Экспресс-определение антиоксидантной активности кондитерских изделий с использованием одноразовой потенциометрической сенсорной системы

Экспресс-определение антиоксидантной активности кондитерских изделий с использованием одноразовой потенциометрической сенсорной системы

Автор: Тарасов Алексей Валерьевич, Заворохина Наталия Валерьевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Питание и здоровье

Статья в выпуске: 2 т.11, 2023 года.

Бесплатный доступ

Внесение антиоксидантов в пищевые системы с целью увеличения их функционального действия, повышения срока хранения создает потребность их количественного определения. Существующие методы лабораторного определения АОА в кондитерских изделиях, использующие приготовление коллоидных растворов растворением при контролируемой температуре в качестве этапа подготовки твердофазных образцов, решают большой спектр аналитических задач, но характеризуются высокой трудоемкостью. Статья посвящена разработке одноразовой потенциометрической сенсорной системы (ПСС) и ее применении в оценке антиоксидантной активности (АОА) твердофазных пищевых систем на примере кондитерских изделий (желейных, пастильных, сбивных). Толстопленочные электроды ПСС изготавливали с применением трафаретной печати; углеродсодержащий электрод, используемый в качестве индикаторного электрода, модифицировали многослойными углеродными нанотрубками (МУНТ), cеребросодержащий электрод, модифицированный смешанным осадком и стабилизированный Нафионом, служил электродом сравнения. АОА оценивали потенциометрическим методом с использованием медиаторной системы гексацианоферратов калия (K3[Fe(CN)6/K4[Fe(CN)6]). Представлено схематическое изображение процедуры оценки АОА твердофазных пищевых образцов с использованием ПСС и циклические вольтамперограммы, зарегистрированные на толстопленочном углеродсодержащем электроде при скорости 50 мВ/с в натрий-фосфатном буфере pH 7,4, содержащем 1 ммоль/дм3 K3[Fe(CN)6] и 1 ммоль/дм3 K4[Fe(CN)6] и зависимость потенциала МУНТ (1 % масс.)/С/ПЭТ в натрий-фосфатном буфере pH 7,4, содержащем различное соотношение K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]. Результаты анализа кондитерских изделий, полученные с использованием ПСС, сопоставимы с результатами, полученными с использованием коммерческих электродов. Результаты анализа срезов кондитерских изделий, полученные с использованием ПСС в условиях нагрузки (4,8 кПа), коррелируют с результатами анализа их коллоидных растворов. Предложенная ПСС является одноразовой, дает возможность анализировать твердофазные образцы в режиме реального времени (in situ), демонстрирует высокую аналитическую эффективность и может быть изготовлена в виде экспресс-тестов для дальнейшего использования при определении АОА кондитерских изделий. В комплектации с потенциометрическим анализатором портативного типа предложенная ПСС может использоваться во внелабораторных условиях.

Еще

Антиоксидантная активность, пищевая система, потенциометрическая сенсорная система, кондитерские изделия

Короткий адрес: https://sciup.org/147240836

IDR: 147240836   |   DOI: 10.14529/food230211

Список литературы Экспресс-определение антиоксидантной активности кондитерских изделий с использованием одноразовой потенциометрической сенсорной системы

  • Шарафутдинова Е.Н., Инжеватова О.В., Тоболкина Н.В., Иванова А.В., Брайнина Х.З. Потенциометрический метод определения антиоксидантной активности: Оценка основных метрологических характеристик // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 6. C. 9-14.
  • Заворохина Н.В., Соловьева М.П., Чугунова О.В., Пастушкова Е.В., Фозилова В.В. Растительное сырье Уральского региона для производства безалкогольных напитков антиокси-дантной направленности // Пиво и напитки. 2013. № 3. С. 34-37.
  • Чугунова О.В., Заворохина Н.В., Вяткин А.В. Исследование антиоксидантной активности и ее изменения при хранении плодово-ягодного сырья Свердловской области // Аграрный вестник Урала. 2019. Т. 190. № 11. С. 59-65. https://doi.org/10.32417/article_5dcd861e8e0053. 57240026
  • Pastushkova E.V., Tikhonov S.L., Chugunova O.V., Pischikov G.B. Tea with herbal additions: Their antioxidant activity and its dependence on high pressure pre-treatment before extraction // Carpathian Journal of Food Science and Technology. 2019. Vol. 11. No. 3. P. 28-38. https://doi.org/10.34302/crpjfst/2019.11.3.3
  • Tarasov A., Bochkova A., Muzyukin I., Chugunona O., Stozhko N. The effect of pre-treatment of Arabica coffee beans with cold atmospheric plasma, microwave radiation, slow and fast freezing on antioxidant activity of aqueous coffee extract // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. No. 12. Art. 5780. https://doi.org/10.3390/app12125780
  • Tarasov A.V., Khamzina E.I., Bukharinova M.A., Stozhko N.Yu. Flexible potentiometric sensor system for non-invasive determination of antioxidant activity of human skin: Application for evaluating the effectiveness of phytocosmetic products // Chemosensors. 2021. Vol. 9. No. 4. Art. 76. https://doi.org/10.3390/chemosensors9040076
  • Иванова А.В., Герасимова Е.Л., Газизуллина Е.Р., Окулова Я.А., Матерн А.И., Русинов В.Л. Антиоксидантная и противорадикальная активность лекарственных средств, предназначенных для лечения офтальмологических заболеваний // Химико-фармацевтический журнал. 2018. Т. 52. № 8. С. 16-21. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2018-52-8-16-21
  • Бляхман Ф.А., Брайнина А.З., Варзакова Д.П., Герасимова Е.Л., Крохолев В.Я., Телешев В.А., Шкляр Т.Ф. Антиоксидантный статус и системная гемодинамика у лиц молодого возраста // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2012. Т. 40. № 3. С. 59-61. EDN PWOUPN.
  • Lee G.-J., Lee S.-K., Kim J.-M., Rhee C.K., Lee Y.-K., Brainina Kh.Z., Kazakov Ya.E. Application feasibility of antioxidant activity evaluation using potentiometry in major depressive disorder // Electrochemistry. 2014. Vol. 82. No. 4. P. 264-266. https://doi.org/10.5796/electrochemistry.82.264
  • Brainina Kh.Z., Tarasov A.V., Kazakov Ya.E., Vidrevich M.B. Platinum electrode regeneration and quality control method for chronopotentiometric and chronoamperometric determination of antioxidant activity of biological fluids // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2018. Vol. 808. P. 14-20. https://doi.org/10.1016/jjelechem.2017.11.065
  • Brainina Kh.Z., Tarasov A.V., Vidrevich M.B. Silver chloride/ferricyanide-based quasi-reference electrode for potentiometric sensing applications // Chemosensors. 2020. Vol. 8. No. 1. Art. 15. https://doi.org/10.3390/chemosensors8010015
  • Тарасов А.В., Чугунова О.В., Стожко Н.Ю. Потенциометрическая сенсорная система на основе модифицированных толстопленочных электродов для определения антиоксидантной активности напитков // Индустрия питания | Food Industry. 2020. Т. 5. № 3. С. 85-96. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2020-5-3-10
  • Brainina Kh., Tarasov A., Khamzina E., Stozhko N., Vidrevich M. Contact hybrid potentiometric method for on-site and in situ estimation of the antioxidant activity of fruits and vegetables // Food Chemistry. 2020. Vol. 309. Art. 125703. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125703
  • Будников Г.К., Евтюгин Г.А., Майстренко В.Н. Модифицированные электроды для вольтамперометрии в химии, биологии и медицине. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 416 с. ISBN 978-5-9963-0199-7.
  • Carbon nanotubes. Polymer nanocomposites. Ed. by S. Yellampalli. London: IntechOpen, 2011. 412 p. ISBN 978-953-307-498-6. https://doi.org/10.5772/979
  • Rana M.M., Ibrahim D.S., Mohd Asyraf M.R., Jarin S., Tomal A. A review on recent advances of CNTs as gas sensors // Sensor Review. 2017. Vol. 37. No. 2. P. 127-136. https://doi.org/ 10.1108/SR-10-2016-0230
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp