Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Phân tích hàm lượng vitamin A trong một số loại ngũ cốc chế biến ở thành phố Huế và một số vùng phụ cận bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Mục tiêu của đề tài Phân tích hàm lượng vitamin A trong một số loại ngũ cốc chế biến ở thành phố Huế và một số vùng phụ cận bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là xây dựng quy trình phân tích vitamin A trong các mẫu ngũ cốc chế biến bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao; áp dụng quy trình phân tích hàm lượng vitamin A trong các loại ngũ cốc chế biến ở thành phố Huế và một số vùng phục cận,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 1

ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ NHƯ NGỌC

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VITAMIN A TRONG

MỘT SÓ LOẠI NGŨ COC CHE BIEN Ở THÀNH

PHO HUE VA MOT SO VUNG PHY CAN BANG PHUONG PHAP SAC KY LONG HIEU NANG CAO

Chuyên ngành: Hóa Phân Tích

Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGÔ VĂN TỨ

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của

riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghỉ trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bắt kỳ một công

trình nào khác

Trang 3

Lời Cảm Ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Ngô Văn Tứ đã

giao đề tài, tận tình hướng dan và giúp đỡ tôi trong suốt quả trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, đông thời đã bổ sung cho tôi nhiều kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu

khoa học

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thấy cô trong bộ môn Hóa trường Đại học Sự phạm Huế đã giảng dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều

kiện cho tôi trong suốt thời gian học Cao học và thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành Trung tâm kiểm nghiệm thuốc, mỹ phẩm và thực phẩm Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ và

tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện luận văn

"Bằng tình cảm chân thành, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia

đình, bạn bè đã động viên, giúp đờ tôi trong quá trình học tập và hoàn

Ất nghiệp này

Xin chân thành cảm on! thành khóa luận

Thừa Thiên Huế, năm 2016

Trang 4

MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LOICAM DOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TU VIET TAT DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH MO DAU NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TONG QUAN LY THUYET

1.1 GIỚI THIỆU VỀ NGŨ COC

1.2 GIGI THIEU VE NGU COC CHE BIEN

1.3 TONG QUAN VE VITAMIN

1.3.1 Khái niệm, phân loại vitamin

1.3.1.2 Phân loại vitamin

1.3.2 Vai trồ của vitamin 1.3.3 Vitamin A 1.3.3.1 Lịch sir tim ra vitamin A 1.3.3.3 B-caroten 1.3.3.4 Cu tạo hóa học 1.3.3.5 Tính chất vật lí 1.3.3.6 Tinh chat hóa học 1.3.3.7 Tính chất quang phỏ 1.3.3.8 Chức năng - 1.3.3.9 Ảnh hưởng của vitamin A đến sức khỏe con người

1.3.3.10 Nguồn cung cấp vitamin A

1.4 CAC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VITAMIN A

Trang 5

1.4.1.1 Phương pháp phố hấp thụ phân tử UV-VIS trực tiếp

1.4.1.2 Phương pháp đo phổ UV-VIS sau khi chiết tách vitamin A

1.4.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 1.4.2.1 Phương pháp sắc ký lỏng trực tiếp

1.4.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng sau khi thủy phân

1.4.2.3 Phương pháp sắc ký lỏng sau khi chiết tách vitamin A

1.5 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP HPLC

1.5.1 Nguyên tắc của phương pháp HPLC

1.5.2 Các giai đoạn chạy sắc ký HPLC

1.5.3 Detector trong HPLC -

1.5.4 Cách đánh giá peak, phương pháp định ương th theo HPLC 1.5.4.1 Cách đánh gid peak

1.5.4.2 Phương pháp định lượng, - "

1.6 KET LUẬN CHUNG VE PHAN TONG QUAN LY THUYET

CHUONG 2 NOL DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NỘI DỰNG NGHIÊN CỨU co

2.2 DỰNG CỤ VÀ HÓA CHÁT 522-222sc

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

2.3.2 Chọn kỹ thuật xử lý mẫu

2.3.3 Chuẩn bị mẫu trắng

2.3.4 Khảo sát các điều kiện phân tích

2.3.4.1 Bước sóng phát hiện

2.3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của pha động

2.3.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng

2.3.5 Đánh giá độ tin cây của phương pháp phân tích 2.3.5.1 Khảo sát tính tương thích hệ théng HPLC 2.3.5.2 Tính đặc hiệu của phương pháp

Trang 6

2.3.5.5 Độ lặp lạ —

2.3.5.6 Độ đúng 4

2.3.5.7 Định lượng và tính toán kết quả 44

2.3.5.8 Xử lý số liệu thực nghiệm và đánh giá kết quả phân tích 4

2.3.6 Áp dụng phương pháp để định lượng vitamin A trong một số loại ngũ cốc

chế biến trên địa bàn thành phố Huế và một số vùng phụ cận 47

CHƯƠNG 3 KET QUA VA BAN LUẬN 48

3.1 KET QUA KHAO SAT DIEU KIEN PHAN TICH THEO PHƯƠNG PHÁP

HPLC 48

3.1.1 Chuẩn bị dung địch chạy sắc ký Xeeeeerrarreooeđ

3.1.2 Bước sóng phát hiện 49

3.1.3 Ảnh hưởng của thành phần pha động 49

3.1.4 Ảnh hưởng của tốc độ dòng pha động, - soe „50

3.2 KY THUAT XU LY MAU, s2

3.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP HPLC XÁC ĐỊNH

VITAMIN A —— cC 53

3.3.1 Độ ôn định của hệ thống HPLC sử dụng deteetơ RF "—- -

3.3.2 Tính đặc hiệu của phương pháp %4

3.3.3 Khoảng tuyến tính của phương pháp định lượng ¬— - 3.3.4 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng, 56

3.3.5 Độ lặp lại của phương pháp 56

3.3.6 Độ đúng của phương pháp 58

3.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TÍCH 60

3.5 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG VITAMIN A TRONG MỘT

SO MAU NGU COC CHE BIEN 6 THANH PHO HUE VA MOT SO VUNG

PHY CAN oo.oscnnnsnnnnnennnnnnnnnnninnninennnninnnnnnnnni sessesoo 6Ï

3.5.1 Mẫu phân tích 61

3.5.2 Phân tích và đánh giá hàm lượng vitamin A trong một số mẫu ngũ cốc chế biến lưu thông trên địa bàn thành phố Huề vả một số vùng phụ cận theo thời gian

Trang 7

3.5.3 Đánh giá kết quả phân tích hàm lượng vitamin A so với hàm lượng ghi

trên bao bi sin phim 66

3.5.4 Đánh giá hàm lượng vitamin A trong cùng một mẫu ngũ cốc chế biến ở

Trang 8

DANH MUC CAC TU VIET TAT

Stt ] Ký hiệu Tên tiếng Anh 'Tên tiếng Việt

High formance liquid | Sic ky Tong hiệu năng cao

1 lute igh pet i ý lông 8

chromatography

2 [TCVN | Viet Nam Standard Tiêu chuẩn Việt Nam

3 [ppm Part per million Phân triệu

4 [ppb Part per billion Phân ty

5 [LOD | Limit of detection Giới hạn phát hiện 6 |LOQ | Limit of quantitation Giới hạn định lượng, 7 [RSD Relative standard deviation DO lệch chuẩn tương đôi

8 [MeOH | Methanol Metanol

9 [RE Retinol equivalent Đương lượng retinol

10 [RE Fluorescence detector Detector huynh quang Nicotinamide adenine

11 J NAD dinucleotide Coenzym NAD

Nicotinamide adenine

12 | NADH2 dinucleotide plus hydrogen Coenzym NADH›

13 [AOAC [Association “of Official | Higp hoi các nhà hóa phân Analytical Chemists tích chính thức

14 [CAS Chemical Abstracts Service Hiệp hội hóa chất Hoa Kỳ 15 [BHT Butylated hydroxytoluene Hydroxytoluen butylat

International Union OF Pure And ¿

16 |TUPAC Applied Chemistry Hiệp hội Hóa Học Quốc Tế TT |WSATTP | jiygiene and food safety 'Vệ sinh an toàn thực phẩm

18 [THF Tetrahydrofuran Tetrahydrofuran

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH 1 BANG

Sư] Bảng Tiêu để Trang

1 | Bang 1.1 [Tinh chat của các nhóm vitamin 16 2 | Bang 1.2 [Tính chất quang phô của vitamin A 2 3 | Bang 1.3 | Lượng vitamin A cần cung cấp trong 1 ngày 25

4 | Bang 1.4 [Vitamin A trong thực phim 26

5 | Bang 1.5 |Diện tích peak và nông đội 3

13 | Bang 3.6 [Kết quả khảo sát độ lặp lại ST

14 | Bảng 3.7 |Độ lặp lại của phương pháp phân tích 37

15 | Bảng 3.8 |Kết quả thời gian lưu và diện tích peak s8

16 | Bảng 3.9 |Kết quả khảo sát độ đúng s8

17 |Bang 3.10 [Thông tin về các mẫu ngũ cốc chế biến lấy đợt 1 61 18 [Bang 3.11 [Thông tin về các mẫu ngũ cốc chế biến lấy đợt 2 6l

19 | ing 312 ie mm nn tích hàm lượng vitamin A trong ngũ cóc ché]

20 | Bing 3.13 i 7 a tích hàm lượng vitamin A tong ngũ cée ché]

[Ma trận hàm lượng vitamin A (IU/100g) phân tích 21 | Bảng 3.14 |ANOVA một yếu tố của các mẫu ngũ cốc chế biến ở| 64

[những thời gian lầy mẫu khác nhau

Trang 10

2 Bảng 3.15 lđối với các mẫu ngũ cốc chế biến ở những thời gian lấy| lKết quả đánh giá theo phương pháp ANOVA một yếu tô] |mẫu khác nhau 65 23 Bang 3.16 |Kết quả phân tích hàm lượng vitamin A trong 06 mau nga lcốc chế biến 66 24 Bang 3.17 IK& qua kigm tra hàm lượng vitamin A 66

25 Bảng 3.18 KE qua phan tích hàm lượng vitamin A tong ngũ cốc|

|dinh dưỡng Diabet ở những cách bảo quản mẫu khác nhau 68

26 Bang 3.19 [Ma tin him lượng vitamin A (IU/100g) phin tích |ANOVA một yếu tố đối với mẫu ngũ cốc dinh dưỡng IDiabet ở những cách bảo quản mẫu khác nhau

68

27 |Bảng 3.20 |Kết quả đánh giá theo phương pháp ANOVA một yếu tố lđối với mẫu ngũ cốc dinh dưỡng Diabet ở những cach]

lbảo quản mẫu khác nhau 69 28 Bang 3.21 lcốc dinh dường Diabet ở những thời gian sử dụng khác [Kết quả phân tích hàm lượng vitamin A trong mẫu ngũi Inhau 69

29 Bang 3.22 |ANOVA một yếu tố đối với mẫu ngũ cốc dinh dường Ma tran ham lung vitamin A (IU/100g) phan tich|

Trang 11

đ% | HỡnhTĐ | Gii thiệu he thong HPLC 3

9 | Hình 1.9 [ Detector huỳnh quang 3

10 | Hình 1.10 | Chuẩn hoá một điểm 36

14 | Hinh3.1 | Sắc ký đô khảo sát thành phần pha động, 49

chuẩn

19 | Hinh3.6 | Sơ đồ xử lý mẫu 60

20 | tion 37 | PiẾU đô hàm lượng viamin A (U/100g) tong mộtsô|_ „„

loại ngũ

Trang 12

MỞ ĐẦU

Những năm đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học phát hiện ra: trong thực phẩm, ngoài các thành phần như đạm, béo, đường, còn có những thành phần thiết yếu khác

đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng Một trong những thành phần đó chính là

“vitamin”, vitamin gồm nhiều loại: vitamin A, B, C, D, E mỗi loại có những tính chất và vai trò khác nhau trong cơ thể sống Có khoảng 40 vitamin và khoáng chất cần thiết cho con người, so với nhu cầu của các chất dinh dưỡng cơ bản như protein, gluxit, lipit thì nhu cầu về vitamin rất thấp, nó đảm nhận vai trò như là những chất xúc tác ở cơ thê sinh vật Dù lượng vitamin sử dụng rất ít nhưng khi thiếu 1 loại vitamin nào đó thì sẽ dẫn đến những rối loạn hoạt động sinh lý bình thường của cơ

thể [13]

Vitamin A là phân tử hữu cơ cần thiết với lượng rất nhỏ cho hoạt động

chuyên hóa bình thường của cơ thể sinh vật và có bản chất lý hoá học rất khác nhau, là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người và rất cần thiết cho hoạt động sống của các cơ thê sinh vật Nó không tồn tại đưới dạng một hợp chất duy nhất, mà dưới một vài dạng Trong thực phẩm có nguồn gốc động vật, dạng tồn tại chính của vitamin A là dạng retinol Ngoài ra, cũng có thể tổn tại dưới dang andehit la retinal, hoặc dạng axit là axit retinoic [50] Đặc biệt, vitamin A rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển xương ở trẻ em, cho sự nhìn thấy (cụ thẻ trong ánh sáng hoảng hôn), cho sự nguyên vẹn bể mặt biểu mô và niêm mạc Biểu hiện của bệnh thiếu vitamin A là quáng gà, sau đó có thể gây ra khô mắt, nhuyễn giác mạc và có thể gây mù, đặc biệt ở trẻ em [49] Sừng hóa da và thay đổi tô chức màng niêm mạc nên dễ bị nhiễm trùng (viêm đường tiết niệu, viêm phế quản ) Bệnh thiếu vitamin A rất dễ xảy ra ở trẻ em trước tuổi đi học, chủ yếu là ở các nước chậm phát triển, nó luôn kèm theo việc thiếu dinh dưỡng nói chung vì chất béo rất cần thiết cho sự hấp thụ

caroten, protein kích thích việc hắp thụ vitamin A [49] [57]

Trang 13

tan trong chất béo nên việc thải lượng dư thừa từ ăn uống là khó khăn hơn so với

các vitamin tan trong nước Do vậy, quá liều có thể dẫn đến ngộ độc vitamin A Nó có thê gây buồn nôn, vàng đa, dị ứng, chứng biếng ăn, nôn mửa, nhìn mờ, đau đầu,

tổn thương co va bung, ué oai và thay đổi tính tình [49] [58]

Hiện nay, nhu cầu ăn uống của con người ngày càng tăng,

vậy cung cấp

các vi chất dinh dưỡng trong nhiều loại thực phẩm là điều không thể thiếu Con người và động vật không thể hoàn toàn tự tổng hợp ra vitamin, nó thường có trong

thực vật (các loại thảo mộc, rau cải, trái cây) Với tằm quan trọng của vitamin A nên

hiện nay người ta da bé sung vitamin A vào trong ngũ cốc đã được chế biến, tuy

nhiên hàm lượng vitamin A bao nhiêu thì lại chưa được kiêm soát nghiêm ngặt

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu vitamin A trong các loại thực phẩm, sữa tươi, sữa lỏng, các loại củ và hạt, Ở Việt Nam, một số nghiên cứu của các tác giả trong nước về phân tích, đánh giá hàm lượng vitamin A trong một số đối tượng rau, củ, quả bỗ sung cho cơ thể qua khẩu phần ăn hàng ngày Tuy nhiên,

việc nghiên cứu x

định hàm lượng vitamin A trong ngũ cốc chưa được nghiên cứu

một cách đầy đủ Trong những năm gần đây, đã có nhiều chương trình dự án nghiên

cứu vai trò vitamin A trong việc giữ gìn và bảo vệ sức khỏe, đặc biệt là trẻ em và các bà mẹ trong giai đoạn sinh con Viện dinh dưỡng trung tâm kiểm nghiệm

'VSATTP đã tiến hành nghiên cứu để tài xác định vitamin A trong thực phẩm (mã số

H/QT/19.12/01 (20/11/2006) Tuy nhiên, các nghiên cứu xác định hàm lượng

vitamin A trong các loại ngũ cốc - nguồn thực phẩm trong đời sống hàng ngày chưa được nghiên cứu đầy đủ

Vi vậy, việc xác định vitamin A trong ngũ cốc chế biến góp phần khuyến cáo

giúp cho người tiêu dùng có cơ sở lựa chọn khẩu phần ăn hợp lý nhằm đảm bảo

lượng vitamin A cần thi

kiểm soát VSATTP cho cơ thể, cũng như giúp cho các nhà quản lý trong việc

'Từ những yêu cầu thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đẻ tài:

“Phân tích hàm lượng vitamin A trong một số loại ngũ cốc chế biển ở thành

phố Huế và một số vùng phụ cận bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao” đề

Trang 14

~ Xây dựng quy trình phân tích vitamin A trong các mẫu ngũ cốc chế biến bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

~ “Ấp dụng quy trình phân tích hàm lượng vitamin A trong các loại ngũ cốc chế: biến ở thành phố Huế và một số vùng phụ cân

- Đánh giá và so sánh hàm lượng viamin A trong từng loại ngũ cốc và

Trang 15

NOI DUNG

CHUONG 1 TONG QUAN LY THUYET

1.1.GIỚI THIỆU VỀ NGŨ CÓC

'Ngũ cốc theo quan niệm Trung Quốc thời kỳ cổ đại là tên gọi chung để chỉ năm loại thực vật có hạt ăn được, về sau được dùng để gọi chung cho các loại cây lương

thực hay sản phẩm chính thu được từ chúng Tuy nhiên, trong cách hiểu của các dân

tộc chịu ảnh hưởng từ nền văn hóa Trung Hoa thì khái niệm về ngũ cốc không hoàn toàn giống nhau Ngoài thuyết về ngũ cốc còn có các thuyết lục cốc, cửu cốc Tuy in, thuyết về ngũ cốc chiếm ưu thế, có thể là do nó có liên quan tới học thuyết về 'Ngũ Hành [51] Tại Trung Quốc, tổn tại hai thuyết cơ bản hơi khác nhau một chút về ngũ cốc is (Quảng Đông thì là ngô, còn ở phương Bắc thì nó lại là kê, mach (bao gồm đại mach,

Một thuyết cho rằng ngũ cốc gồm năm loại: Đạo (lúa), thử (kê), tắc trong

tiểu mạch, hắc mạch và yến mạch), thục (đậu tương) Một thuyết khác lại cho rằng, ngũ cốc lại gồm: Ma (hạt gai dầu), thử, tắc, mạch, thục Hai thuyết này khác nhau ở chỗ một bên có lúa gạo nhưng không có gai dầu và ngược lại Khi kết hợp cả hai

ết này lại sẽ có đạo, thứ, tắc, mạch, thục, ma là sáu loại lương thực [51] [54]

Hình 1.1 Một số loại ngũ cốc nguyên hạt

Trang 16

Ngũ cốc là một loại thực phẩm cung cắp rất nhiều những dưỡng chất cho cơ thể Trên thị trường, có rất nhiều loại ngũ cốc nhưng nói chung chúng được phân loại thành 2 loại chính: Ngũ cốc nguyên hạt (nguyên chất) và ngũ cốc tinh chế (chế biển)

Ngũ cốc nguyên hạt là những loại ngũ cốc như lúa, lúa mì sau khi được chà

xát, lấy đi lớp vỏ trấu bên ngoài, hạt vẫn còn giữ màng cám, mầm và phần chính

của hạt gọi là phôi nhũ [56] Thực phẩm nguyên hạt rất bổ và tốt cho sức khỏe Nó chứa nhiều dưỡng chất phytonutriments như các chất chống oxi hóa, chất lignines, phytosterols (plant sterols), chứa nhiều loại vitamin (B, E), khoáng chất và nhiều chất xơ nhưng ngược lại rất ít chất béo Có thể nói, ngũ cốc nguyên hạt là thực phẩm của sự sống, sự trường tồn Vì vậy, đối với con người, chọn và sử dụng ngũ cốc làm thực phẩm chính không chỉ dự trữ, bảo quản được lâu mà còn là nguồn dinh dưỡng thích hợp để phòng bệnh cũng như để có được một sức khỏe tốt

Ngũ cốc tỉnh chế là các loại ngũ cốc thành phẩm đã được chiết tách, sản xuất qua quá trình tỉnh luyện và xử lý Quá trình tỉnh chế nói chung liên quan đến việc loại bỏ cám và mầm Nó trái ngược với ngũ cốc nguyên cám, tức là các sản phẩm ngũ cốc bao gồm ngũ cốc hoặc cám đã được thay đổi lớn từ thành phần tự nhiên của chúng Hơn nữa việc tỉnh chế bao gồm trộn, tây trắng và bồ sung thêm các vi chất, dưỡng chất dinh dưỡng làm phong phú thêm sản phẩm [ 16]

Hạt ngũ cốc được cấu tạo bởi ba bộ phận (vỏ cám, phôi, nội nhũ) và mỗi bộ phan cé vai trò cung cấp chất dinh dưỡng khác nhau [56]

Vỏ cám: Lớp vỏ bên ngoài của hạt, có nhiều lớp, giúp bảo vệ hai phần bên trong của hạt khỏi ánh sáng, côn trùng, nước và bệnh Nó chứa những hợp chất chống oxi hóa, sắt, kẽm, đồng, magie, các vitamin, chất xơ và các hoạt chất thực vật

Phôi: Nếu được thụ tỉnh bằng phần hoa, phôi sẽ mọc mầm và hình thành cây mới Nó chứa các vitamin B, vitamin E, các chất chống oxi hóa, các hoạt chất thực

vật và các chất béo không bão hòa

Nội nhũ: Nguồn cung cấp dinh dưỡng cho phôi, nếu hạt ngũ cốc được trồng thì nội nhũ sẽ cung cấp nguồn năng lượng thi

cho cây con Là thành phân lớn

nhất của hạt, nội nhũ chứa cacbohidrat dạng tỉnh bột, protein và một lượng nhỏ các

Trang 17

Hình 1.2 Sơ đỗ giải phẫu hạt ngũ cóc [Š6j

'Ngũ cốc nguyên hạt chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe, bao gồm chất xơ, tình bột và các axit béo thiết yếu, các chất chống oxi hóa, các vitamin, các khoáng, chat, lignin và các hợp chất phenolic; các hợp chất này có khả năng làm giảm nguy cơ mắc bệnh tìm mạch, ung thư, đái tháo đường, béo phì và các bệnh mãn tính khác; đồng thời trong một số nghiên cứu gần đây việc sử dụng ngũ cốc theo một chế độ ăn thích hợp cũng góp phần quan trong trong việc kiểm soát cân nặng

1.2 GIGI THIEU VE NGU COC CHE BIEN

'Ngũ cốc chế biến là loại ngũ cốc đã qua tinh chế, được nhà sản xuất tách, chiết và bổ sung một số loại khoáng chất và thành phần dinh dưỡng đề nâng cao hiệu quả

cdinh dưỡng đối với người tiêu dùng, đặc biệt là trẻ em

'Ngũ cốc dinh dưỡng trên thị trường là sự kết hợp của hạt bắp, lúa mì, lúa mạch, ao, đâu, yến mạch đã được sấy khô và nghiền nhỏ Cách làm này sẽ làm cho hạt mắt nước và trở nên giòn tan, giúp hàm lượng tỉnh bột có trong các loại đậu, hạt trở nên dễ tiêu hóa và dé hấp thu hơn khi dung nạp vào cơ thể [56]

Ngũ cốc cung cấp nguồn dinh dưỡng qúy giá trong khẩu phần ăn của trẻ em Ngũ cốc chứa nhiều thành phần canxi, sắt, kẽm, các viatmin như A, B và C có lợi cho sự phát triển thể chất của trẻ Việc tiêu thụ từ 50 - 60 g ngũ cốc/ngày với trẻ đang trưởng thành sẽ rắt có lợi cho trẻ, nhờ vào thành phần các chất dinh dưỡng dồi

Trang 18

đào có trong ngũ cốc Với trẻ nhỏ nên cho tiêu thụ loại ngũ cốc có hương vị tự

nhiên hoặc ngũ cốc có bô sung vitamin, không chất béo, lượng đường dưới 25% là tốt hơn cả Loại ngũ cốc nguyên hạt cung cấp nhiều chất dinh dưỡng hơn đối với trẻ từ 8 đến 12 tuổi Trẻ tiêu thụ ngũ cốc thường xuyên sẽ giảm thiểu tình trạng béo

tăng cân đồng thời tốt cho sức khoẻ hơn so với trẻ ăn ít ngũ cóc [8] [49]

Hình 1.3 Một số sản phần ngũ cốc chế biến

1.3 TÔNG QUAN VỀ VITAMIN

1.3.1 Khái niệm, phân loại vitamin

1.3.1.1 Khái niệm vitamin

Vitamin là phân tử hữu cơ cần thiết với lượng rất nhỏ cho hoạt động chuyển hóa bình thường của cơ thể sinh vật và có bản chất lý hoá học rất khác nhau So với nhu cầu của các chất đinh dưỡng cơ bản như protein, gluxit, lipit thì nhu cầu về vitamin rất thấp, nó đảm nhận vai trò như là những chất xúc tác trong co thé sinh vật [13]

'Con người và động vật khơng thể hồn tồn tự tổng hợp ra vitamin, nó

Trang 19

1.3.1.2 Phân l

amin

‘Theo tinh chất hòa tan, vitamin được chia làm hai loại: hòa tan trong nước, và hòa tan trong chất béo Đây không phải là sự phân chia tuyệt đối nhưng trong

mức độ đặc biệt nào đó, một số vitamin được hòa tan trong nước cũng có thê hòa

tan trong chất béo và ngược lại [53]

Vitamin hòa tan trong nước: Gồm có vitamin C và hỗn hợp vitamin B Những vitamin này có tính chất tồn trữ ngắn hạn trong cơ thể, bằng cách thẩm thấu

cqua hệ thống tiêu hóa và hòa tan trong nước của cơ thể để tiến hành các nhiệm vụ riêng biệt của chúng Sau đó, chúng được thải ra ngoài cơ thể cùng các cặn bã khác qua sự bài tiết Do đó, khi chúng ta đùng lượng lớn hay quá độ các vitamin C và hỗn hợp vitamin B, chúng cũng không gây độc hại cho cơ thể [13]

Vitamin hòa tan trong chất béo: gồm có các vitamin A, D, E, và K Những vitamin này có tính chất tồn trữ dài hạn trong cơ thể ở các mô tằng chất béo và một số bộ phận khác, nhất là ở gan Do đó, khi chúng ta dùng số lượng lớn hay quá độ

các vitamin này, chúng có thể gây độc hại cho cơ thể [20] [53] Bảng 1.1 Tính chất của các nhỏm vitamin [13] Phân loại | Nhóm hòa tantrong nước | Nhóm hòa tan trong chất béo Gồm Nhóm vitamin B và C A,D,E,K ~ TỒn tại ngắn trong cơ thể = C6 khả năng tồn tại vài ngày trong cơ thể

~ Được thải ra thường xuyên chủ | - Giữ lại lâu trong cơ thể ở các mô

yếu theo con đường bài tiết hoặc | mỡ và tập trung nhiều ở gan Tính chất | tiêu hóa

~ Dễ thiếu hụt ~ Khi thiếu triệu chứng phát sinh chậm chạp

~ Phải cung cấp hàng ngày ~ Không cần cung cấp hàng ngày ~ Không có tiền vitamin ~ Có chất tiền vitamin

Trang 20

1.3.2 Vai trò của vitamin

Khi được đưa vào cơ thể con người, vitamin là một chất xúc tác trong các hệ thống sinh hóa của cơ thể và có nhiệm vụ biến thê hay biến năng để giúp các tế bao và các mô hoàn thành tốt đẹp những chức năng sinh lý riêng biệt, nhằm bảo tồn sự lành mạnh cho cơ thể [13]

Mỗi vitamin đều có nhiệm vụ và chức năng khác nhau Mặc dù trong một vài

trường hợp đặc biệt, giữa các vitamin cũng có vải nhiệm vụ và chức năng trùng hợp nhưng mỗi vitamin không thể thay thế nhiệm vụ cho nhau Vitamin D hoạt động tốt hơn nếu có sự hiện diện của vitamin A Hơn nữa, hai vitamin D và A sẽ hoạt động tốt hơn nếu có sự hiện diện của vitamin B Vitamin E có thể có hiệu quả hơn khi

được đi chung với hai vitamin D và A Vitamin C sẽ gây ảnh hưởng cho sự hữu

dụng của vitamin A Sự khiếm khuyết trằm trọng của vitamin BI có thể gây ảnh hưởng đến sự thâm thấu của những vitamin khác Do đó, với nhiều diễn biến liên hệ:

bên trong cơ thể, sức khỏe cơ thê luôn luôn tùy thuộc vào những vai trò hoạt động

phối hợp bên trong của những vitamin với nhau [13] [50]

Ngoài ra, vitamin còn đóng góp nhiệm vụ kiểm soát việc sử dụng các chất dinh dưỡng khác như: khoáng chất, chất đạm, chất đường, và nước Mặc dù cơ thể không thể kéo dài cuộc sống mà không có những vitamin cần thiết, nhưng vitamin không phải là chất thay thế cho thực phẩm để nuôi sống và phát triển cơ thể Ở điểm này, có nhiều người thường hiểu lầm và nghĩ rằng vitamin có thể thay thế cho thực phẩm Vitamin không có giá trị năng lượng và cũng không phải là chất để cấu tạo và tăng trưởng cơ thể như các chất đạm, đường, béo, nước, và khống chất Do đó, vitamin khơng có nhiệm vụ thay thể cho thức ăn Vì vậy, chúng ta không nên nghĩ rằng dùng vitamin trong lúc nhịn ăn uống để có sức khỏe tốt cho cơ thé

Mặc dù mỗi loại thực phẩm

nhau với số lượng nhiều hay ít, nhưng phần đông người bình thường vì hoàn cảnh

có chứa đựng một hoặc nhiều vitamin khác

Trang 21

1.3.3 Vitamin A

1.3.3.1 Lịch sử tìm ra vitamin A [50] [57]

Nam 1816, Các nhà sinh lý học Francois Magendie tiến hành thí nghiệm thiếu

cdinh dưỡng với chó dẫn đến loét giác mạc và tử vong cao - một tìm kiếm tương tự như

tình hình lâm sàng thường gặp ở trẻ em do biếng ăn, trẻ sơ sinh bị bỏ rơi tại Paris Trong những năm 1880, Nicolai Lunin cho thấy rằng có một chất không rõ trong sữa, đó là điều cần thiết cho dinh dưỡng và Carl Socin gợi ý rằng một chất

không rõ cho sự tăng trưởng trong lòng đỏ trứng là chất béo hòa tan

Nam 1909 Step da tiến hành cho chuột ăn thực phẩm đã bị rút hết chất béo bằng hỗn hợp ete- rượu Với thí nghiệm này, Step đã đưa ra nhận xét rằng: trong thực phẩm có các yếu tố hòa tan trong chất béo cần thiết cho hoạt động sống của cơ thể con người gọi là yếu tố A, sau này được gọi là vitamin nhóm A

Năm 1920: Osbom, Mendel và 1 số tác giả khác phát hiện thấy có các hợp

chất tương tự như vậy ở thực vật Sau đó hai nhà bác học Eiler (nam 1929) va Mur

(năm 1930) đã đưa ra ý kiến cho rằng các hợp chất tương tự đó là các carotene, chính là tiền thân của vitamin A hay là các provitamin A

Năm 1828-1831 nhà bác học Đức Karrer đã dùng phương pháp sắc ký để

phân chia và phát hiện ra cấu trúc của vitamin A và caroten

Năm 1947, vitamin A được tổng hợp đầu tiên bởi hai nhà hóa học Hà Lan

David Adriaan van Dorp và Jozef Ferdinand Arens

Năm 1950 nhiều nhà hóa học trong đó có Karrer đã tổng hợp thành công chất B- caroten là một trong 3 dạng đồng phân quan trọng của caroten 13.3.2 Khi A [50] Vitamin A là tên của một nhóm các retinoids tan trong chất béo, bao gồm lệm vitm

retinol, retinal, axit retinoic, và este retinyl [30] [58]

s# Trong thực phẩm có nguồn gốc động vật: dạng chính của vitamin A là

ancol retinol nhưng cũng có thể tồn tại dưới dạng andehit reinal hay dạng axit

retinoic [30] [58]

Cac tién chat ciia vitamin A t6n tại trong thực phẩm có nguồn gốc thực

Trang 22

Tất cả các dạng vilamin A đều có vòng j-ionon và gắn vào nó là chuỗi isoprenoit Cấu trúc này là thiết yếu cho độ hoạt động sinh hóa của vitamin

3.3 B-caroten [33]

Cé nhiéu dang caroten khéc nhau nhung B-caroten la tién vitamin A c6 hoat

1

tính sinh học cao nhất Khi chuyển hóa B-caroten bing enzym carotenase sé thu

được 2 phân tir vitamin A B-caroten không tự chuyển qua vitamin A ma phụ thuộc 'vào nhu cầu của cơ thể

Khi cơ thé cin vitamin A thi B-caroten sẽ chuyển thành vitamin A B-

caroten cé trong ớt, cà rốt, hành lá, bí đỏ, gắc j-caroten dư được tích lũy trong

các mô mỡ,

Khi đưa vào cơ thể động vật, caroten chuyển thành vitamin A nhờ hệ vi sinh đặc trưng Sự chuyển hóa này có thể xảy ra ở tuyến giáp trạng nhờ sự tham gia của chất tireogbulin (có tính chất của enzim carotenase) hay có nghiên cứu cho rằng vị

trí chuyển hóa của caroten thành vitamin A là thành ruột non Ở thực vật, § —

caroten có thể chuyển hóa thành vitamin nhờ sự phân cắt một nối đôi ở trung tâm Hac, œ oH eo LA ; VAX ẤCHị CH, MC ‘CHy CH; ot œ% CHy CH; HịC, CH; Hes " i ` cho Sy oH,

Hình 1.4 Mô td qué trink tao vitamin A te B-caroten [33] 1.3.3.4 Cấu tạo hóa học [33] [47] [58]

Vitamin A t6n tại ở dạng retinol và tiền vitamin (provitamin) có màu vàng gọi là caroten Ngoài ra, vitamin còn tồn tại dưới dạng retinal, axit retinoic va este

Trang 24

‘Nam 1933 Kaner tìm ra cấu trúc hóa học của nhóm vitamin A Sau đó người

ta tổng hợp nó bằng phương pháp hóa học Vitamin A có thể coi như 1 ancol không,

no cấu tạo gồm vòng Beta - ionon và gắn vào nó các chuỗi isoprenoit

Hai dạng retinol và retinal có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng axit retionic

không thể chuyển đổi ngược lại thành 2 dạng trên:

Este retinyl <> retinol<> retinal— axit retionic 1.3.3.5 Tính chất vật lí [13]

Vitamin A là chất kết tỉnh, màu vàng, nóng chảy ở nhiệt độ 62 — 64°C 'Vitamin A không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong chất béo, dầu và đặc biệt

là các dung môi hữu cơ ít phân cực

Vitamin A có thể bị ảnh hưởng xấu bởi oxi hay không khí, ánh sáng và nhiệt độ Sự âm ướt và độ ẩm không khí cao sẽ làm tăng các hiệu ứng Vì vậy sự biến đổi

có thể được giảm đáng kể khi tách nó khỏi nguồn oxi hay hơi ẩm và sự hiện diện

của chất chống oxi hoá cùng với việc bảo quản ở nhiệt độ thấp

B-Carotene là tiền chất của vitamin A (carotenoid) quan trọng nhất, tan tốt

trong CS», cloroform, benzen, tan trung bình trong ete, dầu thực vật, tan ít trong

metanol, etanol, nhưng không tan trong nước, axit, hợp chất alkan, có nhiệt độ nóng chảy cao 176°C — 183°C Tinh thể -Caroten có dạng hình lãng trụ 6 mặt, màu tím

đậm nếu kết tỉnh từ dung môi benzen, metanol và có hình thoi, màu đỏ nếu kết tỉnh

tir petroleum ete

1.3.3.6 Tính chất hóa hge [13] [50] $# Tỉnh chất của vitamin A

“Trọng lượng phân tử: 286.45 'Công thức hóa học: CavHy0

Tên theo hệ thống IUPAC: (all-E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-I- eyelohexen- yl)-2,4,6,8-nonatetraen ol

“Tên theo hệ thống CAS: Retinol Vitamin A dé bi oxi hóa trong,

kiện phòng thí nghiệm

“Trong cơ thể dưới tác dụng của chất xúc tác sinh học vitamin A dạng retinol

chuyển thành vitamin A dạng retinal

Trang 25

'Vitamin A ở gan động vật tồn tai duéi dang este với axit axetic và axit panmitic

Phản ứng với SbCl; cho phire màu xanh Phản ứng với H;SO; tạo sản phẩm có màu nâu

Vitamin A bị phân hủy khi có oxi không khí hoặc bị đun nhẹ, tuy nhiên nó

khá bên đối với axit và kiềm Vitamin A và caroten tham gia vào quá trình oxi hóa —

khử, có thể đồng thời là chất nhận và chất nhường oxi + Tính chất cia p-caroten [33] Hye Hs Hs Hac chy ‘ols Hs Hy

Hình 1.6 Hình dạng tẫn tại của -caroten

Khi đưa vào cơ thể động vật thì caroten chuyển thành vitamin A nhờ hệ vỉ

sinh đặc trưng Trong cơ thể động vật sự chuyển hóa caroten thành vitamin A có thể

xảy ra ở tuyến giáp trạng nhờ sự tham gia của chất tireogbulin (có tính chất của enzim carotenase) 1.3.3.7 Tính chất quang phổ [13] [47] Vitamin A có hap thy tia cực tím UV nhờ vào hệ nồi đôi 24 — 325 nm Ta có bảng sau: Bảng 1.2 Tính chất quang phổ của vitamin 4 hấp thụ trong tia tử ngoại là À„« Chất Công thức Quang phố ava (nm) E* (cm) All-trans-retinol CaiHaO: 325 1845 13-<is-retinol CsHuO 328 1689 11-eis-retinol CaniHaO 319 1220 ‘All-trans-retinyl-axetat CaO: 325 1560 Alltrans-retinyl-panmitat Cacao 325 940 Ali-trans-retinal CzH„O 383 1510

“Axit All-trans-retinoic CaFiasO2 350 1510

Axit 13-cis-retinoic CooaxO2 354 1325

Trang 26

1.3.3.8 Chức năng [13] [5S]

Tham gia chức năng cảm nhận thị giác: Đây là chức năng được xác định rõ

nhất của vitamin A, đóng vai trò quan trọng trong quá trình cảm quang của mắt Dạng andehit của vitamin A kết hợp opsin (protein) tạo nên sắc tố thị giác gọi là rodopsin, chất này đảm bảo tính nhạy cảm của mắt đối với ánh sáng

Dưới tác dụng của ánh sáng, rodopsin sẽ bị phân giải thành opsin va andehit

cua vitamin A [a retinal (trans), ngược lại trong bóng tối lại xảy ra quá trình tổng hợp rodop (để tổng hợp được rodopsin, retinal phải tồn tại ở dạng cis)

%ph 8 Rodopsin i "8, Luminorodopsin ‘ (da cam)

Retinal (cis) —_—

NADH; Retinal (rans) Opsin

(ving) (không màu)

NAD NAD

ing hina \

Vitamin ASE Vitamin A

(cis) (trans)

Hinh 1.7 So dé tong hop va chuyén héa vitamin A

Các mô: Vitamin A kích thích quá trình phát triển của các biểu mô như mô sừng, ruột và các con đường hô hấp Nó cũng ảnh hưởng đặc biệt đến da, kích thích sự liền sẹo và phòng ngừa các chứng bệnh của da như trứng cá

Sự sinh trưởng: do vai trò quan trọng trong sự phát triển tẾ bào của con người nên vitamin A là yếu tế không thể thiếu đối với sự phát triển của phôi thai và trẻ em Vitamin A còn có vai trò đối với sự phát triển của xương, thiếu vitamin A làm xương mềm và mảnh hơn bình thường, quá trình vơi hố bị rối loạn

Hệ thống miễn dịch: Vitamin A cần thiết cho quá trình chức năng bình thường của hệ miễn dịch và do đó giúp bảo vệ chống lại các bệnh do nhiễm trùng

Nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn và chức năng của da và

màng nhiy tế bào, đồng thời cũng là rào cân bảo vệ cơ thể chống nhiễn trùng Thiếu vitamin A, kích thước của tổ chức lympho thay đổi J-caroten làm tăng hoạt động của tế bào diệt, tăng sự nhân lên cia té bio lympho B va T Vitamin A cing là nhân

Trang 27

16 trung tâm trong quá trình phát triển và biệt hóa của tế bào bạch huyết như tế bào Iympho, thực bảo và bạch huyết cầu giúp cơ thể chống lại các mầm bệnh

Chống lão hoá: Vitamin A kéo dai quá trình lão hoá do làm ngăn chặn sự

phát triển của các gốc tự do

Chống ung thư: hoạt động kìm hãm của nó với các gốc tự do cũng giúp ngăn chặn được một số bệnh ung thư [49]

1.3.3.9 Ảnh hưởng cũ: + Thiéu vitamin 4 |S] [49]

Một trong những biểu thị đầu tiên của sự thiếu hụt vitamin A là thị lực suy min A đến sức khỏe con người

giảm, cụ thê là suy giảm nhẹ thị lực, còn được gọi là quáng gà (khả năng nhìn giảm khi độ chiếu sáng thấp) Thiếu hụt liên tục sẽ sinh ra một loạt các thay đôi, có tính chất hủy hoại nhiều nhất diễn ra ở mắt Các thay đổi về thị giác được gọi chung là

bệnh khô mắt

Đầu tiên là sự khô đi của màng kết do biểu mô của tuyến tiết nước mắt và

nước nhầy bị thay thế bằng biểu mô keratin hóa Tiếp theo là sự tích tụ các mảnh

vụn keratin thành các mảng trong mờ nhỏ (đốm biot) và cuối cùng là sự ăn mòn bề

mặt mảng sừng thô ráp với sự thoái hóa và phá hủy các giác mạc và mù toàn phần

Các thay đổi khác còn có suy giảm miễn dịch, giảm chiều dày lớp vảy ở da

(các bướu nhỏ màu trắng ở nan tóc), bệnh da gi (Keratosis pilaris) va Squamous

metaplasia của biểu mô ở bề mặt của lối vào phía trên của hệ hô hấp và bằng quang

với lớp biểu mô bị keratin hóa $ Thừu vitamin A (8) [49]

thải lượng dư thừa đã hấp thụ vào từ

ăn uống là khó khăn hơn so với các vitamin hòa tan trong nước như vitamin B và C Do vitamin A hòa tan trong chất béo, vi (các vitamin tan trong nước khi dư thừa thì được cơ thể tự đào thải qua bài tiết hoặc tiêu hóa), Do vậy, nếu quá liều có thể dẫn đến ngộ độc vitamin A Nó có thể gây buồn

nôn, vàng da, dị ứng, chứng biếng ăn, nôn mữa, nhìn mở, đau đầu, tốn thương cơ và

bung, ué oai và thay đổi tính tình

Trang 28

Ngộ độc cấp tính nói chung xảy ra ở liều 25000 IU/kg và ngộ độc kinh niên

diễn ra ở 4000 IU/kg mdi ngày trong thời gian 6-15 tháng Tuy nhiên, ngô độc ở

san có thể diễn ra các mức thấp từ 15000 IU/kg đến 14 triệu IU/kg, với liều gây

ngô độc trung bình ngày là 120000 IU/ngày

Ở những người có chức năng thận suy giảm thì 4000 IU cũng có thể gây ra tốn thương đáng kể Việc uống nhiều rượu cũng có thể làm gia tăng độc tính Trong các trường hợp kinh niên, rụng tóc, khô màng nhằy, sốt, mắt ngủ, mệt mỏi, giảm cân, gãy xương, thiếu máu và tiêu chảy có thể là các triệu chứng hàng đầu gắn liền

với ngô độc ít nghiêm trọng

Thiếu hụt hay dư thừa vitamin A đều đem đến những vấn đề không tốt cho sức khỏe của con người Vì thế, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành, và kết quả của chúng là những quy định và khuyến cáo về hàm lượng vitamin A cho phép được bỏ sung vào thực phẩm cũng như lượng vitamin A giới hạn cao nhất cung cấp cho từng đối tượng sử dụng trong l ngày

Hàm lượng vitamin A trong thực phẩm thường được biểu thị dưới dạng đương

lượng retinol (RE) hoặc IU Tỷ lệ chuyển đổi giữa ng retinol và IU; giữa RE và IU [58]

1 TU retinol = 0,3 jig retinol = 8 ug — caroten ~ 3,6 ug các carotenoid khác có hoạt tính vitamin A TRE =3,31U

Bảng 1.3 Lượng vitamin 4 cần cung cắp trong Ì ngày [58]

Trang 29

Lượng vitamin A cần thiết cung cắp cho cơ thể con người hàng ngày khoảng

75% retinol, còn lại là 25% là J-caroten và các loại vitamin A khác

Đối với trẻ đã uống vitamin A trong chương trình bô sung vi chất đinh dưỡng thì không cần dùng thêm bắt cứ loại thuốc chứa vitamin A nào nữa

Đối với người già bị lỗng xương thì khơng nên bổ sung thường xuyên vitamin A 1.3.3.10 Nguồn cung cấp vitamin A [8] [55]

Trong thực phẩm có nguồn gốc động vật, dạng chính của vitamin A là retinol, chủ yếu có trong: gan, cá biển, bơ, sữa, trứng

Các tiền chất của vitamin tồn tại trong thực phẩm nguồn gốc thực vật gồm 3

loại là œ, , y - caroten có trong một vài loài cây trong họ Hoa tán, một số thực

phẩm rau trái như: rau đền, cà rốt, cải broc-coli, bí rg, ca chua, đu đủ, gắc, dưa hấu, khoai tây Tiền vitamin A là thành phản làm trái cây có màu vàng cam, rau cải có

màu xanh thẳm

'Nhu cầu về tiền vitamin A của cơ thể trung bình vào khoảng 25.000 IU, trong khi: ~ Một củ cà rốt loại trung có thể cung cấp tối thiểu 20.000 IU tiền vitamin A = 100g khoai lang ta cung cắp khoảng 27.000 IU tiền vitamin A

~ _ 100g rau đền cung cấp không dưới 7.000 IU tién vitamin A

Vitamin A được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm Sau đây, là các nguồn có chứa vitamin A trong thực phẩm, các số liệu được lấy trong cơ sở dữ liệu quốc

gia Hoa Kỳ và tham khảo tiêu chuẩn dinh dưỡng, dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp

Trang 30

7 Bo, mudi § Xồi tươi 9 Qua anh dao tuoi 10 Qua 11 Ngũ cốc ăn liền 12 Ngũ cốc, sữa tổng hợp ăn liền 13 Ngũ cốc, sữa tổng hợp lơ tươi

14 Rau bina tươi

15 Củ cải xanh nấu chín

16 Rau diệp lá xanh tươi

17 Các loại rau mùa đông nấu chín mà không có muỗi 18 Quả nho tươi

19 Bắp cải, nấu chín, đun sôi, để ráo nước 20 Trứng toàn bộ, nau chín, rắn

21 Các loại dưa, đưa đỏ tươi

22 Rau diép, bo 23 Trứng tươi nguyên

24 Phomat, cocktai, toàn bộ sữa

25 Sữa, chất béo, trái cây có thêm vitamin A

Trang 31

1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC DINH VITAMIN A

1.4.1 Phương pháp quang phổ [7] [12] [31]

Phương pháp quang phổ được sử dụng rộng rãi nhất để phân tích các vitamin

A trước khi phương pháp HPLC ra đời Phương pháp này dùng để phân tích vitamin ‘A trong thực phẩm dựa trên sự hình thành phức chất màu xanh giữa triclorua

antimony hoge axit trifluoroaxetic v6i retinol trong cloroform, durge do ở 620 nm

Phuong pháp so màu có nhược điểm: độ chọn lọc thấp, màu sắc không ổn định

đồi hỏi phải thao tác nhanh chóng và thời gian đo lường phải phù hợp, các bước tiến hành phải được kiểm sốt cẵn thận

Ngồi ra để mô tả và định lượng caroten còn có các phương pháp phổ cộng

hưởng Raman, 'H-quang phô cộng hưởng từ hạt nhân, quang phổ cận hồng ngoại và

quang phổ nguyên tử Quang phổ Raman được ứng dụng rộng rãi nhất để đo lường caroten thông qua kỹ thuật không phá hủy mẫu

Quang phổ raman sử dụng nguồn năng lượng laser xác định chính xác hàm

lượng từng mức năng lượng của các phân tir retinol hoặc este của nó trong các đối

tượng mẫu Các phương pháp quang phỏ khác có quy trình phân tích phức tạp hơn,

trừ khi mẫu phân tích là một nguồn tương đối tập trung của tất cả các retinol hoặc

este của nó

1.4.1.1 Phương pháp phố hấp thụ phân tử UV-VIS trực tiếp [12] [31] Có thể áp dụng đối với các nguyên liệu este vitamin A (retinyl axetat, retinyl propionat hoặc retinyl panmitat ) và các dạng dầu hoặc dạng nang mềm chứa este

vitamin A với hàm lượng lớn (>5000 IU/g)

Cân chính xác khoảng từ 25 mg đến 100 mg chế phẩm và đem hoà tan trong

5 mL pentan rồi pha loãng trong isopropanol để được dung dịch chứa chính xác khoảng 10 IU đến 15 IU vitamin A trong 1 mL Xác định bước sóng có hấp thụ cực

đại và do độ hấp thụ của dung dịch tại các bước sóng 300 nm, 326 nm, 350 nm và

370 nm trong céc do day | cm, ding isopropanol lam mau tring

Tính tỷ lệ độ

thụ tại các bước sóng 300 nm, 350 nm va 370 nm so với độ

hấp thụ tại các bước sóng 326 nm (A ,/A›»s) Nếu cực đại hấp thụ nằm trong dãy sóng từ 300 nm đến 370 nm và tỷ lệ A ,/A›as không lớn hơn các gid tri ghi dưới đây:

Trang 32

0,593 6 4=300 nm 0,537 ở 2= 350 nm 0,142 ở â= 370 nm Kết quả hàm lượng vitamin A trong mẫu thử (IU/g) tính theo công thức: A x1900x V 100xm_ (U#) Œ) Trong đó:

Asss là độ hấp thụ tại bước sóng 326 nm M là lượng chế phẩm đem phân tích (g)

-V là thê tích dung dịch thu được sau khi pha loãng đê dem do (mL)

1900 là hệ số chuyển đổi d6 hap thụ riêng của este retinyl thành IU/g 1.4.1.2 Phương pháp đo phổ UV-VIS sau khi chiết tach vitamin A [42] Có thể áp dụng cho các nguyên liệu vitamin A có nguồn gốc tự nhiên và da số các dạng thuốc chứa vitamin A: thuốc nang, viên nén, thuốc bột, thuốc mỡ, dầu

gan

Lấy chính xác một lượng chế phẩm khéng it hon 500 IU vitamin A va khong

nhiéu hon | gam chất béo cho vào bình nút mài, thêm 30 mL etanol, 3 mL dung

dich KOH bao héa, vai vién da mim sôi, đun sôi 30 phút trên bếp cách thủy có lắp ống sinh hàn hồi lưu, dưới đòng khí N› không có O› Làm nguội nhanh rồi dùng 30 mL nước cất chuyển hết hỗn hợp sang bình gạn, thêm 4 gam Na›SO; đã nghiền mịn

Chiết vitamin A với 150 mL ete và lắc 2 phút (nếu tạo thành nhũ tương thì chiết thêm 3 lần nữa, mỗi lần voi 25 mL ete Tập trung dịch chiết lại rồi rửa sạch và chiết 4 lần, mỗi lần 50 mL nước cắt, chit y lắc rất nhẹ nhàng ở 2 lần đầu để tránh tạo thành nhũ tương Làm bay hơi dịch chiết ete trên bếp cách thủy dưới dòng khí N› không có O; hoặc cô cất quay chân không ở nhiệt độ không quá 30°C đến hết dung

môi Hòa tan cặn trong một lượng isopropanol vừa đủ để thu được dung dịch chứa

10 IU dén 15 IU vitamin A trong 1 mL) Do độ hấp thụ của dung dịch này ở các bước sóng 300 nm, 310 nm, 325 nm, 334 nm trong cốc dày 1 cm với mẫu trắng là isopropanol, sau đó xác định bước sóng có hấp thụ cực đại

Trang 33

1.4.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [28] [32] [34] [36]

Đối với các vitamin A hoạt động và đặc tính của retinol và caroten trong các mẫu sinh học, độ phân giải LC rõ ràng, độ chính xác và độ tin cậy cao, khả năng áp dụng rộng rãi trên nhiều loại chế phẩm

1.4.2.1 Phương pháp sắc ký lóng trực tiếp [32] [34]

Có thể áp dụng đối với các nguyên liệu vitamin A tổng hợp, các thành phần chứa vitamin A tổng hợp mà trong thành phần chỉ chứa vitamin A ở dạng este, dạng

retinol

Tiến hành theo phương pháp sắc ký lỏng:

~ _ Pha động: Metanol — etyl axetat~ nước (90: 7: 3)

~ _ Dung dịch phân tích:

Lấy chính xác một lượng chế phẩm có chứa khoảng 4000 IU vitamin A cho

vào bình định mức dung tích 100 mL., thêm etanol, lắc kỹ rồi thêm etanol đến vạch,

lắc đều, lọc,

~_ Dung địch chuẩn

Pha chất chuẩn vitamin A (dạng giống với dung dịch thử: retinol, retinyl axetaL, retinyl panmitat trong etanol để thu được dung dịch chuẩn có nồng độ

vitamin A chính xác khoảng 40 IU/mL)

~_ Điều kiện sắc ký:

Cot pha dio Cis (150 mm x4,6 mm, Sim),

Detector huỳnh quang đặt ở bước sóng kích thích và phát xa 348 nm/470 nm

Téc d6 dong: 0,5 mL/min dén 1,2 mL/min,

“Thể tích tiêm: 20 pL ~_ Cách tiến hành:

Kiểm tra khả năng thích hợp của hệ thống sắc ký: Tiến hành sắc ký với dung dịch chuẩn, độ lệch chuẩn tương đối của diện tích peak thu được trên sắc ký đồ của § lần tiêm lặp lại mẫu chuẩn (RSD) không được lớn hơn 2,0%

Tiến hành sắc ký lần lượt với dung dịch chuẩn và dung dịch phân tích

Trang 34

1.4.2.2 Phương pháp sắc ký lông sau khi thủy phân [32] [36] [40]

Có thể áp dụng đới với nguyên liệu vitamin A tổng hợp dạng bột, dạng dầu và dạng nhũ tương

~ _ Pha động: hỗn hợp metanol ~ nước (90: 10)

Cot pha dao Cis (150 mm x4,6 mm, Sim),

Detector huỳnh quang đặt ở bước sóng kích thích và phát xạ 348 nm/470 nm,

Thể tích tiêm: 20 uL ~_ Dung dịch phân tích:

Đối với nguyên liệu dạng bột: Lấy chính xác một lượng chế phẩm có chứa

khoảng 120000 IU vitamin A cho vào bình định mức dung tích 50 mL Thêm

khoảng 20 mg đến 30 mg bromelains, 20 mg đến 30 mg BHT 2,0 mL nude va 0,15 mL isopropanol Làm nóng trên bếp cách thủy ở 60°C đến 65°C trong thời gian từ 2

đến 5 phút Lam lạnh tới 30°C rồi thém 20 mL dung dich tetrabutylamoni hydroxit

0,1 M trong isopropanol Lac siéu im 5 phút Thêm isopropanol đến vạch, lắc đều (lắc xoay tròn, tránh tạo bọt khí)

Đối với nguyên liệu dầu hoặc nhũ tương: Lấy chính xác một lượng chế phẩm

có chứa khoảng 120000 [U vitamin A cho vao bình định mức dung tich 50 mL, hoa

tan ngay trong Š ml pentan Thêm khoảng 20 mẹ đến 30 mg BHT va 20 mL dung

dich tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M trong isopropanol Lac siêu âm 5 phút Thêm isopropanol đến vạch, lắc đều (lắc xoay tròn, tránh tạo bột khí)

- Dung dich chuan:

Cân chính xác một lượng chất chuẩn retinyl panmitat tương đương với

120000 IU vitamin A cho vào bình định mức dung tich 50 mL Thém ngay 5 mL

pentan, thêm khoảng 20 mg đến 30 mg BHT vi 20 ml dung dich tetrabutylamoni

hydroxit 0,1M trong isopropanol Lắc siêu âm 5 phút Thêm isopropanol đến vạch, lắc đều (lắc xoay tròn, tránh tạo bọt)

1.4.2.3 Phương pháp sắc ký lỏng sau khi chiết tách vitamin A [32]

'Có thể áp dụng

với các chế phẩm phức tạp và có chức vitamin A với hàm

lượng thấp không thực hiện được theo 1 trong 2 phương pháp trên

Trang 35

Tiến hành bằng phương pháp sắc ký lỏng,

~_ Pha động: hỗn hợp metanol = nước (90: 10)

Cot pha dao Cis (150 mm 4,6 mm, Sum)

Detector huỳnh quang đặt ở bước sóng kích thích và phát xa 348/470 nm

Tốc độ dòng: ImL/phút

“Thể tích tiêm: 20 pL ~_ Dung dịch phân tích:

Lấy chính xác một lượng chế phẩm có chứa khoảng 2000 IU vitamin A đem xà phòng hóa: cho lượng chính xác chế phẩm vào bình tam giác dung tích 250 mL; thêm khoảng 50 mg axit ascorbic vào chế phẩm đề chống oxi hóa, thêm tiếp tục 40 mL dung dịch etanol 95% và 10 mL KOH 50%; tiến hành đun hồi lưu 45 phút rồi

làm lạnh, sau đó chiết và bay hơi dịch chiết đến cặn Hòa tan chất rắn thu được và

chuyển hỗn hợp sang bình định mức 50 ml, với isopropanol

~_ Dung dịch chuẩn gốc:

Hoa tan chat chuan retinyl panmitat trong isopropanol dé thu duge dung dich có nồng độ chính xác khoảng 1000 IU vitamin A trong | mL Xac dinh néng d6 chính xác của dung địch chuẩn gốc bằng cách pha loãng trong isopropanol tới nồng độ 10 đến 15 IU trong 1 mL bằng phương phap HPLC

1.5 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP HPLC

1.5.1 Nguyên tắc của phương pháp HPLC [11] [12]

Nguyên tắc của phương pháp HPLC là quá trình tách các chất ở trạng thái

lỏng dựa trên sự phân bố liên tục các chất lên 2 pha: Một pha đứng yên có khả năng hấp phụ chất phân tích gọi là pha tĩnh; một pha di chuyển qua pha tĩnh để mang chất

phân tích ra khỏi cột tách gọi là pha động Do các chất phân tích có ái lực khác nhau với pha tĩnh nên ching di chuyển với tốc độ khác nhau và được tách ra khỏi nhau

1.5.2 Các giai đoạn chạy sắc ký HPLC [11] [12]

` Giải đoạn tách

Thực hiện phép tách các chất ở trạng thái lỏng trong cột sắc ký dưới áp suất

cao (200+500 at) Vì vậy phải chuyển toàn bộ chat phân tích vào trong dung dich

Trang 36

(thường là hòa tan trong dung môi làm pha động) Phương pháp này thích hợp cho

tách các chất có nhiệt độ sôi cao cũng như nhiệt độ sôi thấp (trừ những chất là thể

ki

điều kiện thường)

Dùng thiết bị bơm mẫu để bơm chất phân tích vào đầu cột tách — chat phan tích được hắp phụ trên bề mặt pha tĩnh

Dùng bơm cao áp đề bơm dung môi rửa giải qua cột (có thê là dung môi đơn hoặc hỗn hợp các dung môi) để rửa giải chất phân tích ra khỏi cột (do lực liên kết giữa các cấu tử chất phân tích với pha tĩnh khác nhau mà chúng tách ra khỏi nhau)

Kỹ thuật chạy sắc ký:

+ Kỹ thuật cố định pha động (giữ thành phần và vận tốc pha động không đổi) + Kỹ thuật građient pha động (biến đổi pha động liên tục) Građient có thể là

từng bậc hoặc liên tục tùy thuộc vào mẫu phân tích và thành phần pha động sao cho

quá trình tách sắc ký xảy ra hoàn toàn

+ Giai đoạn phát hiện và xử lý kết quả phân tích

Cac chat phân tích sau khi tách ra khỏi nhau được phát hiện nhờ 1 bộ đò gọi

1a detector

Việc ghi nhận và xử ký kết quả được thực hiện nhờ máy tính chuyên dụng, kết quả cho một sắc ký đồ trong đó chứa các thông tin cần thiết như: thời gian lưu, diện tích và chiều cao peak, hệ số phân giải, hệ số đối xứng

+ Với 1 chất sẽ có 1 thời gian lưu đặc trưng cho chất đó nên ta có thể căn cứ vào tính chất này để phân tích định tính

+ Độ lớn peak được đặc trưng bằng diện tích hay chiều cao, 2 đại lượng này tỉ lệ với nồng độ chất phân tích trong 1 khoảng xác định nào đó, được sử dụng để định lượng chất phân tích

‘ian chứn dung dt

Hinh 1.8 Giới thiệu hé thing HPLC

Trang 37

1.5.3 Detector trong HPLC [11]

Detector là một bộ phận quan trọng quyết định độ nhạy của phương pháp, là

bộ phận dùng để phát hiện chất phân tích, cũng như pha động, pha tĩnh Có nhiều

loại detector thường được sử dụng trong HPLC như detector hắp thụ tử ngoại ~ khả

kiến UV - Vis, điện hóa, huỳnh quang, Sau đây tìm hiểu rõ hơn về dectector

huynh quang RF

Detector huỳnh quang có ưu điểm là độ nhạy cao vì bức xạ phát ra được do đối với nền tối, nhưng được sử dụng ít hơn detector UV - VIS vì chất phát huỳnh quang không nhiễu

Độ chọn lọc của việc phát hiện dựa trên tính chất huỳnh quang được đặt ra

do phải dùng đến hai bước sóng trong quá trình đo: Bước sóng kích thích và bước

sóng phát xạ và đặc biệt là các hợp chất phải có cấu trúc nhất định đẻ có khả năng

phát huỳnh quang

Detector sử dụng cho các chất có khả năng phát huỳnh quang bao gồm bản thân các chất chúng phát huỳnh quang và trong cả trường hợp chất phân tích phản ứng với thuốc thử để tạo thành hợp chất có khả năng phát huỳnh quang Nguồn kích

thích có bước sóng ngắn, thường dùng dén doteri 190 - 400 nm

Hình 1.9 Detector huỳnh quang

1: Nguồn sáng kích thích 2,5: Các bộ đơnsắc 3: Bán gương

4:Floweell 67:Cáctếbàoquangdiện _ 8: Bộ phân xử lý tínhiệu

'Khi chất phân tích đi vào flowcell nhờ có ánh sáng kích thích chúng phát ra ánh sáng thứ cấp, qua bộ đơn sắc 5 và tới tế bảo quang điện 6 để biến đổi thành dòng điện Tín hiệu này được khuếch đại và so sánh với tín hiệu từ tế bào quang điện 7, ghi lại peak nhờ bộ xử lý 8

Trang 38

1.5.4 Cách đánh giá peak, phương pháp định lượng trong phương pháp HPLC [11] [22] [27]

1.5.4.1 Cách đánh giá peak [11] [22] ‘Tin hiệu đo là dig

lượng chat phân tích, người ta sử dụng các chất chuẩn là chất phân

khiết cao Tiển hành khảo sát chất chuẩn để tìm điều kiện đo của cl

giả và cuối cùng mới đo trên mẫu thực tế

sn tích của peak hay chiều cao của peak Để tiến hành định có độ tỉnh

it chudn, miu

Mỗi chất phân tích trong những điều kiện tối ưu đã lựa chọn thì diện tích hoặc chiều cao của peak tỉ lệ với nồng độ của chất phân tích:

S=KC (6: diện tích của peak) h=KC (h: chiều cao của peak)

Các phương trình này dùng để định lượng chất phân tích bằng HPLC, thường

người ta dùng điện tích của peak để độ chính xác cao hơn

Để tính diện tích peak, ta dùng tích phân kế hoặc dùng máy tính đã cải sẵn

chương trình, phương pháp này có thể dùng cho cả những peak bị trôi đường nền

Phuong pháp này đòi hỏi hệ số đối xứng nằm trong khoảng 0.80 + 1,20 Việc tính toán diện tích peak sẽ gặp khó khăn khi peak có cường độ q cao, bị dỗn, khơng đối xứng hoặc detector bị nhiễu

Nếu đánh giá dựa vào chiều cao peak (khoảng cách từ đường nền đến đỉnh peak) thì không cân xét đến hệ số đối xứng

1.5.4.2 Phương pháp định lượng [I I] [22] [27] s* Phương pháp ngoại chuẩn

*_ Chuẩn hoá một điểm

~ Nguyên tắc: chuân hoá một điểm là sử dụng một phép đo của chất chuẩn đã biết trước nồng độ, đo độc lập và song song với phép đo chất cần phân tích

~ Phương pháp: Sử dụng hai phép đo độc lập

+ Phép thứ nhất: Chạy sắc ký chất chuẩn trong điều kiện tương tự chất phân tích (nền và các thông số khác giống nhau)

+ Phép thứ hai: Chạy sắc ký chất phân tích

Trang 39

~ Kết quả tính như sau

Hình 1.10 Chuẩn hoá một điểm

GG , hay: ,

* _ Chuẩn hoá nhiều điểm (phương pháp đường chuẩn)

~ Chuẩn bị một đãy dung dịch chuẩn có nồng độ khác nhau trong điều kiện

tương tự mẫu phân tích

Tiến hành phép sắc ký và tính diện tích của peak đối với dãy chất chất chuẩn

Sau đó dựng đường chuẩn hay đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc chiều cao (diện tích) của peak vào nồng độ chất phân tích

Để xác định nồng độ chất phân tích C ta cũng thực hiện phép đo đối với chất phân tích, được Sx (h.) nhất định, đối chiếu với đường chuẩn ta có nồng độ chất phân tích trong mẫu Hoặc xử lý số liệu thực nghiệm đưa về phương trình hồi quy

Hình 1.11 Đồ thị của phương pháp đường chuẩn ** Phương pháp thêm chuẩn

*_ Thêm chuẩn 1 điểm: Tiên hành chạy 2 phép sắc ký

~ _ Thứ nhất là phép sắc ký với dung dịch phân tích, ghi diện tích peak S

§,=kC,

Trang 40

~ Thứ hai là thêm vào chất phân tích 1 lượng chất phân tích chính xác và ghi lại sắc ký đồ Sar =Kk(C'x4C'1) Ta có: € V, =C.(V, +Vị) C¡V, =C¡(V, +V,) =, +C, = GM tC V,+V; ¬su,=k CV; ÈVIC: * V.+V,

Tir 2 thi nghiệm này ta rút ra được C, là nồng độ chất phân tích * _ Thêm chuẩn đường chuẩn:

Chuẩn bị 1 dãy dung dịch phân tích trong những điều kiện hoàn toàn như

nhau Thêm vào dãy dung dịch trên những lượng chất chính xác khác nhau theo bảng sau: Bảng 1.5 Diện tích peak và nông độ € Cx |CG+Ci |C+C |C¿+C: Cr 0 a € Cs s Ss Si So Ss

Xây dựng phương trình đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của A vào nồng độ thêm chuẩn, được phương trình có dạng: S„ = a + bC, ~>C

0 QQ g 6 ©

Hình 1.12 Đỗ thị của phương pháp thêm chuẩn đường chuẩn

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	14,09 MB