vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2023-60-1-18-26vestich-858Research ArticleАНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯANALYTICAL CHEMISTRYПрименение катионного красителя пиронина G (Y) для количественных фотометрического и флуориметрического определения высших карбоновых кислот в молочных продуктах с использованием экстракцииApplication of cationic dye pyronin G (Y) for quantitative photometric and fluorimetric determination of higher carboxylic acids in dairy products using extractionЖилкоВ. В.ZhylkoV. U.

Жилко Вячеслав Владимирович – кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры.

ул. Ленинградская, 14, 220050, Минск

Viachaslau U. Zhylko – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Associate Professor of the Department, Belarusian State University.

14, Leningradskaya Str., 220050, Minsk

zhylko@tut.byНеханьН. В.NekhanN. V.

Нехань Наталья Викторовна – магистр химических наук, аспирант, преподаватель.

пр-т Независимости, 4, 220030, Минск

Natalia V. Nekhan – M. Sc. (Chemistry), Postgraduate Student; Lecturer, Belarusian State Pedagogical University named after Maxim Tank.

4, Nezavisimosti Ave., 220030, Minsk

n.klimashevich@mail.ruБелорусский государственный университетBelarusian State University2024040320246011826Copyright © Жилко В.В., Нехань Н.В., 20242024Жилко В.В., Нехань Н.В.Zhylko V.U., Nekhan N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/858

Для экстракционно-фотометрического и экстракционно-флуориметрического определения содержания карбоновых кислот в молочных продуктах предложено использование гептан-октанольного экстракта ионного ассоциата высших карбоновых кислот с катионным красителем – пиронина G (Y). Образующийся ионный ассоциат характеризуется максимумом оптической плотности при 510 нм и интенсивной флуоресценцией с максимумом при 566 нм. Максимальная оптическая плотность и интенсивность флуоресценции ионного ассоциата наблюдается при его экстракции октанол/гептаном из водных растворов с рН = 11,25. Рассчитан квантовый выход ионных ассоциатов высших карбоновых кислот с пиронином G относительно стандартного раствора флуоресцеина. Разработана методика экстракционно-флуориметрического определения гидрофобных кислот в молоке и сыре. Методика апробирована при определении содержания карбоновых кислот в образцах молока и сыра. Содержание высших карбоновых кислот, определяемое по методике с пиронином G, в молоке составило (6,6 ± 0,15) · 10–4 М, в сыре – (1,1 ± 0,10) · 10–3 моль/кг. Полученные результаты экстракционно-фотометрического и экстракционно-флуориметрического определения карбоновых кислот в молочных продуктах позволяют рекомендовать к использованию разработанную методику в практике учреждений соответствующего профиля.

In this work we propose to use a heptane-ethanol extract of the ionic associate of higher carboxylic acids with a cationic dye – pyronin G (Y) for quantitative extraction-photometric and extraction-fluorimetric determination of carboxylic acids in dairy products. The resulting ion associate is characterized by a maximum of optical density at 510 nm and intense of fluorescence with a maximum at 566 nm. The maximum optical density and fluorescence intensity of the ion associate is observed during its extraction with octanol/heptane from aqueous solutions with pH = 11.25. The quantum yield of ionic associates of higher carboxylic acids with pyronine G (Y) relative to the standard solution of fluorescein was calculated. A technique has been developed for the extraction-fluorimetric determination of hydrophobic acids in milk and cheese. The method has been tested in the determination of carboxylic acids content in milk and cheese samples. The content of higher carboxylic acids, determined by the method with pyronin G, in milk was (6.6 ± 0.15) · 10–4 M, in cheese – (1.1 ± 0.10) · 10–3 mol/kg. The obtained results of extraction-photometric and extraction-fluorimetric determination of carboxylic acids in dairy products make it possible to recommend the developed method in the practice of institutions of the corresponding profile.

экстракцияпиронин G (Y)фотометрияфлуориметриякарбоновые кислотыкатионные красителиextractionpyronin G (Y)photometryfluorimetrycarboxylic acidscationic dyesReferencesБогатова, О. В. Химия и физика молока / О. В. Богатова, Н. Г. Догарева. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 137 с.Bogatova O. V. Chemistry and physics of milk. Orenburg, Orenburg State University, 2004. 137 p. (in Russian).Izco, J. М. Rapid simultaneous determination of organic acids, free amino acids, and lactose in cheese by capillary electrophoresis / J. M. Izco, M. Tormo, R. Jimenez-Flores // J. Dairy Sci. – 2002. – Vol. 85, № 9. – P. 2122–2129. https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(02)74290-2Izco J. М., Tormo M., Jimenez-Flores R. Rapid simultaneous determination of organic acids, free amino acids, and lactose in cheese by capillary electrophoresis. Journal of Dairy Science, 2002, vol. 85, no. 9, pp. 2122–2129. https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(02)74290-2Tuomala, T. Identification of free fatty acids and some other volatile flavour compounds from Swiss cheese using on-line supercritical fluid extraction – gas-chromatography / T. Tuomala, H. Kallio // Zeitschrift für Lebensmittel Untersuchung und Forschung. – 1996. – Vol. 203, № 3. – P. 236 – 240. https://doi.org/10.1007/bf01192870Tuomala T., Kallio H. Identification of free fatty acids and some other volatile flavour compounds from Swiss cheese using on-line supercritical fluid extraction – gas-chromatography. Zeitschrift für Lebensmittel Untersuchung und Forschung, 1996, vol. 203, no. 3, pp. 236–240. https://doi.org/10.1007/bf01192870Жилко, В. В. Катионные красители и их использование для количественного экстракционно-фотометрического определения высших карбоновых кислот / В. В. Жилко, Н. В. Нехань // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2021. – Т. 57, № 1. – С. 33–40. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-1-33-40Zhylko V. U., Nekhan N. V. Cationic dyes and their use for quantitative extraction-photometric determination of higher carboxylic acids. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2021, vol. 57, no. 1, pp. 33–40 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-1-33-40Fatty acid composition of mature breast milk in Brazilian women / M. Silva [et al.] // Food chem. – 2005. – Vol. 93, № 2. – P. 297–303. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.09.026Silva М., Silva M. T., Brandao S., Gomes J. C., Peternelli L. A., Franceschini S.C.C. Fatty acid composition of mature breast milk in Brazilian women. Food chemistry, 2005, vol. 93, no. 2, pp. 297–303. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.09.026De Jong, C. Determination of free fatty acids in milk and cheese procedures for extraction, clean up, and capillary gas chromatographic analysis / C. De Jong, H. T. Badings // J. High Resolut. Chromatogr. – 1990. – Vol. 13, № 2. – P. 94–98. https://doi.org/10.1002/jhrc.1240130204De Jong C., Badings H. T. Determination of free fatty acids in milk and cheese procedures for extraction, clean up, and capillary gas chromatographic analysis. Journal of High Resolution Chromatography, 1990, vol. 13, no. 2, pp. 94–98. https://doi.org/10.1002/jhrc.1240130204Subramanian, A. Cheddar cheese classification based on flavor quality using a novel extraction method and Fourier transform infrared spectroscopy / I. A. Subramanian, W. J. Harper, L. E. Rodriguez-Saona // J. Dairy Sci. – 2009. – Vol. 92, № 2. – P. 87–94. https://doi.org/10.3168/jds.2008-1449Subramanian A., Harper W. J., Rodriguez-Saona L. E. Cheddar cheese classification based on flavor quality using a novel extraction method and Fourier transform infrared spectroscopy. Journal of Dairy Science, 2009, vol. 92, no. 2, pp. 87–94. https://doi.org/10.3168/jds.2008-1449Gonzalez-Cordova, A. F. Quantitative determination of short-chain free fatty acids in milk using solid-phase microextraction and gas chromatography / A. F. Gonzalez-Cordova, B. Vallejo-Cordoba // J. Agric. Food Chem. – 2001. – Vol. 49, № 10. – P. 4603–4608. https://doi.org/10.1021/jf010108dGonzalez-Cordova A. F., Vallejo-Cordoba B. Quantitative determination of short-chain free fatty acids in milk using solid-phase microextraction and gas chromatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, vol. 49, no. 10, pp. 4603–4608. https://doi.org/10.1021/jf010108dЖилко, В. В. Подбор катионных красителей и условий экстракции для фотометрического определения высших карбоновых кислот / В. В. Жилко, Н. В. Климашевич // Актуальные задачи химии: исследования и перспективы: сб. материалов конф. – Житомир: Изд-во ЖГУ им. И. Франко, 2018. – С. 23.Zhylko V. U., Klimashevich N. V. Selection of cationic dyes and extraction conditions for the photometric determination of higher carboxylic acids. Aktual’nye zadachi khimii: issledovaniya i perspektivy: sb. materialov konf. [Actual problems of chemistry: research and prospects: Сollection of conference materials]. Zhitomir, Publishing house of I. Frank ZhSU, 2018, pp. 23 (in Russian).Жилко, В. В. Экстракция высших карбоновых кислот с катионным красителем Пиронин G в сильнощелочной среде / В. В. Жилко, Н. В. Климашевич, А. Л. Козлова-Козыревская // Аналитика РБ-2018: сб. ст. 6-й Респ. конф. по аналит. химии с междунар. участием, Минск, Беларусь, 16–18 мая 2018 г. – Минск: Колорград, 2018. – С. 70.Zhylko V. U., Klimashevich N. V., Kozlova-Kozyrevskaya A. L. Extraction of higher carboxylic acids with the cationic dye Pironin G in a strongly alkaline medium. Analitika RB-2018: sbornik statei 6-i Respublikanskoi konferencii po analiticheskoi khimii s mezhdunarodnym uchastiem, Minsk, Belarus’, 16–18 maya 2018 g. [Analytics RB-2018: Collection of articles of the 6th Rep. Conf. on Analytical Chemistry]. Minsk, Kolorgrad Publ., 2018, pp. 70 (in Russian).Chi-vu, L. Simple and sensitive analysis of long-chain free fatty acids in milk by fluorogenic derivatization and high-performance liquid chromatography / L. Chi-vu, W. Hsin-Lung, C. Su-Hwei // J. Agric. Food Chem. – 2002. – Vol. 50, № 1. – P. 71–73. https://doi.org/10.1021/jf010986bChi-vu L., Hsin-Lung W., Su-Hwei C. Simple and sensitive analysis of long-chain free fatty acids in milk by fluorogenic derivatization and high-performance liquid chromatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, vol. 50, no. 1, pp. 71–73. https://doi.org/10.1021/jf010986b

The authors declare that there are no conflicts of interest present.