Xây dựng quy trình phân tích axit béo cis trans trong sản phẩm margarine

TR R NG I H C BÁCH KHOA TP T H CHÍ MINH H KHOA K THU U T HĨA AH C B MÔN CÔNG NGH N TH H C PH M & U NG LU N V N CAO H C X XÂY D NG QUY Q T TRÌNH H PHÂN N TÍCH H AXIT T BÉO O C CIS/TR RANS TRON NG S N PH M MA ARGARINE G GVHD : TS TR N BÍCH LAM S SVTH : LÊ TH S I 10110196 T H Ch TP hí Minh, Tháng T 08 N m 2012 CƠNG TRÌNH TR C HỒN THÀNH T I NG I H C BÁCH KHOA I H C QU C GIA TP.H CHÍ MINH Cán b h ng d n khoa h c: TS Tr n Bích Lam Cán b ch m nh n xét 1: PGS.TS Võ Th B ch Hu Cán b ch m nh n xét 2: TS Phan Ng c Hòa Lu n v n th c s đ c b o v t i Tr ng i h c Bách Khoa, HQG Tp H Chí Minh ngày 16 tháng 08 n m 2012 Thành ph n h i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m: PGS TS Nguy n Thuý H TS ng Ch t ch ng Qu c Tu n Th ký PGS TS Võ Th B ch Hu y Viên TS Phan Ng c Hòa y Viên TS Tr n Bích Lam y Viên Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Tr lu n v n đ ng Khoa qu n lý chuyên ngành sau c s a ch a (n u có) Ch t ch H i đ ng đánh giá lu n v n B môn qu n lý chuyên ngành TR NG I H C BÁCH KHOA PHÒNG ÀO T O S H C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM c l p – T – H nh phúc Tp.HCM, ngày….tháng….n m 2012 NHI M V LU N V N TH C S H tên h c viên: Lê Th S i Phái: N Ngày, tháng, n m sinh: 20-12-1985 N i sinh: Hà N i Chuyên ngành: Công ngh Th c ph m I- TÊN u ng MSHV: 10110196 TÀI: Xây d ng quy trình phân tích axit béo cis/trans s n ph m margarine II-NHI M V VÀ N I DUNG: - T ng quan v trans fat: đ c tính, ngun nhân hình thành k thu t phân tích trans fat - Xác đ nh thơng s k thu t c a h th ng GC-MS m u trans fat chu n - T i u hóa q trình x lý m u este hóa axit béo - Xây d ng ph - ng pháp đ nh l ng axit béo d ng trans: Elaidic axit ng d ng quy trình nghiên c u đ phân tích m t s m u Margarine đ c bán t i HCM III-NGÀY GIAO NHI M V : 15-06-2011 IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 03-08-2012 V-CÁN B H NG D N: TS Tr n Bích Lam CÁN B H NG D N (H tên ch ký) CH NHI M B MÔN QU N LÝ CHUYÊN NGÀNH (H tên ch ký) KHOA QL CHUN NGÀNH (H tên ch ký) LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày t lịng bi t n sâu s c t i TS Tr n Bích Lam ng i tr c ti p h ng d n đóng góp nh ng ý ki n h t s c quý báu đ ng viên su t trình nghiên c u Xin trân tr ng c m n s giúp đ t n tình c a th y cô Quý th y cô tr ng i H c Bách Khoa, đ c bi t th y cô b môn công ngh th c ph m gi ng d y, h ng d n giúp đ t o u ki n thu n l i cho hai n m qua Cu i xin trân tr ng g i l i c m n t i s giúp đ , h tr c a Ban Giám c, lãnh đ o Phịng c ng nh tồn th anh ch em Trung tâm phân tích phân lo i hàng hóa xu t nh p kh u- Chi nhánh t i TP HCM M t l n n a xin chân thành c m n TP H Chí Minh, Ngày 06, tháng 08, n m 2012 H c viên Lê Th S i TÓM T T LU N V N Các axit béo d ng trans (TFA) đ c tìm th y ch y u s n ph m bánh, shortening, margarine d u n Trong margarine đ nhi u nh t TFA th c ph m đ c xem ngu n ch a TFA c ch ng minh có liên quan t i nguy c b nh tim m ch Nh m ki m soát s hi n di n c a TFA th c ph m giàu ch t béo, ti n hành xây d ng quy trình phân tích đ nh l ng axit béo d ng trans, s d ng k thu t s c ký khí ghép kh i ph (GC-MS) N i dung nghiên c u g m ph n: Xác đ nh thông s k thu t h th ng GC-MS Ion trap Thermo Polaris Q T i u hóa q trình chu n b m u phân tích Xây d ng ph ng pháp đ nh l ng axit béo d ng trans elaidic ng d ng quy trình nghiên c u đ phân tích m t s m u margarine K t qu nghiên c u dùng c t HP-88 aryl-polysiloxane 100m* 0.25mm*0.2µm, có đ phân c c cao, ch ng trình nhi t đ :120oC gi 6.5 phút, t ng 10oC/phút đ n 200oC, gi 10phút, t ng 5oC/phút đ n 210oC, gi phút tách đ d ng cis trans Quy trình phân tích đ nh l h i 97%, ph c hoàn toàn axit béo ng trans fat xây d ng có hi u su t thu ng pháp c ng th a mãn giá tr nh đ l p l i, h s t ng quan, đ nh y… Kh o sát phân tích m u margarine T ng An, Canola, Flora Meizan K t qu kh o sát cho th y c m u đ u không ch a trans fat ABSTRACT Trans fatty acids (TFA) are commonly found primarily in bakery products, shortenings, margarines and cooking oils Margarines, which is considered containing the most TFA sources High consumption of a high- TFA diet has been shown to be associated with greater risk of cardiovascular disease To control the presence of TFA in foods rich in fat, we started to build quantitative analysis process trans fatty acids, using gas chromatography techniques graft mass spectrometry (GC-MS) Research contents include parts: Determine the specifications on the Thermo Scientific Polaris Q ion trap GC-MS Optimization of sample preparation Build quantitative method of trans fatty acid elaidic The application process for analyzing a study some of margarines Result of this experiment use the highly polar HP-88 cyanopropyl column (100m * 0,25 mm* 0,2µm film thickness), programmed temperature conditions: 120oC, 6,5 min, 10oC/min to 200oC, 10 min, 5oC/min to 210oC, min, complete separation of cis/trans fatty acids Process quantitative analysis of trans fat has built up a 97% yield, the method also satisfies the repeatability value, correlation coefficient, sensitivity Survey and analysis of Tuong An, Canola, Flora and Meizan margarines Survey results showed that all samples did not contain trans fat DANH M C CH VI T T T LDL-C : Low-density-lipoprotein cholesterol (Lipoprotein có t tr ng th p) HDL-C : Hight density lipoprotein - cholesterol (Lipoprotein có t tr ng cao) AOAC : Association of Official Analytical Chemists (Hi p h i nhà hố phân tích th ng) IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry FSA : Food Standards Agnecy (C quan tiêu chu n th c ph m c a Anh) WHO : World Health Organization( T ch c y t th gi i SACN : Scientific Advisory Committee on Nutrition ( y ban T v n khoa h c v Dinh d ng) NAS : National Academy of Sciences AHA : American Heart Association FTIR : Fourier transform infrared spectroscopy FAMEs : Fatty acid methyl esters GC : Gas chromatography MS : Mass Spectrometry IR : Infrared spectroscopy RP-HPLC: Reversed phase High-performance liquid chromatography TFA : Trans fatty acids FFA : Free fatty acid Trans-9- C18: 1: Elaidic acid Trans-11-C18:1 : Vaccenic acid CLA : conjugated linoleic acid (axit linoleic liên h p) Trans, trans-9,12-C18:2: Linoelaidic acid Trans-9-C16:1: Palmielaidic acid GC-MS : Gas chromatography/Mass Spectrometry (S c ký khí ghép kh i ph ) MeOH : Methanol KOH : Potassium Hydroxide NaOH : Sodium hydroxide ACN : Acetonitrile AOCS : American Oil Chemists' Society SPE : Solid-phase extraction H2SO4 : Sulfuric acid HCl : Chlorhydric acid CuSO4 : Copper Sulfate NIST : National Institute of Standards and Technology LOD : Limit of detection (Gi i h n phát hi n) LOQ : Limit of Quatitation (Gi i h n đ nh l GC : Gas chromatography (S c ký khí) MS : Mass Spectrometry (Kh i ph ) CO2 : Carbon dioxide mg : Milligram mg/l : Milligram/lit µg/l : Microgram/lit o : Degree Celsius (đ C) ppb : Part per billion (ph n t ) ppm : Part per million (ph n tri u) C ng) UV-VIS : Ultraviolet-visible spectrophotomet (Quang ph UV-VIS) EI : Electron Ionization (Ion hóa n t ) eV : Electron vôn H2O2 : Hydrogen Peroxide S : Di n tích peak s c ký Stb : Di n tích trung bình peak s c ký Sn : l ch chu n ng đ i RSD(%) : l ch chu n t pH : pH T : Nhi t đ ph n ng Tg : Th i gian ph n ng M CL C Ph n I L i m đ u 1.1 Tính c p thi t c a đ tài 17 1.2 M c tiêu c a đ tài 18 1.3 1.4 Ph it ng ph m vi nghiên c u 18 ng pháp nghiên c u: 18 Ý ngh a khoa h c th c ti n 18 1.6 C u trúc c a lu n v n 19 Ph n II T ng Quan 20 2.1 Margarine 20 2.2 T ng quan v axit béo không no d ng trans 22 2.2.1 Khái ni m 22 2.2.2 Các đ ng hình thành nên ch t béo trans, [13, 21, 45] 23 2.2.3 Ngu n th c ph m có ch a TFA, [27] 27 2.2.4 nh h ng c a TFA đ n s c kh e, [34, 37, 38] 29 2.2.5 Các tiêu chu n quy đ nh v vi c s d ng trans fat th c ph m 31 2.2.6 T ng quan v nghiên c u th gi i n c v phân tích trans fat th c ph m 33 2.3 Các ph ng pháp xác đ nh trans fat 35 2.3.1 S d ng Quang ph H ng ngo i FTIR, [7, 9, 10, 32] 35 2.3.2 S d ng k thu t s c ký khí (GC), [1, 12, 35] 36 2.3.3 Phân tích cis/trans FAMEs b ng cách s d ng b chi t pha r n ion B c SPEion Ag, [16, 40] 37 2.3.4 Ph ng pháp s c ký l ng hi u n ng cao (HPLC), [22, 42] 38 Hình 4.24 S ph thu c c a t l S/N vào n ng đ c a metyl elaidat B ng 4.12 S ph thu c c a t l S/N vào n ng đ c a metyl elaidat STT N ng đ Metyl elaidat T l S/N (ppm) 10 22 7.5 13 0,5