Spectrometer를 이용한 탄산음료수 중 카페인 및 벤조산 정량

목차

1. 실험제목
2. 요약
3. 서론
4. 재료 및 방법
5. 결과 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

caffeine 6.85mg과 benzoic acid 8.92mg이 들어있다는 실험 결과가 나왔다.
탄산 음료수 종류
Benzoic acid
Caffeine
칠성사이다(250ml)
8.92mg
6.85mg
▷ Beer Law
흡수된 빛의 양을 측정하여 용액의 농도를 결정하는 데 정량적인 관계가 필요하다. 이것은 단순히 Beer의 법칙이라 알려진 Beer-Lambert 법칙이다.
이 식에서 용액의 농도 c는 L당 몰수이고 ε는 몰흡광계수라 하며 흡수물질과 사용한 파장의 특성을 나타내는 상수이다. 용기의 나비 b는 cm로 나타내며 대부분의 실험에서 일정하다. 는 농도에 정비례한다.
만일 을 Beer-Lambert 법칙에 맞는 용액의 농도에 대해 도시하면 직선이 얻어지고 그 기울기는 -εb 이다. 여기서 는 용액의 투광도라 한다.
분광법 실험에서는 일반적으로 %투광도(%T=P/Po×100)와 흡광도(A=logP/Po=
2-log%T)가 사용된다. 용액이 Beer-Lambert 법칙에 따르는 경우 A와 log%T는 농도에 직접 비례한다. 이것은 위에서 말한 Beer-Lambert 식을 약간 변형하여 나타낸 것이다. 흡광도에서 필요한 식은 (-1)을 곱하면 간단히 된다.
A = ε b c
▷ 빛의 파장 범위
백색광(태양광선. 백열전구)을 프리즘을 통해서 보면 색광, 스펙트럼으로 분산된다.
가시광선은 보통 380nm ~ 770nm 사이이다.
▷ Caffeine시료의 농도를 높게 하는 이유
보통 탄산음료수 중에는 Caffeine이 많이 들어있기 때문에 Benzoic acid의 농도보다는 2배정도 높은 시료를 만들어 Calibration Curve를 작성하도록 한다.
▷ 카페인(Caffeine)
카페인(Caffeine)은 식품 및 의약품제제등에 광범위하게 함유되어있는 1, 3, 7-Trimethine계 화합물로서 냄새가 없고 맛이 쓴 백색분말이며, 클로르포름에 잘 녹고 물, 빙초산, 무수초산에 조금 녹으며 에탄올 또는 에텔에는 녹기 어려운 물질이다. Caffeine은 주로 열매 등의 천연물에서 얻어지며 약리작용은 중추신경흥분제, 심장수축력 증가, 위액분비 촉진, 이뇨효과 등을 가지고 있어 여러 가지 의약품에 널리 사용되고 있으며 식품에서는 주로 자극제로 사용된다. 그러나 과량 섭취시 불안감, 불면 등의 부작용을 일으키기도 한다. Caffeine의 화학식은 C8H10N4O2이며 분자량이 194.19이고 C 49.48%, H 5.19%, N 28.85%, O 16.48%로 이루어져 있으며 구조식은 다음과 같다.
▷ Benzoic acid와 Sodium benzoate
안식향산(benzoic acid)은 백색의 작은 엽상 또는 침상 결정으로 냄새가 없고 냉수에 난용, 온수, ethanol, propylene glycol, 젖산, 초산에 가용하는 성질이 있다. pH가 낮을수록 발육저지 작용이 강하고 중성에서는 거의 효과가 없다. 체내에서 마뇨산(馬尿酸)으로 해독되어 대부분 요(尿) 중으로 배설되기 때문에 축적성이 없다. 안식향산나트륨(S154, sodium benzoate)은 백색 입상 또는 결정성 분말로서 냄새가 업고 물에 가용, 에탄올에 난용하는 성질이 있고 산성이 강한 식품일수록 유효하다.
위의 두 물질은 식품 중의 미생물 발육을 억제하여 부패를 방지하고 식품의 선도를 유지하기 위하여 사용되는 식품첨가물로 살균작용보다 부패미생물에 대한 정균작용(bacteriostatic action)으로 보존기간을 연장시켜 식품의 변질과 변패를 방지하게 된다.
6. 참고문헌 (Reference)
1. 한국약학대학 협의회 약물학 1991년 p. 203, 204
2. 중앙 멀티미디어 백과사전

키워드

Spectrometer,   분광광도계,   탄산음료,   카페인,   벤조산,   식품분석,   분석실험