Xác định đồng, kẽm trong một số loại trứng gia cầm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Bài viết đưa ra kết quả xác định hàm lượng đồng, kẽm trong một số loại trứng gia cầm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) với kỹ thuật xử lý mẫu: Vô cơ hóa khô kết hợp vô cơ hóa ướt.

XÁC ĐỊNH ĐỒNG, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI TRỨNG GIA CẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ TRƯƠNG THỊ LƯƠNG - NGÔ VĂN TỨ Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Tóm tắt: Trong báo đưa kết xác định hàm lượng đồng, kẽm số loại trứng gia cầm phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) với kỹ thuật xử lý mẫu: Vơ hóa khơ kết hợp vơ hóa ướt Kết xác định hàm lượng đồng kẽm trứng gia cầm huyện Quảng Điền, thị xã Hương Thủy, huyện Phong Điền thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế cho thấy hàm lượng chúng thấp giới hạn cho phép thực phẩm thuộc nhóm protein an tồn thực phẩm Bộ Y tế Từ khóa: Đồng, kẽm, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ĐẶT VẤN ĐỀ Các ngun tố vi lượng có vai trị quan trọng sức khỏe người, khơng trì sống mà đảm bảo cho phát triển người thể chất lẫn trí tuệ [2], [4] Trong số nguyên tố vi lượng đồng kẽm ngun tố có vai trị quan trọng, yếu tố thiết yếu thể người, có hầu hết loại rau tươi, thịt, ngũ cốc trứng Các kim loại bổ sung vào thể chủ yếu qua đường ăn, uống việc xác định chúng loại thực phẩm quan trọng [8] Trứng loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao Trong trứng có đủ chất đạm, chất béo, vitamin, chất khoáng, men hormone Hơn nữa, tỷ lệ chất dinh dưỡng trứng tương quan với thích hợp cân đối [9] Vì vậy, trứng loại thực phẩm người sử dụng nhiều phần ăn ngày Chúng ta thường quan tâm đến chất dinh dưỡng phổ biến mà quên nguyên tố vi lượng hàm lượng chúng nhỏ Trong trứng chất khoáng sắt, kẽm, đồng, mangan, iod, tập trung hầu hết lòng đỏ Việc xác định hàm lượng chúng trứng cần thiết, nhằm khuyến cáo người tiêu dùng bảo đảm an toàn thực phẩm cho cộng đồng [2], [9] Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) phương pháp sử dụng rộng rãi để xác định lượng vết, siêu vết nhiều nguyên tố đối tượng khác phương pháp có ưu điểm bật độ lặp lại cao, độ nhạy độ xác thỏa mãn yêu cầu phân tích lượng nhỏ, máy móc trang thiết bị phổ biến thường có sở nghiên cứu khoa học [1], [5] Xuất phát từ vấn đề đó, báo chúng tơi nêu kết xây dựng quy trình xác định đồng kẽm số loại trứng gia cầm THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ - Dung dịch H2SO4 75%, Mg(NO3)2 5%, HCl 1/1 P.A, hãng Merck sử dụng để xử lý mẫu - Dung dịch chuẩn làm việc ZnII pha từ dung dịch gốc ZnII 1000 mg/L hãng Merck chuyên dùng cho AAS - Dung dịch chuẩn làm việc CuII pha từ dung dịch gốc CuII 1000 mg/L hãng Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr 177-182 TRƯƠNG THỊ LƯƠNG – NGÔ VĂN TỨ 178 Merck chuyên dùng cho AAS - Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử hiệu AA6800 Shimazu (Nhật) với hệ ghép nối thiết bị tự động bơm mẫu (ASC-6100) vào lị GFA-EX7, lị nung, cân phân tích điện tử (10-4 g) AUW220D hãng Shimazu - Các dụng cụ thủy tinh như: ống nghiệm, bình định mức, pipet, micro pipet,… sử dụng làm thí nghiệm 2.2 Lấy mẫu xử lý mẫu - Lấy mẫu: Đối tượng phân tích trứng gà kiến, gà cơng nghiệp, vịt xiêm, vịt bầu vùng thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế Các mẫu trứng lấy ba vùng huyện Quảng Điền, thị xã Hương Thủy, huyện Phong Điền Mỗi huyện lấy mẫu ba xã hộ gia đình trại chăn ni, xã lấy mẫu loài gia cầm (gà kiến, gà công nghiệp, vịt xiêm, vịt bầu) Các mẫu trứng lấy đợt vào ngày 8/4/2014 Các mẫu trứng gà kiến kí hiệu Gij, mẫu trứng gà cơng nghiệp kí hiệu GCNij , mẫu trứng vịt xiêm VXij, mẫu trứng vịt bầu VBij i =  vị trí lấy mẫu vùng, j =  ( ba vùng khác gồm 1: Quảng Điền, 2: Hương Thủy, 3: Phong Điền) - Xử lý mẫu: xử lý mẫu kỹ thuật vơ hóa khơ-ướt kết hợp [3] Thực trộn lòng trắng lòng đỏ trứng, trứng thuộc loại mẫu Cân từ - 5,5g mẫu (đã đồng nhất) vào chén nung, thêm vào 8ml dung dịch H2SO4 75% 3ml Mg(NO3)2 5%, trộn đều, để xử lý ướt sơ bộ, đun bếp điện cho mẫu sôi nhẹ đun từ từ khô, thành than đen Sau nung lị nung, ba đầu nhiệt độ 400oC - 450oC, tiếp tục nung 550oC, tro hóa đến bã trắng Nếu nung thời gian tro màu đen, ta thêm 2ml H2SO4 75% tiếp tục nung tro hóa thành bã trắng Để nguội, hòa tan tro thu 18ml HCl 1/1 1ml HNO3 65% đun nóng cho mẫu tan hết, làm bay hết axit dư (chưng cách thủy), cuối thêm dung dịch axit HCl 2%, lọc giấy lọc, rửa nước cất định mức đến 25 mL [3] 2.3 Kỹ thuật đo cường độ vạch phổ [7], [8] Áp dụng quy trình định lượng kim loại phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GF-AAS) để xác định CuII phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (FAAS) để xác định ZnII số loại trứng gia cầm ba vùng tỉnh Thừa Thiên Huế Một số thông số kỹ thuật đo cường độ vạch phổ hai nguyên tố Cu, Zn trình bày bảng 1, chương trình nhiệt độ lò graphit dẫn bảng Bảng Các thông số kỹ thuật đo cường độ vạch phổ xác định Cu, Zn Nguyên tố Cường độ dòng đèn (mA) Bước sóng (nm) Độ rộng khe đo (nm) Hỗn hợp khí đốt Kiểu đèn Zn 213,9 0,5 KK - C2H2 BGC–D2 Cu 324,8 0,5 Kĩ thuật không lửa BGC–D2 XÁC ĐỊNH ĐỒNG, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI TRỨNG GIA CẦM 179 Bảng Chương trình nhiệt độ lò graphit xác định Cu Nguyên tố Giai đoạn Nhiệt độ (0C) Thời gian giữ (s) Lưu lượng dịng Ar (L/phút) Cu Sấy khơ Tro hóa Ngun tử hóa Làm cuvet 150-250 800 2300 2500 30 23 2 0,1 1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xây dựng đường chuẩn xác định CuII ZnII 3.1.1 Đường chuẩn xác định CuII Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn có nồng độ 2; 5; 10; 15; 20 ppb, tiến hành đo độ hấp thụ dãy dung dịch chuẩn Kết biểu diễn hình Phương trình đường chuẩn có dạng: A = (0,048  0,001)C + (0,016  0,016) với R = 0,9999 1.2 A 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 C (ppb) 15 20 25 Hình Đường chuẩn xác định CuII 3.1.2 Đường chuẩn xác định ZnII Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn ZnII có nồng độ 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 ppm, tiến hành đo độ hấp thụ dãy dung dịch chuẩn Kết biểu diễn hình Phương trình đường chuẩn có dạng: A = (0,482  0,007)C+ (- 0,010  0,006) với R = 0,9997 0.7 A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 1.5 C(ppm) Hình Đường chuẩn xác định ZnII TRƯƠNG THỊ LƯƠNG – NGÔ VĂN TỨ 180 3.2 Đánh giá độ tin cậy phương pháp 3.2.1 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng(LOQ) Dựa vào phương trình đường chuẩn ta xác định LOD LOQ theo “quy tắc 3”[6] Kết tính tốn LOD LOQ phương pháp trình bày bảng Bảng Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phương trình đường chuẩn A= bC + a a b Sy LOD CuII ZnII CuII ZnII CuII ZnII 0,016 -0,010 0,048 0,482 0,006 0,005 II Cu (ppb) 0,371 LOQ II II Zn (ppm) 0,033 ZnII (ppm) 0,104 Cu (ppb) 1,250 3.2.2 Độ lặp lại độ Để đánh giá độ lặp lại độ phương pháp F-AAS GF-AAS, tiến hành phân tích mẫu trứng, tiến hành thêm chuẩn MeII vào mẫu (5ppb Cu 0,5 ppm Zn) đo lặp lại ba lần Kết trình bày bảng bảng Bảng Đánh giá độ lặp lại phương pháp xác định hàm lượng CuII ,ZnII mẫu thực tế Hàm lượng MeII mẫu phân tích Mẫu Lần Lần CuII (ppb) ZnII (ppm) CuII (ppb) GCN21 7,5002 0,7259 G31 7,9020 0,6616 VX13 7,1025 VX11 7,0795 Lần Trung bình ZnII (ppm) CuII (ppb) ZnII (ppm) CuII (ppb) ZnII (ppm) 7,4541 0,7205 7,5273 0,7261 7,4939 7,7492 0,6664 7,5919 0,6567 7,7477 0,6273 7,0544 0,6277 7,1219 0,6249 0,6533 7,0209 0,6543 7,1149 0,6748 RSDHorwitz RSD% CuI I ZnII CuII ZnII 0,7242 0,4 0,9 16,7 8,3 0,6616 2,0 0,8 16,7 8,5 7,0929 0,6267 0,5 0,3 16,9 8,6 7,0515 0,6608 0,7 2,0 16,9 8,5 Bảng Đánh giá độ phương pháp xác định hàm lượng CuII, ZnII mẫu thực tế Mẫu GCN21 G31 VX13 VX11 Nồngđộ MeII mẫu II Cu ZnII (ppb) (ppm) 3,6514 0,289 3,1742 0,2313 2,7808 0,2060 2,9608 0,2481 Nồng độ chuẩn MeII thêm vào mẫu CuII ZnII (ppb) (ppm) 0,5 0,5 0,5 0,5 Nồng độ MeII sau thêm vào mẫu CuII ZnII (ppb) (ppm) 7,4939 0,6571 7,7477 0,6616 7,0929 0,6267 7,0515 0,6608 Độ thu hồi, % Rev % CuII ZnII 86,6 89,6 91,2 88,6 91,8 90,5 88,8 88,3 Kết cho thấy, phương pháp GF-AAS dùng để xác định hàm lượng Cu, F-AAS xác định hàm lượng Zn mẫu trứng đạt độ lặp lại tốt RSD ≤ 2,0 % CuII; RSD ≤ 2,0 % ZnII Độ lặp lại hoàn toàn chấp nhận so sánh RSD yêu cầu (RSD tính theo hàm Horwitz) Phương pháp cho độ tốt, độ thu hồi Rev = 86,6  91,2% Cu; Rev = 88,3  91,4% Zn 3.3 Kết xác định hàm lượng CuII, ZnII mẫu trứng Từ kết nghiên cứu trên, áp dụng để xác định hàm lượng Cu II, ZnII mẫu thực tế Kết phân tích hàm lượng đồng kẽm dẫn bảng XÁC ĐỊNH ĐỒNG, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI TRỨNG GIA CẦM 181 Bảng Hàm lượng CuII, ZnII 36 mẫu trứng Stt Ký hiệu mẫu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 G11 G21 G31 GCN11 GCN21 GCN31 VX11 VX21 VX31 VB11 VB21 VB31 G12 G22 G32 GCN12 GCN22 GCN32 VX12 VX22 VX32 VB12 VB22 VB32 G13 G23 G33 GCN13 GCN23 GCN33 VX13 VX23 VX33 VB13 VB23 VB33 CCu II ±S (n=3) (µg/g) 0,140  0,001 0,149  0,001 0,158  0,001 0,181  0,001 0,181  0,001 0,169  0,001 0,147  0,001 0,133  0,002 0,151  0,001 0,174  0,002 0,196  0,002 0,158  0,002 0,132  0,001 0,121  0,001 0,130  0,001 0,144  0,001 0,151  0,001 0,140  0,001 0,127  0,001 0,125  0,001 0,108  0,001 0,164  0,002 0,166  0,002 0,160  0,001 0,148  0,003 0,138  0,001 0,131  0,001 0,187  0,003 0,174  0,002 0,167  0,004 0,139  0,001 0,113  0,001 0,132  0,001 0,154  0,002 0,177  0,001 0,168  0,002 CZnII ±S (n=3) (µg/g) 0,993  0,029 1,097  0,015 1,154  0,025 1,440  0,008 1,439  0,022 1,302  0,056 1,235  0,016 1,339  0,017 1,204  0,020 1,433  0,016 1,374  0,004 1,289  0,061 1,102  0,006 1,451  0,011 1,437  0,003 1,686  0,005 1,695  0,010 1,598  0,008 1,217  0,011 1,284  0,006 1,373  0,007 1,467  0,007 1,660  0,010 1,431  0,005 1,442  0,015 1,338  0,007 1,355  0,020 1,827  0,023 1,762  0,024 1,761  0,019 1,027  0,005 1,316  0,014 1,165  0,012 1,747  0,047 1,923  0,008 1,922  0,006 Từ kết bảng 6, so sánh với tiêu chuẩn cho phép Bộ Y tế, chưa có giới hạn cho phép hàm lượng kim loại trứng gia cầm, nên để so sánh sử dụng giới hạn kim loại tối đa áp dụng cho thực phẩm thuộc nhóm protein an tồn thực phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam (2007), Cu 20 g/g tươi; Zn 40 g/g tươi Kết cho thấy hàm lượng đồng, kẽm trứng gia cầm ba vùng tỉnh Thừa Thiên Huế thấp so với giới hạn cho phép hàm lượng đồng, kẽm thực phẩm thuộc nhóm protein Bộ Y tế (Qui định Số: 46/2007/QĐ-BYT) TRƯƠNG THỊ LƯƠNG – NGÔ VĂN TỨ 182 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu cho thấy: Phương pháp quang phổ hấp thụ ngun tử lị Graphit (GF-AAS) áp dụng để xác định hàm lượng kim loại Cu, phương pháp quang phổ hấp thụ lửa (F-AAS) dùng xác định hàm lượng kim loại Zn trứng gia cầm Phương pháp có giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) thấp, độ lặp lại độ thu hồi tốt Hàm lượng kim loại Cu, Zn 36 mẫu trứng ba vùng tỉnh Thừa Thiên Huế thấp so với giới hạn cho phép theo quy chuẩn Việt Nam (Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2007) Hóa học phân tích - Các phương pháp phân tích cơng cụ, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội Hà Huy Khôi (1997) Phương pháp dịch tễ học dinh dưỡng, NXB Y học, Hà Nội Phạm Luận (2000) Các phương pháp kĩ thuật chuẩn bị mẫu phân tích, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Luận (2003) Vai trị muối khống nguyên tố vi lượng sống người, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Luận (2006)., Phương pháp phân tích quang phổ nguyên tử, NXB ĐHQG, Hà Nội Miller J C, Miller J N (1988) Statistics for Analytical Chemistry, Ellis Horwood Limited, England C V S Ieggli, D Bohrer P C Nascimento, L M de Carvalho, S C Garcia (2010) “Determination of sodium, potassium, calcium, magnesium, zinc, and iron in emulsified egg samples by flame atomatic absorption spectrometry”, Talanta, (80), pp 1282-1286 Sufen Shang and Wang Hong (1997) “Flame atomic absorption spectrometric determination of copper, zinc, calcium, magnesium and iron in fresh eggs using microvolume injection”, Talanta, (44), pp 269-274 Hồng Kim Thanh (2005) “Trứng thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao", vietbao.vn, 19/03/2005 Title: THE DETERMINATION OF COPPER,ZINC IN THE POULTRY EGGS BY THE ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY Abstract: In this paper, we will illustrate the result specifying the amount of copper and zinc in some poultry eggs by using Atomic Absorbing Spectrum (AAS) method with the technique: dry inorganic transformations of sample combined with wet The result of poultry eggs in Quang Dien district, Huong Thuy town and Phong Dien district in Thua Thien Hue Province shows that the amount of copper and zinc is lower than permissible limit for protein foods group regulated by Ministry of Health for food safety Keywords: Copper, Zinc, Atomic Absorption Spectrometry (AAS) TRƯƠNG THỊ LƯƠNG, Học viên Cao học, chuyên ngành Hóa phan tích, khóa 21 (2012-2014), Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế PGS TS NGÔ VĂN TỨ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế ... thấy: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lị Graphit (GF-AAS) áp dụng để xác định hàm lượng kim loại Cu, phương pháp quang phổ hấp thụ lửa (F-AAS) dùng xác định hàm lượng kim loại Zn trứng gia. .. CuII phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (FAAS) để xác định ZnII số loại trứng gia cầm ba vùng tỉnh Thừa Thiên Huế Một số thông số kỹ thuật đo cường độ vạch phổ hai nguyên tố Cu, Zn trình... thuật không lửa BGC–D2 XÁC ĐỊNH ĐỒNG, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI TRỨNG GIA CẦM 179 Bảng Chương trình nhiệt độ lị graphit xác định Cu Nguyên tố Giai đoạn Nhiệt độ (0C) Thời gian giữ (s) Lưu lượng