Türev spectrofotometrik yöntem ile gıda boyalarının analizi
Derivative spectrophotometric method for food dyes analysis
Yazar: MUSTAFA KEMAL AKGÜN
Danışman: DOÇ. DR. MAHMURE ÜSTÜN ÖZGÜR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Gıda boyaları = Food colourants ; Kantitatif = Quantitative ; Türev spektrofotometrik yöntemi = Derivative spectrophotometric method

Özet:
IV ÖZET Gıdalara katılması mümkün olan boyalar ve boyalı maddeler çok çeşitlidir. Ancak pek çoğu insan sağlığına akut veya kronik direkt etki yapıcı, birçok bozukluklara, kötü gelişmelere sebep olucu karakter taşıdığından yasaklanmış ve tüzüklerden çıkarılmıştır. Gıda maddeleri tüzüğünde 21 çeşit boyanın gıdalarda kullanılması üzerine kayıt vardır. Uzun süre zararsız olarak kabul edilen bir çok boyarım son zamanlarda yapılan araştırmalarla gıdalara katılması yasaklanmıştır. Bunların smdirim sistemi, kan ve metabolizma üzerine etkileri toksisite ve karsinojeniteleri bulunmaktadır. Kullanılmasına halen izin verilen boyalar dahi devamlı araştırmalarla sınırlandırılma eğilimine gitmektedir. Halk sağlığının korunması açısından böyle çalışmalara ihtiyaç vardır. Gıda boyar maddelerinin kalitatif analizlerinde daha çok ince tabaka kromatografisi kullanılmaktadır. Kantitatif analizlerde ise çeşitli yöntemler kullanılır. En çok kullanılan teknikler yüksek basmçlı sıvı kromatografisi ve kapiler elektroforezdir. Sunset Yellow (S), Tartrazin (T) ve Ponso 4R (P)'in birarada bulunduğu toz içeceklerde bu maddelerin ön ayırma yapmaksızın tayin edilmesi için türev spektrofotometrik yöntem geliştirildi ve Ar-Tea firması tararından imal edilen Turkish Tropik isimli içeceğin analizine uygulandı. Türev spektrofotometrik yöntemin geliştirilmesi amacıyla 0,1 N HC1, metanol, metanol: NH3 (95:5), metanol: der. HC1 (95:5), su ve pH=4,5 asetat tampon çözeltilerinde S, T ve P'nun 20 ug/ml konsantrasyonda çözeltileri hazırlandı. Bu çözeltilerin 1., 2. ve 3. derece türev spektrumlan alındı. Bunlar arasında metanol çözeltisinde S için 3. derece, P ve T için 2. derece türev spektrumlannm, bu üç maddenin birarada tayini için en uygun spektrumlar olduğu saptandı. 543.1 nm'de P ve T'nin 3. türev absorbanslan, 570.6 nm'de T ve S'nin 2. türev absorbanslan, 426.5 nm'de P ve S'nin 2. türev absorbanslan O'dır. Bu balomdan bu üç maddeyi birarada içeren kanşımm metanoldeki çözeltisinin 570.6 nm ve 426.5 nm'de 2. türev absorbans 543.1 nm'de ise 3. türev absorbans değerleri ölçülerek sırasıyla P, T ve S'nin miktarlan diğerlerinin etkisi olmaksızın tayin edildi. P, S ve T için 6-30 ug/ml, konsantrasyon aralığında hazırlanan standart çözeltilerle saptanan dalga boylarında 2D ve 3D değerleri okunarak konsantrasyonlar ile türev absorbans değerleri arasında ölçü eğrileri oluşturuldu. Bu eğrilere ait doğru denklemleri en küçük kareler metoduyla hesaplandı. Toz içecek örneğinin (Turkish Tropik) metanol ile 10-15 dk çalkalanmasınla elde edilen çözeltilerin 570.6 nm ve 426.5 nm'deki 2D değerlerinin ve 543.1 nm'deki D değerlerinin ilgili ölçü eğrilerindeki karşılığı olan konsantrasyonlar bulunarak toz içecek örneğindeki boyar madde miktarlan hesaplandı. 6 deneme üzerinden standart sapmalar ve %95 güvenirlik düzeyinde güven aralıklan hesaplandı. Yöntemin doğruluğunun test edilmesi amacıyla bilinen konsantrasyonlarda hazırlanan çözeltilerde yüzde verim hesaplan yapıldı. Geliştirilen türev spektrofotometrik yöntem diğer spektrofotometrik yöntemlerden farklı olarak ön ayırma işlemlerine gerek duyulmadan ve bulanık çözeltilerde de uygulama kolaylığı sağlamıştır.

Abstract:
ABSTRACT The synthetic dyes, which is adding to the food, are different. However, many of them is dangerous to human kind and for this reason and dangerous character of them the use of dyes has been forbidden and throw off the rules and regulation. There are twenty one kind of dyes making use of the food as addition are registered in the rules and the regulation of food. For a long time some dyes has been forbidden; because, the influence of some those pigments to the digestive system, blood and metabolism are dangerous. Some pigments which has been granted permission for using in food as addition, is pursuing with continuous research and the work on that area is limiting. We need that kind of work for keeping the health of the commen people. As a results, the analysis of dyes in food is very important. Thin layer chromatography is used for the qualitative analysis of dyes. A number of method are used for the quantitative analysis of dyes in food. High pressure liquid chromatography and capillary electrophoresis are used the mostly techniques. In this work a very simple spectrophotometric method has been developed for the determination of Sunset Yellow (S), Tartrazine (T) and Ponceau 4R (P) in pure form and in powder drink (Turkish Tropik, produced by Ar-Tea Firm). The procedure does not require any seperation step. The methanol to be more suitable solvent for P, S and T than 0.1 N HC1, water, pH: 4.5 acetate buffer, methanol: ammonia (95:5), methanol: cone. HC1 (95:5) mixture. For the selection of the suitable derivative spectra, the first, second and third derivative spectra of 20 ug/mL solutions of P, S, and T were recorded against the methanol. At the second derivative spectra of P, S and T; P and T can be determined by measuring at 570.6 nm (2Ds7o.6) (zero-crossing point for T and S) and 426.5 nm (2Ü426^) (zero-crossing point for P and S) and at the third derivativative spectra of these solutions, S can be determined by measuring 543.1 nm (3Ds43.i) zero-crossing point for P and T). At these wavelengths the signals of the mixture and the determined compound are coinciding. By measuring the second derivative absorbances of standard P, T solutions and third derivative absorbances of standard S solutions, at selected wavelengths, the calibration curves were constructed between dye concentrations (C) and derivative absorbance values denoted as 2D and 3D). Concentration ranges for P, T and S were 6.0-30.0 ug/mL. Linear regression equations of these calibration curves were calculated using the method of least squares. An accurately weighed 20 gram of powder drink was transferred into 50 mL calibration flask. About 20-30 mL of methanol was added and the mixture was shaken for ten minutes. The volume was adjusted 50 ml with methanol and filtered. The third and second derivative spectra of the solutions were recorded against methanol. The absolute values of the second derivative spectra of these solutions were measured at 570.6 nm and 426.5 nm, and the absolute values of the third derivative spectra were measured at 543.1 nm. The amounts of P, T, and S in powder drink were calculated from the regression equations of the calibration graphs. To test accuracy and precision, the proposed method was applied to the analysis of several synthetic mixtures of S, T, and P in different ratios. The turbid background was eliminated by developed method and the procedure does not require any seperation step.