Применение комплекса антоцианов в роли индикаторов для алкалиметрического титрования

Помимо существующих синтетических индикаторов, в природе встречается множество иных пигментных веществ, способных реагировать на изменение водородного показателя раствора ярким переходом окраски. Например, такой переход окраски можно наблюдать при использовании антоцианов. Цель исследования – определить возможность применения суммы антоцианов из экстрактов ягод в качестве потенциального кислотно-основного индикатора. Его применение возможно, как и широко используемого для этих целей индикатора фенолфталеина. Исследовали водные и спиртовые экстракты из ягод рябины, облепихи, брусники, черники, смородины, ежевики, клюквы, шиповника, черемухи и боярышника. Наличие антоцианов в исследуемых образцах доказывали с помощью химического и физико-химического методов анализа: качественной реакции, восходящей тонкослойной хроматографии и прямой спектрофотометрии. Количественную оценку содержания антоцианов в ягодах проводили методом рН-дифференциальной спектрофотометрии. В ходе работы установлено, что содержание антоцианов в водных экстрактах намного меньше, чем в спиртовых. Для сравнения индикаторных возможностей фенолфталеина и суммы антоцианов была проведена количественная оценка содержания аскорбиновой кислоты в образцах фруктов методом прямой алкалиметрии. Контрольный опыт проводили с 5%-м раствором аскорбиновой кислоты для инъекций. Значение рН водных и спиртовых растворов всех полученных вытяжек из ягод определяли инструментальным методом. Водородный показатель экстрактов находился в интервале от 2,95 до 5,04. Качественно и количественно определено содержание суммы антоцианов в водных и спиртовых экстрактах ягод ежевики, клюквы, черной смородины, черники и брусники в пересчете на цианидин-3-глюкозид. Показана сходимость результатов алкалиметрического титрования с использованием в качестве индикатора фенолфталеина и суммы антоцианов, извлеченных из ягод черной смородины 95%-м этиловым спиртом.

1. Псарева Д. Ю., Коношина С. Н. Особенности получения и применения натуральных красителей // Наука и образование: новое время. 2017. N 3. С. 754-756.

2. Иванова Н. В. Применение растительных экстрактов в роли индикаторов комплексонометрии // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2009. N 6. C. 29-30.

3. Дрюцкая С. М., Толстенок И. В., Шостак Д. В. Поиски растительных индикаторов для кислотно-основного титрования // Естественные и технические науки. 2022. N 5. С. 32-35.

4. Полина С. А., Ефремов А. А. Состав антоцианов плодов черники обыкновенной, брусники обыкновенной и клюквы обыкновенной Красноярского края по данным ВЭЖХ // Химия растительного сырья. 2014. N 2. С. 103-110.

5. Соломинова Л. В., Онина С. А., Козлова Г. Г. Извлечение и исследование антоцианов растительного сырья // Бюллетень науки и практики. 2019. N 4. С. 69-75. https://doi.org/10.33619/2414-2948/41/07.

6. Саласина Я. Ю., Калиникин Д. А., Дейнека В. И., Дейнека Л. А. Некоторые закономерности экстракции антоцианов из растительных источников // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 4. С. 691-699. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-4-691-699.

7. Kapasakalidis P. G., Rastall R. A., Gordon M. H. Extraction of polyphenols from processed black currant (Ribes nigrum L.) residues // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006. Vol. 54, no. 11. P. 4016-4021. https://doi.org/10.1021/jf052999l.

8. Куркин В. А., Рязанова Т. К. Новые подходы к стандартизации плодов черники обыкновенной // Химия растительного сырья. 2012. N 4. С. 167-173.

9. Патент № 2768114, Российская Федерация, G01J 3/52. Способ экспрессного определения суммарного содержания антоцианов / Е. В. Аверьянова, М. Н. Школьникова; заявитель и патентообладатель Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова. Заявл. 12.08.2020; опубл. 23.03.2022. Бюл. № 9.

10. Фролова Н. А., Резниченко И. Ю. Исследование химического состава плодово-ягодного сырья Дальневосточного региона как перспективного источника пищевых и биологически активных веществ // Вопросы питания. 2019. Т. 88. N 2. С. 83-90. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10021.

11. Брежнева Т. А., Логвинова Е. Е., Сливкин А. И., Тарабрина В. Н. Спектральные характеристики антоциановых соединений плодов рябины черноплодной // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2013. N 2. С. 169-172.

12. Колпаков А. К. Синтез и свойства фенолфталеина // Ratio et Natura. 2020. N 2. С. 53.

13. Матназарова Д. И. Оценка биохимического состава ягод ежевики в связи с использованием в селекции // Вестник аграрной науки. 2020. N 5. С. 170-176. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2020.5.170.

14. Колдаев В. М. Оптические свойства антоциансодержащих извлечений из растительного сырья // Тихоокеанский медицинский журнал. 2018. N 2. С. 50-52. https://doi.org/10.17238/PmJ1609-1175.2018.2.50-52.

15. Петрова С. Н., Кузнецова А. А. Состав плодов и листьев смородины черной Ribesnigrum (обзор) // Химия растительного сырья. 2014. N 4. С. 43-50.

16. Basílio N., Pina F. Chemistry and photochemistry of anthocyanins and related compounds: a thermodynamic and kinetic approach // Molecules. 2016. Vol. 21, no. 11. P. 1502. https://doi.org/10.3390/molecules21111502.

17. Vagiri M., Ekholm A., Andersson S. C., Johansson E., Rumpunen K. An optimized method for analysis of phenolic compounds in buds, leaves, and fruits of black currant (Ribes nigrum L.) // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012. Vol. 60, no. 42. P. 10501−10510. https://doi.org/10.1021/jf303398х.

18. Егорова О. С., Розина Л. И., Акбулатова Д. Р., Шилкин А. А., Свиридов Д. А., Апрелев А. В. [и др.]. Анализ антоцианового комплекса красителей, полученных из вторичных ресурсов плодового виноделия // Пиво и напитки. 2021. N 4. С. 38-41. https://doi.org/10.52653/PIN.2021.4.4.010.

19. Willemse C. M., Stander M. A., de Villiers A. Hydrophilic interaction chromatographic analysis of anthocyanins // Journal of Chromatography A. 2013. Vol. 1319. P. 127-140. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2013.10.045.

20. Deineka V. I., Saenko I. I., Deineka L. A., Blinova I. P. Hydrophilic interaction chromatography as an alternative to reversed-phase HPLC in determining anthocyanins and betacyanins // Journal of Analytical Chemistry. 2016. Vol. 71, no. 3. P. 297-301. https://doi.org/10.1134/S1061934816030035.

21. Deineka V. I., Deineka L. A., Makarevich S. L. Hydrophilic interaction chromatography on silica: group analysis of grape anthocyanins // Journal of Analytical Chemistry. 2018. Vol. 73, no. 2. P. 190-194. https://doi.org/10.1134/S106193481802003X.

22. Дейнека В. И., Олейниц Е. Ю., Павлов А. А., Михеев А. Ю., Шелепова О. В., Волкова О. Д. [и др.]. Определение антоцианов плодов некоторых растений рода Ribes методами обращенно-фазовой ВЭЖХ и гидрофильной хроматографии // Химия растительного сырья. 2020. N 1. С. 81-88. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020016331.

23. Виденева А. П. Исследование содержания аскорбиновой кислоты в яблоках по мере их хранения и при воздействии высоких и низких температур // E-SCIO. 2020. N 5. С. 473-479.

24. Мищенко Е. О., Фандо Г. П. Исследование динамики содержания аскорбиновой кислоты (витамина С) в яблоках различных сортов в зависимости от сроков хранения и термической кулинарной обработки // Инновации в медицине и фармации. 2015. С. 894-899.

25. Макарова Н. В., Зюзина А. В., Мирошкина Ю. И. Антиоксидантная активность цитрусовых плодов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2010. N 1. С. 30-32.

26. Мирзоев Г. С., Османов Т. Р., Самедов Э. А. Экспертиза показателей качества цитрусовых плодов (лимонов и мандаринов), реализуемых в торговой сети // Вестник науки и образования. 2016. N 7. С. 30-32.

27. Bąkowska-Barczak A. M. Acylated anthocyanins as stable, natural food colorants - a review // Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2005. Vol. 14/55, no. 2. P. 107-116. https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.1987.tb00123.х.

28. Макаревич A. M., Шутова А. Г., Спиридович E. B., Решетников B. H. Функции и свойства антоцианов растительного сырья // Труды Белорусского государственного университета. Серия: Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. 2009. Т. 4. N 2. С. 147-157.