EREDETI
DOLGOZATOK — BESZÁMOLÓK
Vanillin és bourbonal megkülönböztetése papiros kromatográfiás módszerrel RAVASZ LÁSZLÓ Kereskedelmi Minőségellenőrző Intézet, Budapest É r k e z e tt: 1 9 5 8 . j ú n iu s 10.
A h arm in cas évek végén m in d az éd esip arb an , m in d a h á z ta rtá s o k b a n egyre fo kozódott a „sz in te tik u s v a n ília ” , a k ristá ly v a n illin h a sz n á la ta s részben k is z o ríto tta a fűszer-vaníliát. A n n a k ellenére, h o g y a fű szerv an ília finom abb zam a tú , nehezebb beszerzése, ad ag o lása, m inőségének fa jta és é v já ra t szerin ti in gadozása s n e m u to lsó so rb an n ag y o b b k ö rü lte k in té st igénylő tá ro lá sa m ia tt szám os felhasználási te rü le te n elő n y b en részesítik a k ristá ly v a n illin t, illetve a belőle k é s z íte tt v a n illin c u k ro t, vaníliaeszenciát. A v a n illin p ro to k ateó h u a lh e d y d szárm azék , 3-m etoxy-, 4-oxy-, benzaldehyd. A v an illin n el közel azonos, de m egközelítőleg h áro m szo r erősebb zam a tú a vele kém iailag ro k o n b o u rb o n al, 3-etoxy-, 4-oxy-, benzald eh y d .
M indkét v eg y ü le te t felh aszn álták a v a n ília z a m a t előidézésére. A b o u r b o n al világpiaci á rá n a k ing ad o zá sátó l függően k ih a sz n á lv a n ag y o b b zam ato sító erejét, rövidesen ta lá lk o z ta k a m inőségellenőrző szervek o ly an ese tekkel, am ik o r a v a n illin t h a m is íto ttá k b o u rb o n á lla l (fő k én t v a n illin c u k ro k b an , s a b o u rb o n á lt k ristá ly v a n illin n e l (fő k én t tis z ta készítm ényekben). H azai szerzők is foglalk o ztak a k é t v e g y ü let eg y m ásm elletti m egbíz h a tó k im u ta tá sá v a l. Telegdy-K ováts (1) az égetéses e ljá rá st, illetv e az o lv ad ásp o n t m eg h atáro zásá t a já n lja m in d a tis z ta k észítm én y ek , m in d a c u k o rta rta lm ú készítm ény ek v izsg álatán ál. U tó b b ia k n á l a h a tó a n y a g o t éteres k irázással k ü lö n íti el a cu k o rtó l. Jasch ik (2) a k é t v e g y ü let m eg különböztetésére a h id razin sz u lfá to t ajá n lja . M ódszerének lényege, hogy ellentétben az eddig m eg jelen t iro d alm i ism erte tések k el (3) sósavas h id razin sz u lfát h e ly e tt reag e n sk é n t 0,1 n. h id ra z in sz u lfá to t (sósav n é l kül) használ. Míg a v an illin o ld at h id raz in sz u lfá t h o zzáad ásak o r m eg sárgul s csak m ásn ap v álik k i az o ld atb ó l n aran csv ö rö s színű k ristály halm az, addig a bo u rb o n al o ld atb ó l azo n n al sárg a csap ad ék k épződik, m ely fö lö tt az o ld at színtelen m a ra d . V anillin és b o u rb o n a l k everékéből a reagens h o zzáadásakor sárg a csapadék k épződik, s a fö lö tte levő o ld a t
1
181
is sá rg a színű m arad . Ö sszehasonlító o ld ato k a lk a lm a z á sá v a l (kolorim etriás m ódszer) a v an illin -b o u rb o n a l a rá n y a 5-—10% po n to sság g al m eg h a tá ro z h a tó . H a z á n k b a n a v a n ília p ó tlá sá ra v a n illin c u k ro t és v an íliap ó tló ta b le t t á k a t h o zn ak forgalom ba. E lő b b i 0,6% , u tó b b i 1, 0 % k ristá ly v a n illin t a r talm ú . A k észítő k tö b b n y ire en n él 5 0 % -kai tö b b h a tó a n y a g o t h asz n á ln a k fel azért, hogy a szav ato sság i idő v égén (3 hónap) is ta rta lm a z z a a k é sz ít m én y a b u rk o ló ta sa k o n f e ltü n te te tt k ristá ly v a n illin m ennyiséget. Á v a n illin ta rta lo m m e g h a tá ro z á sá t ú g y végezzük, hog y a v a n illin cukorból 5— 10 g-ot lem érü n k , 20 százalékos alkoholos o ld a tb a n feloldjuk s tim o lftáléin v ag y fen o lfta lein in d ik á to r m e lle tt m ik ro b ü re ttá b ó l 0,1 n N aO H o ld a tta l m e g titrá lju k . 1 m l 0,1 n N aO H o ld a t fog y asztás 0,0152 g k ristá ly v a n illin n e k felel m eg. V aníliapótló ta b le ttá k n á l k ö tő a n y a g k é n t tö b b n y ire s te a rin t h asz n á ln a k , m ely sz in té n fo g y aszt lúgot. E b b e n az e se t b en ú g y já ru n k el, hogy a 20 % -os alkoholos o ld a tb a n o ld o tt vizsgálati a n y a g o t szű rő p ap íro n m eg szű rjü k , alkoholos o ld a tta l u tán m o ssu k s a szű rletb ő l végezzük a titrá lá s t. Ú ja b b a n a g y ártó v á lla la to k en g ed ély t k é rte k , hog y 0,4% b o u rb o n állal 0,35% b o u rb o n al ta rta lo m feltü n te té sé v e l k észítsenek v an illin c u k ro t. A m eg h a tá ro z á st to v á b b ra is lúgos titrá lá ss a l végezzük. 1 m l 0,1 n N aO H 0,0166 g b o u rb o n á ln a k felel m eg. A m e g h atáro zásn ál a z o n b an a r r a is ügyelni kell, hogy a b o u rb o n á lt n em h e ly e tte síte tté k -e részben v a g y egészben vanillinnel. Á tta n u lm á n y o z v a a k é t v eg y ü let m eg k ü lö n b ö ztetésére v o n atk o zó re n d k ív ü l n ag y szám b a n ta lá lh a tó iro d alm i a d a to t (4), leggyorsabb és leg célravezetőbb m ódszernek (különösen so ro zatv iz sg álato k esetén) a D ingem ans á lta l a já n lo tt (5) k ro m a to g rá fiá s e ljá rá s t ta lá ltu k . A m ódszer lényege, hogy a vizsgálandó an y ag b ó l alkoholos k iv o n a to t készít, s ab b ó l megfelelő m inőségű szű rő p a p írla p ra fo lto k a t helyez el. A k ro m a to g ra m o t p etro léterb en fejleszti k i s alk a lm a s e lő h ív ó o ld a tta l h ív ja elő. Bergner és Sperlich (6) felh ív ja a fig y elm et a rra is, hogy a m e g h a tá ro zásnál ügyelni kell a szű rő p ap iro s v íz ta rta lm á ra , m e rt m inél n ag y o b b a n n a k v íz ta rta lm a , a n n á l kiseb b ek az R f é rték ek . E gek és Horrocks (7, 8) Schleicher és Schüll № 597 v ag y 604 sz ű rő p a p iro st aján l. F e n ti szerzők kö zlem én y eit á tta n u lm á n y o z v a s m odell k ísé rle te t végezve a van illin és b o u rb o n al m eg k ü lö n b ö ztetésére az a lá b b i e ljá rá s t ta r tju k a lk a l m a sn a k : A vizsgálandó anyagok előkészítése 1. V anillincukorból 0,5 g -o t lem érü n k s h o zzáad u n k 2— 3 m l 96% -os alko holt, tö b b szö r összerázzuk, hogy a v a n illin t k io ld ju k s a c u k ro t leüle p ed n i h ag y ju k . A z o ld a t tis z tá já t h asz n á lju k fel a vizsgálathoz. Ú gy is e ljá rh a tu n k , hogy alkoholos tö rz so ld a to t k é szítü n k , s a n n a k csak aliq u o t részét h aszn álv a titrá lá sh o z , a v issz a m a ia d t o ld a to t h asz n á lju k fel a krom atografáláshoz. 2. V aníliapótló ta b le ttá b ó l 0,5 g -o t lem érü n k , 5 m l 40% -os alkoh o llal a h a tó a n y a g o t k irázzu k , az o ld a to t sz ű rjü k s sz ű rle té t sz árazra párolva, a m a ra d é k o t 2— 3 m l 96% -os a lk o h o lb an feloldjuk. 3. E gyéb élelm iszernél ú g y já ru n k el, hog y a vizsgálandó anyagból 10— 20 g-ot lem érünk , 30— 40 m l etiléterrel a v a n illin t, illetv e a b o u rb o n á lt k io ld ju k , m a jd az éteres ré sz t sz á ra z ra p áro lv a, a m a ra d é k o t 2— 3 m l 96 százalékos alk o h o lb an o ld ju k . összehasonlító oldatok: 0,01 százalékos alkoholos v an illin o ld at, 0,1 százalékos alkoholos b o u rb o n alo ld at.
182
A szűrőpapiros előkészítése és a kromatogram kifejlesztése W h a tm a n № 0 szám ú szű rő p ap iro sb ó l 3 0 x 30 cm n ag y ság ú n égyzetes la p o t k iv ág u n k . (K evesebb m in ta esetén 20 X 20 cm n a g y ság ú la p is elegendő.) A szű rő p ap iro st félórára szá rító szek rén y b e h elyezzük, m a jd k iv év e fél óráig levegőn álln i h a g y ju k , s alsó élével p á rh u z a m o sa n 2,5 cm m ag asság b an ceruzával v o n a la t h ú zu n k . E z u tá n a szű rő p ap iro s oldalélétől 3 cm tá v o l sá g b an balró l jo b b ra 2,5— 3 cm -re e g y m ástó l m ik ro p ip e tta segítségével 1— 1 m l vizsgálandó o ld a tta l fo lto k a t h e ly ez ü n k el a v onalon. Az utolsó k é t fo lto t a vanillines, illetve b o u rb o n alo s összehasonlító o ld a tta l k é sz ítjü k . E gyszerre 1 m l o ld a to t a ceru záv al m eg jelö lt s ta rtp o n tra ne v ig y ü n k fel, m e rt az így k é s z íte tt folt n ag y o n szétfolyik. Ü g y já r ju n k el, hog y a p ip e t tá b ó l 3— 4 csepp kiengedése u tá n p á r m ásodpercig h a g y ju k a fo lto t szárad n i, s a to v á b b i h o zzáad ást is részletek b en végezzük. A fo lto k h e ly é t jelö ljü k m eg, hogy azok m elyik v izsg álati oldatból, illetv e összehasonlító o ld atb ó l s z á r m aznak. E z u tá n a sz ű rő p a p írt m eg sz á rítju k , m a jd belőle az ism e rt m ódon h e n g ert fo rm álu n k , s a n n a k k é t érin tk ező old alélét cérnaöltéssel la z á n rö g zítjü k . A z íg y elk é sz íte tt sz ű rő p ap iro sh en g ert h elyezzük négyzetes ü v e g lapon nyug vó ü v e g b u ra alá, m elybe előzőleg k ev és v izet, illetv e p e tro lé te rt ta rta lm a z ó k é t ü v e g p o h á rk á t h ely ez tü n k , s egy éjjelen á t h a g y ju k állni, hogy a szű rő p ap ír a k é t oldószer gőzével te lítő d jé k . W h atm an № 0 szű rő p a p írn á l a szű rő p a p ír v íz ta rta lm á tó l függően az aláb b i R f érté k e k e t ta lá ltu k (I. tá b lá z a t). I. táblázat
A s z ű rő p a p ír v íz ta rta lm a 5.2%
8,0% Rf
15,1%
é rté k
V anillin ..............................
0,3 2
0,18
0,08
B o u rbonal
.....................
0,80
0,62
0,3 6
C u m a r in ..............................
0,93
0,80
0,65
M ásnap a k é t foly ad ék k al teli e d é n y k é t a b u ra alól kivesszük, h ely ü k b e a szűrőpapiroshenger átm érő jén él n ag y o b b P etri-csészét helyezünk, m elybe 2 cm m ag asan p e tro lé te rt ö n tü n k , és ebbe á llítju k a hen g ert. 2— 3 ó ra a la tt az oldószer felem elkedik a szű rő p ap iro s tetejéig. Ü g y eln i k ell a rra , hog y az ü v eg b u ra a lja m egfelelően csiszolt legyen, ellenkező esetb en oldószerveszte séggel szám o lh atu n k , s a P e tri-csészébe ö n tö tt p e tro lé te r m ennyisége nem lesz elegendő. U tá n a kivesszü k a p ap iro sh en g ert, levegőn m eg szárítju k s a k ro m a to g ra m o t előhívjuk. A
k ro m a to g r a m
e lő h ív á sa
Az előhíváshoz az aláb b i négy o ld a to t h a sz n á ltu k : 1. 25 százalékos am m ó n iu m h id ro x id -o ld at, 2. 0,5 g benzidin, 20 m l jégecet és 80 m l 9(>%-os alko h o l o ld ata, 3. 90 m l te líte tt vizes h id ra z in sz u lfá t-o ld a t és 10 m l 4 n sósav elegye, 4. 0,1 n alkoholos K O li-o ld a t. A m e g száríto tt szű rő p ap iro st (a h en g er v a rra ta in a k szétv ág ása u tá n ) k ite rítjü k s üvegből k észü lt levegőfújós perm etezővel b efú jju k . Az am m ó-
1*
183
n ium hidroxidos, illetv e alkoholos k á liu m h id ro x id o s b efú v ás u tá n a foltok gyengén ellilásodnak, a 2. és 3. sz. o ld a to k k a l b e p e rm e te z e tt szű rő p ap iro so n a fo lto k m eg sárg u ln a k . A z a lá b b i I I . tá b lá z a t tü n te ti fel, hogy az elő h ív ó o ld ato k k al b e p erm ete z e tt szűrőpapiroson a fo lto k n ap fén y b e n , illetv e U V fén y b en vizsgálva m ilyen színben tű n te k elő : I I . táblázat
UV fényben
N ap fén y b en Előhívó o ld a t v izsg á lv a a fo lto k a t 2 5 % -os a n im ó n iu m h id ro x id -o ld a t
S z ín te len , 1— 2 ó rai á llás u tá n v ilá g o s, lilás elszíneződés
S ö té tk é k
B enz id in -o ld a t
A v a n illin v ilág o s, a b o u rb o n al n aran cssá rg a
N a ra n c ssá rg a
H id ra z in sz u lfá t-o ld a t
C itro m sá rg a
S á rg ásb a rn a
0,1 n alkoholos K O H -o ld at
S z ín te len , 1— 2 a ra n y s á rg a
ó rai
á llás
u tá n
világos S ö té tk é k
A z előhívó o ld a to t szükség esetén a keresk ed elem b en k a p h a tó poliam id m ű an y ag b ó l k észü lt p arfü m sz ó ró v a l is p e rm e te z h e tjü k , e k k o r azo n b an a p e rm e t egyenlőtlen elosztású, s h e ly e n k é n t esetleg n ag y szétfolyó cseppek képződnek, és tö b b elő h ív ó an y ag ra is v a n szükség. A z előhívás u tá n a sz ű rő p a p ír t m eg szárítju k s a z u tá n vizsgáljuk. Ö sszehasonlító o ld ato k esetén az R , érték ism erete szü k ség tele n s a szű rő p ap iro s v íz ta rta lm á n a k k o n d i cio n álására sem kell ügyelni. E gy-egy szűrőpap iro so n egyszerre nyolc m in ta vizsgálható. A v anillin és b o u rb o n a l egym ás m e lle tt is jó l m eg k ü lö n b ö zteth ető . A h a sz n á lt négy elő h ív ó o ld at k ö zü l a sósavas h id ra z in sz u lfá to t ta lá ltu k a legjobbnak. B en zid in o ld atn ál a b e sz á ra d t p erm etcsep p ek sárg a színe z a v a rja a foltok felism erését, s m eg b ízh ató k é p e t csak UV fén y b en k a p h a tu n k . Az a m m ó n iu m h id ro x id csak 0,01 százalék n ál tö m én y eb b oldatból fe lv itt fo lto k a t színez m egfelelően. A z alkoholos K O H -al e lő h ív o tt foltok képe is csak U V fén y b en vizsg álh ató . A* sósavas h id ra z in sz u lfá tta l e lő h ív o tt foltok m á r n ap fén y b e n is jól m eg k ü lö n b ö zteth ető k . K ellő g y a k o rla t m ellett is m é it töm énységű összehasonlító o ld ato k h a sz n á la ta esetén a foltok n a g y ságából az is m eg állap íth ató , hogy a vizsgált v an illin cu k o r v ag y v an íliap ó tló k ristá ly v a n illin , illetv e b o u rb o n a l ta r ta lm a eléri-e a k ív á n t százalékos é rték et. IR O D A L O M
T elegdy-K m úts L.-. M e z ő g a z d a s á g i K u t a t á s o k . X I V . 1— 3 , 1 0 4 1 . Jaschik 8 .: M a g y a r K é m i a i F o l y ó i r a t , 56. 4 3 1 . 1 0 5 0 . Stadler , P . é s Wagner, К .: Z . A n a l. C h e m . 1 0 8 , 1 0 1 , 1 0 3 7 . Bauer, J .: D i e o r g a n is c h e A n a l y s e . 1 0 5 0 . Dingemane, J . J .: C h e m . W e c k b l. 27, 6 9 4 , 1 9 3 0 . (6) fíergner К . (I. és Sperlich, H . : D eutsche L ebensm ittel R undschau. 6, 134, 1051. (7 ) van E yk , P. N .: P h a r m . V V eck b l. 60, 1 2 0 4 , 1 9 2 3 . (8 ) Horroek'8, 11. H .: N a t u r e 164, 4 4 4 , 1 9 4 9 .
(1 ) (2 ) (3 ) (4 ) (5 )
184
Р А З Л И Ч Е Н И Е В А Н И Л И Н А И Б У Р Б О Н А Л А П РИ ПОМОЩИ Х РО М А Т О ГРА Ф И И Л . Равас Д л я различения ванилина и бурбонала, н аходящ ихся в смешанном состоянии (во ванилином сахаре и в других пищевых п родуктах) п р е имущественно прим еняется хром атограф ический метод. При развити и спиртового раствора исследуемых вещ еств на В атман № о ф и л ьтр о вальной бумаге с петролэфиром, значение R r a бурб онала больше чем два раза превыш ает R f В анилина. Значение R r a зави си т от содерж ан ия воды ф ильтровальной бумаги. Д л я п роявлени я прим еняется о п р ы ск и вание с солянокислы м раствором гидразинсульфата-. Н а проявленном хроматограмме п ятн а вани лин а и бу р б о н ал а имеют лим онно-ж ёлтый в солнечном свете, а в У. В. свете ж елтокоричневы й цвет. U N T E R S C H E ID U N G VON V A N IL L IN U N D B O U R B O N A L V E R M IT T E L S D E R P A P IE R C H R O M A T O G R A P H IE L . R avasz Z um N achw eis v o n V anillin u n d B o u rb o n al n eb en ein an d er (in V an illin zucker u n d an d eren leb en sm ittelin d u striellen P ro d u k te n ) is t die p a p ie r ch ro m atographische M ethode v o rte ilh a ft an w en d b ar. D ie F lecke des a lk o h o li schen E x tra k te s d er zu p rü fe n d e n S u b stan zen a u f F ilte rp a p ie r W h a tm a n № 0 w erden m it P e tro lä th e r au se in a n d e rg e z o g e n ; d ab ei b e tr ä g t d er R f W ert des B ourbonais das D o p p elte des V anillins. Z um E n tw ic k e ln erwies sich als S prühreagens salzsaure H y d ra z in su lfa tlö su n g a m geeignetsten. A u f dem entw ickelten C hrom ato g ram m sin d die F leck en des V anillins wie auch diejenigen des Bourlponals zitronengelb u n d im U. V. L ic h t g elb b rau n . D E L E C T IO N O F V A N IL L IN A N D B O U R B O N A L IN T H E P R E S E N C E O F EA C H O T H E R BY A C H R O M A T O G R A P H IC M E T H O D L . R avasz T he ch ro m ato g rap h ic m e th o d p ro v ed to be su ita b le for th e d etec tio n of v an illin a n d b o u rb o n al in th e presence of each o th e r (in pow derized su g ar aro m atized b y v an illin a n d in o th e r food p rep aratio n s). O n developing th e ethanolic solution of th e sub stan ces to be ex am in ed b y p etro le u m e th e r on W h atm an № 0 filte r p ap er, b o u rb o n a l show ed R f v alu es over th e double v alue of th a t of vanillin. As a developing sp ray , a h y d ro ch lo ric h acid so lu tio n of h ydrazine su lp h a te gave b e st resu lts. T he sp o ts of b o th v a n illin an d b o u rb o n al on th e developed c h ro m ato g ram s w ere lem on yellow in d a y lig h t a n d yellow ish brow n in u ltra v io le t lig h t. 185
