PHÂN TÍCH MỘT SỐ PHẨM MÀU HỮU CƠ TỔNG HỢP BẰNG HPLC-DAD.pdf

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM LIÊU VĂN PHÚ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ PHẨM MÀU HỮU CƠ TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO Chuyên ngành: ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG VÀ AN TOÀN THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 52540106 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 THÔNG TIN CHUNG Họ tên sinh viên: Liêu Văn Phú MSHV: 17071741 Lớp : DHDBTP13A Khóa: 13 Chuyên ngành : Đảm bảo chất lượng an toàn thực phẩm Mã chuyên ngành: 52540106 SĐT : 0847252116 Tôiail : phulieu3004@gmail.com Tên đề tài : Phân tích hàm lượng số phẩm màu hữu bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao Người hướng dẫn: TS Lê Nhất Tâm SĐT : 0847684739 Tôiail : lenhattam@iuh.edu.vn Cơ quan công tác : Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm - Trường Đại học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 05 năm 2021 Người hướng dẫn Sinh viên (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép bày tỏ lời cảm ơn đến Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm – Trường Đại học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho học tập làm quen với môi trường làm việc Cùng với đó rèn luyện các kỹ phòng thí nghiệm, trau dồi thực hiện hóa các kiến thức chuyên môn Tôi xin cảm ơn thầy TS Lê Nhất Tâm đã hướng dẫn tận tình tạo điều kiện giúp đỡ quá trình làm báo cáo khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3, anh Nguyễn Thành Bảo – Trưởng phụ trách phòng Hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến anh Đào Trí Nguyên đã giao đề tài, chỉ dẫn tận tình, trao đổi, định hướng phương pháp giúp đỡ xuyên suốt quá trình nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới các anh chị phòng Hóa, phòng Sắc ký, quang phổ – Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi hồn thành báo cáo Đồng thời, giúp trực tiếp tiếp cận với ngành nghề cung cấp nhiều kiến thức cũng kỹ quan trọng phòng thí nghiệm Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên cũng không tránh sai sót, mong nhận ý kiến đóng góp của thầy cô cán hướng dẫn để báo cáo khóa luận hoàn thiện TP HCM, Ngày 23 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Liêu Văn Phú i GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP TÓM TẮT KHÓA LUẬN Phẩm màu thực phẩm số nhóm phụ gia thực phẩm sử dụng phổ biến hiện Chúng bổ sung vào thực phẩm với mục đích tạo cho sản phẩm có màu sắc đẹp, tăng tính hấp dẫn người tiêu dùng, hồn tồn khơng có giá trị mặt dinh dưỡng [1] Tuy nhiên, Các phẩm màu tổng hợp thường đạt độ bền màu cao, với lượng nhỏ đã cho màu đạt với yêu cầu đặt ra, chúng có thể gây ngộ độc nếu dùng loại không nguyên chất, không phép dùng thực phẩm hay vượt ngưỡng dùng cho phép Trong nghiên cứu này, tập trung vào việc thẩm định phương pháp số màu hữu phổ biến: Sunset Yellow FCF, Allura Red AC, Erythrosine, Ponceau 4R, Amaranth, Tartrazine Từ đó ứng dụng vào mẫu phụ gia thực phẩm tạo màu Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng thẩm định phương pháp, thu các thông số - Bước sóng cực đại hấp thu của Tartrazine, Sunset Yellow FCF, Allura Red AC, Ponceau 4R, Amaranth, Erythrosine lần lượt 420 nm, 484 nm, 502 nm, 505 nm, 520 nm, 527 nm - Tối ưu hóa lượng cân mẫu ở khoảng cân từ 40-100 mg - Chương trình gradien của hệ dung môi CH3COONH4 20 mM - MeOH có thời gian lưu các chất tương đối ngắn, tách rời nhau, đỉnh các peak nhọn - Khoảng tuyến tính từ 0,5 ppm – 50 ppm với hệ số tương quan R2>0,999 - Giới hạn định lượng của phương pháp ppm - Độ lặp lại có %RSD nằm khoảng 0,92-1,46% độ tái lập nộ phòng thí nghiệm phù hợp với phương pháp phân tích có %RSD (lý thuyết) nhỏ %RSD (thực nghiệm) ii GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT KHÓA LUẬN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH ẢNH vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU vii DANH SÁCH SƠ ĐỒ viii DANH SÁCH KÝ HIỆU – CHỮ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan phụ gia thực phẩm 1.1.1 Phụ gia thực phẩm gì ? 1.1.2 Phân loại phụ gia thực phẩm 1.1.3 Vai trò của loại phụ gia thực phẩm 1.1.4 Ảnh hưởng của phụ gia thực phẩm đến sức khỏe người 1.2 Tổng quan phẩm màu thực phẩm 1.2.1 Phẩm màu thực phẩm gì ? 1.2.2 Phân loại phẩm màu thực phẩm 1.2.3 Hiện trạng sử dụng phẩm màu hữu tổng hợp 1.2.4 Tổng quan số phẩm màu hữu tổng hợp thường dùng thực phẩm 10 1.2.5 Các nghiên cứu phân tích hàm lượng phẩm màu hữu 15 1.2.6 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao HPLC 18 iii GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP 1.2.7 Các thuật ngữ/định nghĩa liên quan đến thẩm định phương pháp thử 32 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 34 2.1 Vật liệu 34 2.2 Hóa chất, thiết bị dụng cụ phân tích 34 2.2.1 Hóa chất 34 2.2.2 Thiết bị dụng cụ 35 2.3 Phương pháp nội dung thực hiện 35 2.3.1 Xây dụng quy trình xử lý mẫu 35 2.3.2 Phương pháp phân tích tởng hàm lượng màu bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis 37 2.3.3 Phương pháp phân tích định lượng chất màu hữu bằng HPLC đầu dò DAD 37 2.3.4 Phương pháp phân tích xử lý kết 38 2.3.5 Bố trí thực nghiệm 40 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 45 3.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp phân tích 45 3.1.1 Bước sóng cực đại hấp thu 45 3.1.2 Tối ưu lượng cân mẫu 46 3.1.3 Chương trình gradient pha động 48 3.2 Thẩm định phương pháp 50 3.2.1 Khoảng tuyến tính lập đường chuẩn 50 iv GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP 3.2.2 Giới hạn định lượng (LOQ) 55 3.2.3 Độ lặp lại độ tái lập nội phòng thí nghiệm 58 3.3 Tổng hàm lượng chất màu bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis 62 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 4.1 Kết luận 66 4.2 Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 71 v GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo của Tartrazine 10 Hình 1.2: Công thức cấu tạo của Amaranth 11 Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo của Ponceau 4R 12 Hình 1.4: Cơng thức cấu tạo của Sunset Yellow 12 Hình 1.5: Cơng thức cấu tạo của Allura red 13 Hình 1.6: Cơng thức cấu tạo của Erythrosine 14 Hình 1.7: Cấu tạo hệ thống HPLC 19 Hình 1.8: Sơ đồ hệ thống HPLC, – Bể chứa dung môi, – Hệ thống Gradient, – Bơm cao áp, – Bộ phận tiêm mẫu, – Cột sắc ký, – Detector, – Chất thải, – Bộ phận ghi nhận tính hiệu 22 Hình 2.1: Mẫu phẩm màu hữu tổng hợp 34 Hình 3.1: Phở đồ của các chất phân tích 46 Hình 3.2: Ảnh hưởng của lượng cân đến hàm lượng (%) của hợp chất mẫu 47 Hình 3.3: Sắc ký đồ HPLC của hệ dung môi CH3COONH4 20 mM – MeOH 49 Hình 3.4: Sắc ký đồ của hỡn hợp chất ở nồng độ 0,5ppm 50 Hình 3.5: Sắc ký đồ của hỗn hợp chất ở nồng độ 5ppm 51 Hình 3.6: Sắc ký đồ của hỗn hợp chất ở nồng độ 20 ppm 51 Hình 3.7: Sắc ký đồ của hỗn hợp chất ở nồng độ 50 ppm 52 Hình 3.8: Biểu đồ phương trình đường chuẩn của hợp chất 54 Hình 3.9: Khoảng tuyến tính đường chuẩn ở nồng độ (0,025, 20 50 µg/mL)…55 Hình 3.10: Giới hạn định lượng của các phụ gia tạo màu 57 Hình 3.11: Hàm lượng (%) trung bình của hợp chất 61 Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện tởng hàm lượng trung bình chất màu 64 vi GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân nhóm, chức cơng nghệ quy định của chất phụ gia thực phẩm Bảng 1.2: Phân loại chất phụ gia theo khoảng số INS Bảng 1.3: Độ phân cực của số dung môi phổ biến 30 Bảng 2.1: Chương trình gradient của pha động 38 Bảng 2.2: Bố trí thực nghiệm - Khảo sát bước sóng cực đại hấp thu 41 Bảng 2.3: Bố trí thực nghiệm - Thời gian lưu các chất 41 Bảng 2.4: Bố trí thí nghiệm - Tối ưu hóa lượng cân mẫu 42 Bảng 2.5: Bố trí thực nghiệm - Khoảng tuyến tính lập đường chuẩn 42 Bảng 2.6: Bố trí thực nghiệm - Giới hạn định lượng 43 Bảng 2.7: Bố trí thực nghiệm – Độ lặp lại tái lập nội phòng thí nghiệm 43 Bảng 2.8: Bố trí thực nghiệm – Tởng hàm lượng chất màu 44 Bảng 3.1: Bước sóng cực đại hấp thu của các chất 45 Bảng 3.2: Hàm lượng (%) của các chất ở các lượng cân khác 47 Bảng 3.3: Chương trình gradient của pha động 48 Bảng 3.4: Thời gian lưu của các chất phân tích 49 Bảng 3.5: Kết khảo sát khoảng tuyến tính lập đường chuẩn của chất màu 53 Bảng 3.6: Giới hạn định lượng của các chất phân tích 56 Bảng 3.7: Hàm lượng (%) các phẩm màu mẫu màu hữu tổng hợp 59 Bảng 3.8: Độ lặp lại độ tái lập nội phòng thí nghiệm 60 Bảng 3.9: Quy định của AOAC độ lặp lại 61 Bảng 3.10: Độ hấp thụ của các chất chuẩn gốc 62 Bảng 3.11: Tổng hàm lượng chất màu của lần lặp lại ngày 63 Bảng 3.12: Tổng hàm lượng trung bình chất màu 64 Bảng 4.1: Hàm lượng phần trăm trung bình của các phẩm màu 67 vii GVHD: TS LÊ NHẤT TÂM CBHD: Ths ĐÀO TRÍ NGUYÊN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP DANH SÁCH SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Mối tương quan chất phân tích, pha tĩnh pha động 23 Sơ đồ 2.1: Quy trình thẩm định phương pháp phân tích 36 viii ... phẩm màu thực phẩm 1.2.1 Phẩm màu thực phẩm gì ? 1.2.2 Phân loại phẩm màu thực phẩm 1.2.3 Hiện trạng sử dụng phẩm màu hữu tổng hợp 1.2.4 Tổng quan số phẩm màu. .. ưu hóa điều kiện phân tích xác hàm lượng số phẩm màu phẩm - màu hữu tổng hợp bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao với đầu dò DAD Thẩm định phương pháp phân tích - Đới tượng và... Như vậy, việc xác định hàm lượng phẩm màu hữu thực phầm điều cần thiết Đó cũng lý để tiến hành đề tài ? ?Phân tích hàm lượng số phẩm màu hữu tổng hợp bằng phương pháp sắc ký lỏng