średnią zaw artość badanego środka słodzącego na p o ziom ie 55,4 m g na 100 m g produktu, co rów nież przekraczało zaw artość deklarow aną przez producenta (1 8 -2 0 m g aspartam u w tabletce o m asie 6 0 -9 0 m g [2]).
T a b e l a 1 Zawartość aspartam u w badanych produktach.
Content o f aspartam e in investigated products.
Rodzaj produktu Product
Zawartość aspartam u / Aspartame content O dchylenie standardowe Standard deviation
miano min max średnia
Budyń śm ietankowy m g/100 g 346 391 369 21.7
Kisiel wiśniowy m g /100 g 723 777 757 29.8
G alaretka pom arańczowa mg/100 g 1903 1921 1910 9.9
Słodzik w tabletkach mg/100 mg 54 56 55 5.4
O dchylenia standardow e dla poszczególnych produktów w ahały się w granicach do 5,4 do 29,8 i stanow iły 0,5 do 9,8 % wartości średnich dla poszczególnych produk
tach. C hociaż są one dość w ysokie, to na ich podstaw ie m ożna stw ierdzić, iż zastoso
w ana w pracy m etoda m oże być w ykorzystyw ana do oznaczania aspartam u w niektó
rych produktach spożyw czych typu koncentratów spożyw czych, ja k rów nież słodzi
ków. W celu uw iarygodnienia w ykorzystyw anej m etody należy przeprow adzić dalsze oznaczenia aspartam u w produktach i porów nać je z m eto dą odniesienia, ja k ą jest H PLC , propo now aną w literaturze z uw zględnieniem norm dla produków słodzonych aspartam em .
P o d su m o w an ie
U zyskane w yniki sugerują, że do oznaczania aspartam u w niektórych produktach spożyw czych m oże być stosow ana m etoda spektrofotom etryczna. O statecznie jed n ak jej uznanie w ym aga w alidacji z w ykorzystaniem m etody odniesienia, ja k ą je st HPLC.
L IT E R A T U R A
[1] K rutosikova A., N her M.: N atural and syntetic sweet substances. Ellis H orw ood Series in Organic Chem istry, England, 1992, 155.
[2] M ateriały reklam ow e firmy N utra Sweet.
[3] M ączyńska D., Zdziennicka D.: W ybrane zagadnienia technologii niskokalorycznych przetworów z owoców i w arzyw, Przem. Ferm. i O woc.-W arz., 12, 1992, 25.
[4] M odzelewska J., M ączyńska D.: A spartam - nowy środek słodzący dopuszczony w Polsce do pro
dukcji żyw ności dietetycznej, Przem. Ferm. i Owoc.-W arz., 4, 1991, 16.
[5] N iederauer T.: H erstellung, Eigenschaften und Answendungen von Si^ungsm itteln in Lebensmit- teln. Flussiges Obst, 65, 1998, 131.
[6] Prasad V .U., D ivakar T.E., Sastry C.S.P.: New M ethods for the D eterm ination o f Aspartame, Food Chemistry, 28, 1988, 269.
S P E C T R O P H O T O M E T R IC EV A L U A TIO N O F A SPA R T A M E IN S E L E C T E D
„ L IG H T ” FO O D PR O D U C T S S u m m a r y
The aim o f this study w as to adjust a simple and fast method for aspartame content determ ination us
ing VIS spectrophotom etry. This method is based on the reaction o f aspartame with 1,4-dioxan, dimethy- loformam ide and p-chloranil and the measurement o f the colour complex absorbance. The experimental material was aspartam e sw eetened food concentrates and a sw eetener in tablets. The results o f prelim inary work showed that the method used allows for fast and simple aspartame content evaluation in selected food products. § §
