BÀI GIẢNG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

Trong trường hợp phản ứng oxy hóa - khử: Muốn tìm đương lượng của một chất trong hệ thống oxy hóa khử, người ta đem chia phân tử gam cho số điện tích trao đổi trong phản ứng mà chất đó t

MỤC LỤC

- Đối với những giá trị không có số thập phân (số nguyên), những số 0 ở đuôi có lúc là chữ

số có nghĩa, có lúc không là chữ số có nghĩa

Thí dụ: 500ml có thể có 1 chữ số có nghĩa, 2 chữ số có nghĩa hay 3 chữ số có nghĩa

Chúng ta không thể biết trường hợp nào đúng nếu không có thêm thông tin Tuy nhiên để tránh mơ hồ trong các thông báo khoa học ta có thể trình bày như sau:

- Trình bày chữ số có nghĩa trong phép cộng và phép trừ:

số có nghĩa sau dấu phẩy của số hạng nào có số chữ số có nghĩa sau dấu phẩy thấp nhất

Thí dụ: 11,122 + 0,12 = 11,242 làm tròn 11,24

29,889 – 0,21 = 29,679 làm tròn 29,68

- Cách làm tròn số như sau: sau khi xác định lấy số chữ số có nghĩa sau dấu phẩy, những

số nào nhỏ hơn 5 bỏ đi; nếu chữ số nào lớn hơn 5, chúng ta cộng thêm 1 vào chữ số đứng trước; nếu là số 5 trước đó là số lẻ thì làm tròn bằng cách cộng thêm 1 đơn vị số phía trước còn nếu là số chẳn thì giữ nguyên

số chữ số có nghĩa của thừa số có số chữ số có nghĩa nhỏ nhất

Thí dụ: 1,5 2,234 = 3,3510 làm tròn 3,4

6,86 : 112,04 = 0,0611388789 làm tròn 0,0611

- Những chữ số định nghĩa và số đếm (người, vật…) luôn luôn là con số chính xác Nên nó được xem như có vô số chữ số có nghĩa Vì vậy khi trình bày kết quả, người ta không căn

trong y bằng với số chữ số có nghĩa trong x

Thí dụ: 2,13 8 = 17,04 làm tròn 17,0

(1,23 + 3,45):2 = 2,34

Lưu ý: phương pháp làm tròn đã nói ở trên chỉ áp dụng cho những bài toán chỉ thực hiện

phép toán 1 lần Khi có một dãy phép toán nghĩa là bài toán được thực hiện nhiều lần phép toán hoặc nhiều phép toán thì:

tròn kết quả cuối cùng có số chữ số có nghĩa theo quy tắc đã nói trên

trong kết quả của mỗi bước

- Cách trình bày các con số kết quả trong những thông báo khoa học Trong hóa học chúng

ta thường gặp những giá trị vô cùng lớn hoặc vô cùng nhỏ, chúng ta phải dùng hệ thống

N là con số ở giữa 1 và 10 và n là số mũ

Thí dụ: 123,45 được viết dưới dạng ký hiệu khoa học là 1,2345.102

- Cách thực hiện những phép toán đại số trên các giá trị được ghi bằng ký hiệu khoa học:

dưới dạng ký hiệu khoa học Đầu tiên chúng ta phải đưa các giá trị đó về cùng số

mũ giống nhau, kế tiếp chúng ta thực hiện phép cộng hay trừ phần N của giá trị đó, phần mũ giữ nguyên

Thí dụ: 1,2.102 + 2,3.103 = 2,4.103

khoa học, chúng ta nhân phần N của các giá trị đó với nhau như phép nhân bình thường nhưng các số mũ thì cộng lại với nhau Đối với phép chia thì ngược lại

Thí dụ: (1,2.102) (5,0.103) = 6,0.105

B PHA CHẾ DUNG DỊCH

1 Nồng độ dung dịch

Nồng độ dung dịch có thể được diễn tả theo nhiều cách khác nhau:

lít dung dịch ấy chứa một khối lượng chất hòa tan được gọi là đương lượng gam

2 Cách pha các nồng độ

a Nồng độ phần trăm theo khối lượng

Thí dụ: Muốn pha 500g dung dịch sulfat đồng 20% từ tinh thể ngậm nước CuSO4.5H2O

Ta biết:

100g

Lượng nước cần đổ thêm: 500 – 156 = 334g

b Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích:

- Ta hòa tan lượng chất đã cân trong một ít nước và thêm nước cho tới thể tích đúng

• Thí dụ: Cần chuẩn bị 1 lít dung dịch NaCl 30%thì ta cần một lượng NaCl là:

(30.1000)/100 = 300g để hòa tan trong 1 ít nước và thêm nước cho đủ thể tích 1 lít

- Trường hợp các hóa chất có ngậm nước, khi cân ta phải tính thêm cả lượng nước trong phân tử như trường hợp trên

- Trường hợp chất hòa tan là chất lỏng ta cũng làm tương tự như trên, nghĩa là cân chất tan và dung môi đem trộn lẫn với nhau cho đều là được Nhưng việc cân chất lỏng không được thuận lợi cho lắm nên cần phải đưa chất lỏng về đơn vị thể tích theo công thức: V = P/d

- Mặt khác đối với chất lỏng thường dùng có giới hạn hòa tan tối đa tính theo %

• Thí dụ: H2SO4 hòa tan tối đa 96%, HCl 37%, H3PO4 65% cho nên khi cân các chất lỏng này phải tính cả số g có thực trong dung dịch để pha cho chính xác

Nếu ta xem HCl là 100% thì khi pha dung dịch 10% ta chỉ việc cân 10g HCl và thêm vào 90ml nước trộn đều là được Nhưng thực ra HCl chỉ có 37% nên trọng lượng cân phải là (100.10)/37 = 27,02g hay 27,02/1,19 = 23ml và thêm lượng nước 100 – 27,02 = 72,98g hay 72,98ml

c Nồng dung dịch phân tử gam

- Mol hoặc phân tử gam là khối lượng của các chất tính ra gam bằng khối lượng phân

tử của nó Dung dịch phân tử gam là dung dịch chứa 1 phân tử gam chất hòa tan trong

1 lít

- Để chuẩn bị dung dịch 1M của chất nào đó, người ta tính khối lượng phân tử Lấy lượng cân chính xác đem hòa tan trong dung môi cho thành 1 lít dung dịch (dùng bình

định mức) Khi phải đun nóng dung dịch hay khi phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt phải

• Thí dụ: Cần 0,5 lít dung dịch K2Cr2O7 0,1M

M(K2Cr2O7) = 294,2

định mức 500ml

Nếu chất tan là chất lỏng có phần trăm thấp (chưa được 100%) ta phải chú ý tới nồng

độ % tối đa của chúng để tính toán

d Nồng độ dung dịch đương lượng gam (N)

Dung dịch nguyên chuẩn 1N chứa 1 đương lượng gam chất tan trong 1 lít

Đương lượng gam sẽ được định nghĩa theo mỗi trường hợp riêng biệt từ phương trình phản ứng dùng trong lúc định phân

Trong định phân acid hay base:

Đương lượng gam của một chất acid là khối lượng chất đó có thể cho ra trong phản

Vậy đương lượng gam HCl = 1 phân tử gam HCl

2H + SO4 + 2 Na + OH - 2Na + SO4 + H2O

-Vậy 1 đương lượng gam NaOH = 1 phân tử gam NaOH

Một dung dịch nguyên chuẩn HCl chứa 36,5g HCl trong 1 lít

Con số 1 hay 2 được dùng để chia phân tử gam trong những thí dụ trên được gọi là

hệ số nguyên chuẩn độ Trong trường hợp tổng quát số đó được gọi là γ và M/ γ được gọi là đương lượng gam phản ứng

Trong trường hợp phản ứng oxy hóa - khử:

Muốn tìm đương lượng của một chất trong hệ thống oxy hóa khử, người ta đem chia phân tử gam cho số điện tích trao đổi trong phản ứng mà chất đó tham gia

Thí dụ:

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI

Số điện tích trao đổi ở phản ứng này là I Do đó N = M/I

Cách pha: việc pha dung dịch nồng độ đương lượng gam (N) cũng tương tự như pha nồng độ phân tử gam (M) nhưng thay đổi số phân tử gam (M) bằng đương lượng gam (N)

3 Hiệu chỉnh nồng độ dung dịch

a Dung dịch chuẩn:

Trong quá trình pha hóa chất có nhiều yếu tố làm sai số nồng độ như: việc cân đo không chính xác, các chất chưa tinh khiết hay hút nước, để lâu bị thăng hoa hay bị oxy hóa Do đó người ta phải kiểm tra nông độ thực của các dịch pha dựa vào các chất ổn định hay nồng độ chính xác được coi là dung dịch chuẩn Các chất dùng trong dung dịch chuẩn phải bền vững để nồng độ chất phản ứng này không thay đổi nhanh chóng với thời gian

b Cách xác định nồng độ

- Hai dung dịch phản ứng với cùng một thể tích sẽ có cùng một chuẩn độ Khi một thể tích

nhau trong 2 trường hợp:

C1V1 = C2V2

- Hệ thức trên dùng để hiệu chỉnh lại nồng độ một số dung dịch cho chính xác

Thí dụ:

là hệ số hiệu chỉnh

C SỬ DỤNG THỐNG KÊ TRONG PHÂN TÍCH SỐ LIỆU

1 Mục tiêu

 Trình bày khái niệm về sai số, các đại lượng đặc trưng của toán thống kê

 Ứng dụng toán thống kê để xử lý các số liệu thu được từ thực nghiệm

 Trình bày các kết quả phân tích đảm bảo mức độ chính xác theo yêu cầu

2 Một số đại lương đặc trưng trong thống kê

Sai số trong phân tích là không thể tránh khỏi, tuy nhiên trong quá trình phân tích cần khống chế sai số ở mức thấp nhất có thể Giá trị thực của một mẫu đo là đại lượng không thể xác định, nhưng nếu xác định được sai số của quá trình phân tích thì có thể ước lượng giá trị thực nằm trong khoảng nào của giá trị thực nghiệm Vì vậy, việc xử lý kết quả sau quá trình phân tích là luôn cần thiết, qua đó đánh giá được kết quả phân tích đúng

và chính xác đến mức nào Thông thường, cần tiến hành phân tích nhiều lần và áp dụng toán thống kê để đánh giá độ tin cậy của số liệu với mức độ chính xác được ấn định trước

2.1 Giá trị trung bình (X tb )

n

x X

2.2 Phương sai S 2 (Variance)

càng lớn thì số bình phương càng lớn và càng cho thấy lệch càng nhiều Do vậy, đại lượng phương sai được đề cập

)1(

)(

1

2 2

n

i

tb i

2.3 Độ lệch chuẩn (SD: Standard Deviation)

mức độ của sai số ngẫu nhiên

1

)(

n

i

tb i

Trong đó:

SD: độ lệch chuẩn

(n-1): bậc tự do

2.4 Độ lệch chuẩn tương đối (RSD: Relative Standard Deviation)

Độ lệch chuẩn tương đối là tỷ số giữa độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình RSD thể

tb X

tb X

SD

Như vậy, ta có thể tính CV dựa trên độ lệch chuẩn và ngược lại

2.5 Giới hạn tin cậy và khoảng tin cậy

chỉ thực hiện n lần đo và trong thống kê thì xác suất bắt gặp thường ấn định là 95%, nên

mức tin cậy 95%

n

SD t

e=± .

Trong đó t: tra từ bảng Student (phụ thuộc vào số bậc tự do k = n-1 và vào mức xác suất được ấn định P) Số lần thực nghiệm càng nhỏ, xác suất P càng lớn thì giá trị t càng cao

tin cậy (Confidence Intervals)

n

SD t

X tb ± .

=µ

n

SD t X M n

SD t

D SAI SỐ TRONG PHÂN TÍCH

Với một mẫu có giá trị thực M, vì các nguyên nhân khác nhau ta không thể xác định đúng giá trị M mà chỉ xác định được giá trị trung bình giữa các lần đo lặp lại Thuật ngữ

“sai số” được dùng để diễn tả mức độ sai lệch của phép đo Nó thể hiện độ lệch giữa các

Trong phân tích, ta chỉ cố gắng thực hiện sao cho sai số là nhỏ nhất, các giá trị thu được từ thực nghiệm nằm trong khoảng chấp nhận chứ không thể loại trừ hoàn toàn sai số.Khi trình bày các kết quả bằng số liệu, các tài liệu đề cập đến 2 loại sai số: sai số tuyệt đối

và sai số tương đối

1 Sai số tuyệt đối ε

Thông thường không thể xác định giá trị thực mà chỉ chấp nhận giá trị đáng tin cậy nhất

M

X tb −

=ε

Sai số tuyệt đối có thể là số âm có thể là số dương

2 Sai số tương đối S

Thông thường sai số tương đối thường được biểu thị dưới dạng %

%100

M

Hay:

%100

tb X

Sai số tương đối thể hiện rõ hơn độ đúng của phương pháp

3 Phân loại sai số theo nguyên nhân

Khi nói về nguyên nhân dẫn đến các kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm

bị lệch nhau, các tài liệu thường đề cập đến 3 loại sai số: sai số ngẫu nhiên, sai số hệ thống

và sai số thô

3.1 Sai số ngẫu nhiên (Random error)

Sai số ngẫu nhiên hay còn gọi là sai số không xác định là sai số gây nên bởi những nguyên nhân không xác định được, không biết trước, không cố định, thay đổi không theo quy luật nên không thể hiệu chỉnh hay loại trừ mà chỉ có thể hạn chế bằng cách tăng số lần phân tích, thao tác cẩn thận đồng thời đánh giá các số liệu thực nghiệm bằng toán học thống kê

3.2 Sai số hệ thống (Systematic error)

3.2.1 Nguyên nhân gây sai số hệ thống

Sai số hệ thống hay còn gọi là sai số xác định là sai số đã biết rõ nguyên nhân và có thể hiệu chỉnh được Sai số này thường do các nguyên nhân sau:

 Sai số do mẫu đo: khi mẫu phân tích không đại diện

 Sai số do dụng cụ: dù ít hay nhiều thì tất cả các dụng cụ đo lường luôn có sai số hệ thống Sai số này do quá trình chế tạo và chuẩn hóa dụng cụ Sai số dụng cụ thường

dễ phát hiện và hiệu chỉnh được bằng cách định kỳ chuẩn hóa các dụng cụ thí

nghiệm

 Sai số do phương pháp đo: phương pháp đo lường cũng gây ra sai số hệ thống Vì vậy, khi áp dụng một phương pháp mới để phân tích luôn luôn phải xây dựng và thẩm định quy trình để chứng minh một cách khoa học rằng sai số của phương pháp

là rất thấp và có thể chấp nhận được Sai số do phương pháp đo thường khó phát hiện và là nguyên nhân chính gây ra sai số hệ thống Thông thường, để phát hiện sai

số phương pháp có thể tiến hành theo các cách sau:

o Thực hiện song song mẫu trắng để loại các đáp ứng gây ra do các chất không cần phân tích

o Phân tích mẫu chuẩn để kiểm tra độ đúng của phương pháp

o Phân tích cùng một mẫu nhưng bằng phương pháp dự kiến và thực hiện song song với ít nhất một phương pháp khác và so sánh hai kết quả

 Sai số do người làm công tác phân tích: người làm công tác phân tích đòi hỏi phải

có kỹ năng nghề nghiệp và kinh nghiệm phân tích Sai số do từng cá nhân là điều không thể tránh khỏi Sai số do cá nhân có thể khắc phục được khi thao tác đúng theo quy định và nhiều kiểm nghiệm viên thực hiện trên cùng một mẫu thử

3.2.2 Xác định sai số hệ thống

căn cứ vào bậc tự do (n -1) và xác suất P = 95% Nếu:

o ttn < tlt, kết luận không tìm thấy sai số hệ thống

o ttn > tlt, kết luận phương pháp có sai số hệ thống

n SD

M X

3.2.3.1 Nguyên nhân gây sai số thô

Sai số thô là sai số khi kết quả giữa các lần đo lặp lại khác hẳn so với giá trị trung bình hay giá trị thực của mẫu Sai số thô do nhiều nguyên nhân khác nhau: đọc kết quả sai, lấy nhầm quả cân … để phát hiện và loại trừ sai số thô cần phải tiến hành phân tích nhiều lần trên một mẫu đo (n >6) và loại trừ đi những giá trị bất thường theo quy tắc nhất định

3.2.3.2 Loại trừ sai số thô

Thực tế sau khi tiến hành phân tích thường thu được dãy các số liệu, đôi khi có một vài số liệu có giá trị khác hẳn: quá cao hoặc quá thấp Những số liệu này được gọi là sai số thô hay số liệu xấu Có 2 cách giúp kiểm tra xem nên giữ lại hay loại bỏ chúng: dùng chuẩn Dixon và dùng bảng kiểm định T

 Phương pháp dùng bảng Dixon (chuẩn Q)

Sử dụng khi n < 10, gồm các bước sau:

• B1: Sắp xếp các số liệu theo thứ tự tăng dần hoặc giảm dần: x1, x2, x3, x4, …, xn,

ngờ

min max

2 1

x x

x x

Q tn

−

−

=

o Qlt > Qtn thì x1 được giữ lại

o Qlt < Qtn thì x1 bị loại bỏ

(Q được tra từ bảng với số lần đo n và xác suất bắt gặp P, thông thường là 95%)

Bảng kiểm định Q chuẩn Dixon

 Phương pháp dùng bảng kiểm định T

Sử dụng với n bất kỳ Sai số thô thường rơi vào các giá trị cực đại hay cực tiểu của

SD

X X

−

=

• Tlt < Ttn: số liệu nghi ngờ là sai số thô bị loại bỏ

• Tlt > Ttn: số liệu nghi ngờ là sai số thô được giữ lại

Giá trị T của bảng kiểm định T với P = 95%

4 Tóm tắt các bước tiến hành khi xử lý số liệu

4.1 Sắp xếp các số liệu thu được theo chiều tăng hoặc giảm dần

4.2 Loại các giá trị không phù hợp, loại sai số thô

4.4 Xác định giới hạn tin cậy e và khoảng tin cậy

4.5 Báo cáo kết quả

E XÁC ĐỊNH THAM SỐ CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG NHỎ NHẤT

1 Nguyên tắc chung

Phương pháp bình phương nhỏ nhất (BPNN) là phương xử lý số liệu thực nghiệm

và xây dựng mô hình thống kê cho nhiều đối tượng nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khác

1 1

0 cos ω sin ω

Nói một cách khác, bài toán đưa về việc xác định các tham số a, b, c… của các công thức suy đoán lý thuyết hoặc từ kết quả biểu diễn sơ lược trên giấy các số liệu thực nghiệm Vì vậy thường giả thuyết mối quan hệ y và (x1 x k,θ ) có dạng:

(x a a a i a n)

f

y= , 0, 1

Trong trường hợp đơn giản nhất là tuyến tính, phương pháp này thể hiện hiệu quả rõ ràng Trong đó cần giả thuyết rằng:

 Kết quả thí nghiệm được tiến hành với cùng độ chính xác như nhau

Biểu diễn số liệu thực nghiệm

δδ

2 Đối với hàm tuyến tính

Cho n kết quả đầu ra y1, y2, … yn tương ứng với n giá trị đầu vào x1, x2, … xn (n >2) cần phải xác định a0 và a1 sao cho:

(a a )=∑n (y i−a −a x i)

S

1

2 1 0 1

Viết dưới dạng trung bình cộng:

y n x na

xy n x na x

1 0

y

11

i

n

i y x n

2 0

x x

xy x x y

a

−

−

=

( )2 2 1

x x

y x xy

a

−

−

=

y y

y y R

1

2 1

2

^

2 1

hồi quy đi qua tất cả các điểm thực nghiệm, thể hiện kết quả chặt chẽ giữa thực nghiệm và hàm được mô tả

3 Đối với một số hàm phi tuyến tính

3.1 Hàm y∧ =ax b

Giả sử a > 0 và x > 0 ta có:

x b a

Sau khi tìm các tham số A và B, ta đổi theo hàm ban đầu là:

Bx A

x y

Xác định a, b theo phương pháp BPNN

CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU THÔNG DỤNG CỦA THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ - HÓA SINH

2.1 Mục đích kiểm nghiệm, phương pháp lấy mẫu và gửi mẫu phân tích

2.1.1 Mục đích kiểm nghiệm

- Kiểm tra sản phẩm thực phẩm về các chỉ tiêu hoá học, vi sinh, cảm quan theo đúng các quy định của nhà nước hiện hành nhằm bảo vệ sức khoẻ cho người tiêu dùng, góp phần ổn định trật tự xã hội

- Giúp cho nhà sản xuất hoàn thiện quy trình sản xuất của mình

2.1.2 Phương pháp lấy mẫu và gửi mẫu phân tích

Lấy mẫu nguyên liệu hoặc sản phẩm thực phẩm để xác định chất lượng bằng cảm quan và phân tích trong phòng thí nghiệm là khâu đầu tiên và rất quan trọng trong công tác phân tích Việc lấy mẫu đúng qui cách sẽ góp phần chính xác cho kết quả kiểm nghiệm và xử lý thực phẩm về sau

2.1.2.1 Phương pháp lấy mẫu

nhất

cần thiết để thử

lẫn với nhau

Ví dụ: nước chấm, nước mắm, tương, dầu ăn

và giữa các bao hay đống ở những vị trí trong lô hàng đồng nhất

Ví dụ: gạo, bột, chè, đường, cà phê, thuốc lá…

nguyên bao bì

nhau

đều nếu là thực phẩm rắn

thực phẩm phải kiểm nghiệm cả về phương diện vi sinh vật, phải lấy mẫu riêng, bảo đảm vô trùng và đựng trong dụng cụ, bao bì vô trùng

Loại thực phẩm Đơn vị tính Số lượng

2.1.2.2 Phương pháp gửi mẫu

 Mẫu thực phẩm gửi đi kiểm nghiệm phải được giữ trong bao bì nguyên thủy hoặc chứa đựng trong những chai lọ thủy tinh sạch có nút nhám

 Trường hợp thực phẩm phải gửi đi xa kiểm nghiệm, hay có nghi vấn, tranh chấp, phải được đóng gói kỹ, bên ngoài có dán giấy niêm phong có đóng dầu lên nút buộc, hay kẹp dấu xi cẩn thận, tránh mẫu bị đánh tráo

 Những loại thực phẩm dễ bị hư hỏng phải đảm bảo gửi gấp đến nơi kiểm nghiệm trong thời gian thực phẩm còn tốt

 Thực phẩm gửi đến phòng thí nghiệm phải có phiếu yêu cầu kiểm nghiệm kèm theo Nhãn dán bao gói gồm :

• Loại thực phẩm với những lời chỉ dẫn cần thiết như quá trình chế biến, công thức chế biến, nguyên liệu…

lấy mẫu để kiểm nghiệm khi đối tượng yêu cầu kiểm nghiệm không xác nhận tính chất hư hỏng của mẫu

 Trường hợp có sự khiếu nại về kết quả kiểm nghiệm, lấy mẫu để kiểm nghiệm lại phải tiến hành kỹ lưỡng hơn, tỉ lệ mẫu phải thận trọng hơn

 Mẫu lấy kiểm nghiệm phải lưu trữ 40% để làm mẫu đối chiếu khi có khiếu nại Thời gian lưu mẫu từ 1 tuần đến 3 tháng tùy theo mức độ dễ hỏng của mẫu hàng Riêng các loại thực phẩm dễ hỏng như: thịt, cá tươi, sữa tươi và các chế phẩm tươi của chúng không đặt thành vấn đề giữa mẫu, trừ trường hợp yêu cầu cần thiết phải có chế độ bảo quản riêng

2.1.3 Chuẩn bị mẫu thử

2.1.3.1 Nguyên tắc

 Kiểm soát bao bì xem có hợp lệ không

 Kiểm tra lại phiếu gửi kiểm nghiệm, biên bản lấy mẫu, nhãn dán, xác định loại thực phẩm …

 Xác định yêu cầu kiểm nghiệm

 Ghi sổ nhật ký kiểm nghiệm với các lời chỉ dẫn cần thiết

 Tiến hành kiểm nghiệm, trường hợp có nhiều mẫu hàng chưa kiểm nghiệm được ngay cùng một lúc thì phải bảo đảm điều kiện bảo quản cho thực phẩm không bị thay đổi đến khi kiểm nghiệm

2.1.3.2 Chuẩn bị các dạng mẫu sản phẩm

 Mẫu thực phẩm đồng nhất đặc hoặc lỏng

cắt, thái nhỏ, tán nhuyễn hay khuấy thật đều nếu là dạng thực phẩm lỏng để riêng vào lọ kín

nút nhám để thử dần

 Mẫu thực phẩm đặc không đồng nhất:

vào chén sứ, tán nhuyễn phần đặc, trộn lại với phần lỏng trong chén sứ để tạo thành một khối đồng nhất Cho vào lọ hoặc hộp có nắp đậy kín Nếu không tách được riêng phần lỏng thì cho cả khối vào tán nhuyễn

biệt nhau

thể kiểm nghiệm chất lỏng, nhưng phải sau một thời gian tối thiểu là 30 ngày kể từ ngày sản xuất

2.2 Các phương pháp chung về kiểm nghiệm hoá học thực phẩm 2.2.1 Xác định độ ẩm

2.2.1.1 Định nghĩa

 Độ ẩm còn gọi là thủy phần là lượng nước tự do có trong thực phẩm

 Trong phân tích một điều quan trọng khi biết được độ ẩm là điều quan trọng trong phân tích, đánh giá thực phẩm Nếu độ ẩm càng cao thì hàm lượng chất dinh dưỡng càng thấp Chất lượng và khả năng bảo quản của thực phẩm nếu độ ẩm lớn hơn mức tối đa cho phép thì thực phẩm rất mau chóng hư hỏng

Ví dụ: Để bảo quản bột độ ẩm tối đa đạt 14% , nếu vượt quá 14% bột sẽ bị chua.

2.2.1.2 Phương pháp sấy khô

 Nguyên lý: Dùng sức nóng làm bay hơi nước trong thực phẩm Cân trọng lượng thực phẩm trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm

chén trong bình hút ẩm đến khi nguội và cân chén (chính xác đến 0,001g) Sau đó cho vào chén này 2g mẫu, sấy ở 105OC đến trọng lượng không đổi, thời gian sấy ít nhất là 2 giờ Sấy xong, làm nguội chén trong bình hút ẩm và cân

 Tính kết quả: % độ ẩm (X)

G G

G G X

Trong đó:

G: trọng lượng chén không, [g]

G1: trọng lượng của chén và mẫu trước khi sấy,[g]

G2: trọng lượng của chén và mẫu sau khi sấy tới trọng lượng không đổi,[g]

Tiến hành 2 mẫu song song, sai số giữa 2 lần cân không quá 0,5% Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của kết quả 2 lần xác định song song Tính chính xác đến 0,01%

2.2.1.3 Nhược điểm

 Phương pháp này cho kết quả sai nếu thực phẩm chứa một số chất dễ bay hơi như tinh

 Một số chất trong quá trình sấy bị thay đổi, oxy hóa, phân giải fufurol… cũng có thể dẫn đến kết quả sai

2.2.2 Xác định hàm lượng protein

2.2.2.1 Định nghĩa

 Protein thô trong thực phẩm tức là lượng nitơ toàn phần nhân với 6,25 Như thế có nghĩa là protein luôn chứa 16% nitơ Nhưng thực tế ngoài protein, còn có các amid, alcaloid, amoniac,… cũng chứa nitơ do đó lượng nitơ lớn hơn 16% đối với protein động vật và nhỏ hơn 16% cho protein từ thực vật

 Sử dụng phương pháp Kjeldahl định lượng nitơ toàn phần (và tính được protein thô) bao gồm: protein, peptid, polypeptid, và nitơ của các hợp chất phi protein

2.2.2.2 Phương pháp Kjeldahl

 Nguyên lý:

Vô cơ hoá mẫu bằng H2SO4 đậm đặc và chất xúc tác (hỗn hợp CuSO4 - K2SO4 tỷ lệ 1:10 an toàn nhất tuy nhiên phản ứng xảy ra chậm, nếu dùng thêm Se hay HgO thì quá

độ lượng acid còn thừa

 Tiến hành thử:

Để nghiêng bình Kjeldahl trên bếp và đun từ từ Nếu thực phẩm chứa nhiều nước, đun

Chuyển dung dịch đã vô cơ hoá sang bình cầu bộ cất đạm, rửa bình Kjeldahl 2 lần với nước cất, lượng nước rửa chuyển cả vào bình cầu Trung hoà bằng NaOH 50% với chỉ thị Tashiro, sau đó cho thêm 5ml NaOH 50% Vận hành hệ thống cất đạm, cho đến khi

Tiến hành 3 thử thật và 3 thử không (mẫu trắng)

Mô hình bộ cất đạm

P

f v V g

g

N( /100 )= 0,0014.( − ). .100

P: khối lượng mẫu đem vô cơ hóa (g)

f: hệ số hiệu chỉnh nồng độ của dung dịch NaOH 0,1N

2.2.2.3 Xác định đạm formol (Phương pháp Sorensen)

Nguyên tắc

 Trong một hỗn hợp gồm protein, peptid, acid amin, amin, ammoniac… Để xác định gần đúng loại đạm "phi protein", người ta thường dùng phương pháp Sorensen

 Như chúng ta đã biết, trong phân tử acid amin, peptid, protein có một đầu là

như là một base; còn các amin tự do cũng như ammoniac khi hòa tan thường ở

phosphate…

 Như vậy, khi ta cho tác dụng các phân tử "phi protein" này với formol, formol

 Nếu trong mẫu cần phân tích chỉ có acid amin thì đạm formol là đạm acid amin

 Nếu trong mẫu cần phân tích có cả acid amin lẫn amoni thì đạm formol là tổng đạm acid amin và đạm amoni Muốn có đạm acid amin, ta phải lấy đạm formol trừ đi đạm amoni

phenolphtalein 3%, lắc đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn

 Định phân bằng NaOH có chuẩn độ là xN/10 cho đến khi dung dịch chuyển màu hồng nhạt

 Thực hiện 3 sự thử thật và 3 sự thử không (thay thế 10ml nguyên liệu bằng nước cất vô đạm), lấy trị số trung bình

Ghi chú:

định phân

trung hòa, trong trường hợp này ta có thể xử lý theo 2 cách:

 Pha loãng nguyên liệu nhiều hơn để màu nhạt bớt

NaOH chính là số mol của acid amin, amin, ammonium…

Số mol NaOH có trong V ml dung dịch NaOH xN/10

1000

1,0

14∆V x − 3

= 1,4.x.V g

2.2.3 Xác định hàm lượng lipid

2.2.3.1 Phương pháp Soxhlet dùng định lượng lipid tổng

Hàm lượng lipid tổng có thể được tính bằng cách cân trực tiếp lượng dầu sau khi chưng cất loại sạch dung môi hoặc tính gián tiếp từ khối lượng bã còn lại

Mô hình hệ thống Soxhlet

 Tiến hành trích ly lipid

Sấy khô nguyên liệu đến khối lượng không đổi Cân chính xác 5g mẫu thử nghiền nhỏ và đồng đều, cho vào bao giấy đã được sấy khô và biết trước khối lượng Dùng bút chì viết lên bao giấy khối lượng bao bì và mẫu

Cho bao giấy vào trong ống chiết của hệ thống Soxhlet, lắp trụ chiết vào bình cầu

và gắn ống sinh hàn Qua ống sinh hàn, dùng phễu cho dung môi vào trụ chiết sao cho lượng dung môi đã chảy xuống bình cầu và một lượng trên phễu chiết còn đủ ngập mẫu Dùng bông làm nút đầu ống sinh hàn Mở nước lạnh vào ống sinh hàn, mở công tắc đèn để bắt đầu quá trình trích ly lipid Điều chỉnh nhiệt độ trích ly lipid sao cho chu

kỳ hoàn lưu của dung môi đạt từ 5 – 8 lần trong một giờ Chiết từ 8 – 12 giờ cho đến khi trích ly hoàn toàn hết chất béo Khi ngưng hoạt động hệ thống Soxhlet, gói giấy lúc nào cũng phải ngập trong ether Để biết quá trình chiết đã hoàn tất xong chưa, lấy vài giọt ether trong ống chiết nhỏ lên mặt kính đồng hồ hoặc lên mảnh giấy lọc, sau khi cho bay hơi hết ether,trên mặt kính không có vết loang thì xem như đã chiết xong chất béo ra khỏi mẫu thử

Khi ether đã chảy hết xuống bình cầu, lấy bao giấy ra khỏi ống chiết Soxhlet, đặt

phút Để nguội mẫu chiết trong bình hút ẩm trong 30-35 phút Xác định khối lượng bằng cân

 Tính kết quả:

Hàm lượng lipid trong 100g thực phẩm:

G

P P

Trong đó:

P: khối lượng giấy lọc và mẫu khô trước khi chiết chất béo, [g]

P1: khối lượng giấy lọc và bả sau khi chiết chất béo, [g]

G : trọng lượng mẫu thực phẩm đem phân tích,[g]

2.2.3.2 Định lượng Lipid toàn phần theo Weibull-Stoldt

Cân 10g mẫu thử, cho vào becher dung tích 500ml, thêm 100ml nước cất, 60ml acid HCl và vài viên đá bọt Đun cách thủy trong 15 phút, sau đó vừa khuấy vừa đun cho đến sôi Đậy kín mặt kính đồng hồ và tiếp tục đun sôi nhẹ trong 30 phút

Khi tất cả các protein chứa albumin đều đã hòa tan, tráng mặt kín đồng hồ bằng nước sôi, hứng nước tráng vào becher Đem lọc tất cả qua giấy lọc đã thấm ướt bằng nước lạnh và chứa một ít cát sạch Tráng becher bằng một ít nước sôi, rồi đem lọc nước đó, Lọc xong để giấy lọc và cặn cho khô hết nước, đem trải trên mặt kính đồng hồ, sấy

hành hệ thống Soxhlet Tráng mặt kính đồng hồ bằng ether và cũng cho ether vào hệ thống, thời gian chiết là 2 giờ

2.2.4 Xác định hàm lượng glucid

2.2.4.1 Định nghĩa

Glucid là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chứa các nguyên tố C,H,O kết hợp với nhau, trong đó có nhiều nhóm hydroxyt (-OH ) và 1 nhóm aldehyd (-CHO ) hay ceton (-CO-) tự do Về hoá học glucid có thể chia thành 2 nhóm:

 Nhóm ose gồm các loại đường trực tiếp khử oxy do nhóm aldehyd hay ceton tự do trong phân tử

Ví dụ: glucose, fructose, lactose…

 Nhóm ozit không trực tiếp khử oxy, vì các nhóm aldehyd hay ceton ở dạng kết hợp với nhóm chức khác, khi thủy phân cho ra 2 hay nhiều ose

Ví dụ: tinh bột, saccharose

Xét ở khía cạnh thực phẩm glucid là những ose có giá trị năng lượng cứ 1g cho 4,1 kcal

2.2.4.2 Chuẩn bị mẫu thử

 Định lượng các ose dựa vào tính chất khử oxy của các nhóm aldehyd hay ceton tự do trong phân tử glucid

 Định lượng các holozit phải thủy phân các chất thành các ose đơn giản, các chất ảnh hưởng đến quá trình định lượng phải được khử trước khi chuẩn độ glucid

 Cách thủy phân: dùng acid để thủy phân các đường bột không trực tiếp khử oxy chuyển thành đường trực tiếp khử oxy Do nồng độ acid, thời gian thủy phân có

 Môi trường thủy phân: HCl 1N

 Mẫu chuẩn bị: Dung dịch đường bột 4-10% : 50ml

HCl tinh khiết (d=1,19) : 5ml

 Nhiệt độ và thời gian:

Loại đường Nhiệt độ [ 0 C] Thời gian [phút]

 Làm lạnh ngay dung dịch thủy phân

 Trung hoà lại trước bằng dung dịch NaOH 30%, sau dùng NaOH 1N, rồi NaOH 0,1N với chỉ thị PP 1%

 Khử tạp chất bằng dung dịch chì acetat 30%

2.2.4.3 Phương pháp Bertrand

 Nguyên lý:

lượng glucid nói trên

trong môi trường acid

lactose, hay saccharose nhân với hệ số pha loãng, từ đó tính được hàm lượng đường trong 100g thực phẩm

 Tiến hành thử:

o Chuẩn bị dịch thử: cân một lượng mẫu thử sao cho dịch lọc có nồng độ đường khoảng 4-10% Cho lượng mẫu vào bình định mức 500ml tráng dụng cụ đã đựng bằng nước cất và lượng dịch không quá 250ml

o Trung hòa acid hữu cơ trong mẫu bằng dung dịch NaOH 10% cho đến pH 7

o Nếu định lượng các loại đường hoà tan thì chiết xuất dịch đường bằng nước

nguội đến nhiệt độ phòng, khử tạp chất Cuối cùng cho thêm nước cất định mức đến 500ml, lọc và chuẩn độ nếu là đường glucose hay đường trực tiếp khử oxy

o Mẫu chứa đường saccharose tiến hành thủy phân bằng cách lấy 50ml dịch lọc nói trên cho vào bình định mức 100ml thêm vào đó 5ml HCl đậm đặc Cho bình vào nồi cách thủy đun nóng lên trong 7 phút, làm nguội nhanh dưới vòi nước Trung hoà dung dịch trước bằng NaOH 20%, sau nằng dung dịch 1% với PP 1% Làm nguội và định mức đến 100ml bằng nước cất và đem chuẩn độ

o Mẫu là tinh bột hoặc dextrin không hoà tan trong nước thì phải tiến hành thủy phân trước và khử tạp chất sau Sau khi trung hoà, tất cả khoảng 250ml, cho thêm 25ml HCl đậm đặc, chuyển tất cả vào bình cầu trong bộ sinh hàn hoàn lưu, đun sôi trong 3 giờ làm lạnh nhanh dưới vòi nước và chuyển sang bình định mức, khử tạp chất, thêm nước cất và định mức đến 500ml Lọc dịch và chuẩn độ

 Xác định hàm lượng đường:

o Cho 10ml dung dịch fehling A, 10 ml dung dịch fehling B vào bình định mức 250ml, đun sôi Cho 10ml dịch lọc đã chuẩn bị và 20ml nước cất Đun sôi sau 3 phút

o Lấy bình ra và để nghiêng cho cặn đồng oxy lắng xuống, dung dịch bên trên có màu xanh lơ, thêm nước cất khoảng 50ml Nếu bên trên có màu lục, vàng hay nâu tức là thiếu lượng đồng cần thiết phải làm lại,

o Khi kết tủa lắng xuống, gạn lấy phần dịch bên trên qua hệ thống lọc chân không

o Cho nước cất đã đun sôi vào erlen tiếp tục gạn lọc vào phễu cho đến khi dịch trong bình mất màu xanh, tránh kết tủa rơi vào phễu Cho 20 ml dung dịch sắt (III) hoà tan kết tủa, chuyển dịch lọc từ erlen lên trên lớp cặn còn lại trên phễu Tráng erlen và phễu bằng dung dịch sắt (III) khoảng 30-50ml Chuẩn

G X

1000

100.1

=

Trong đó:

G: trọng lượng mẫu thực phẩm,[g]

K: độ pha loãng dung dịch

2.2.4.4 Định lượng đường aldose theo phương pháp Willstaetterschudel

 Nguyên tắc

Sự định lượng đường khử không thể thực hiện trên căn bản đương lượng Nhưng trong trường hợp các đường aldose, các chất này có thể bị oxyd hóa để cho ra các acid aldonic trên căn bản đương lượng

Mặt khác ta biết các aldehyd dễ bị oxyd hóa hơn các ceton Một phần tử aldehyd có thể bị oxyd hóa dễ dàng cho ra một acid cacboxylic:

RCHO + O RCOOH

Ngược lại đối với một ceton, chuỗi cacbon cần được cắt đứt rồi mới được oxyd hóa

để cho ra 2 acid cacboxylic:

Đó là những phương pháp định lượng riêng biệt những aldose trong hỗn hợp có cetose Phản ứng như sau:

2NaOH 2Na+ +

I2 + 2OH- 2I- + H2O + O

Trong một erlen, ta đổ bằng ống hút 5ml dung dịch glucose muốn định phân và 10ml iod N/10 (nghĩa là chừng 2 lần lượng iod sẽ tác dụng trong phản ứng này) Sau đó thêm từng giọt một và lắc đều 15ml NaOH N/10 (Thời gian nhỏ NaOH phải kéo dài khoảng 2 phút).

phân

Thực hiện 2 sự khử không và 3 sự khử thật M glucose = 180

 Kết quả

đường glucose định phân

I2 + 2Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI

Số mol glucose có trong 5ml dung dịch định phân:

310.20.2

V

∆

Lượng glucose có trong 1ml dung dịch định phân:

5.10.20.2

180.3

V

∆

(g/ml)Lượng glucose có trong 1ml dung dịch định phân:

5.10.20.2

10.180.3

2.2.5 Xác định hàm lượng vitamin

2.2.5.1 Định lượng vitamin C theo phương pháp chuẩn độ bằng 2,6 diclorophenol indophenol

không có hoạt tính sinh học Bài này khảo sát về L - acid ascorbic Acid này gặp trong tự nhiên ở hai dạng oxyd hóa và khử

Sự chuyển hóa giữa các dạng vitamin C

 Nguyên tắc

Acid ascorbic sẽ bị khử chất chỉ thị màu 2,6 - diclorophenol indophenol thành một dung dịch không màu Ở điểm trung hòa tất cả acid ascorbic thì thuốc màu dư thừa không bị khử có màu hồng trong dung dịch acid Vitamin được trích ly và định phân trong dung

phản ứng và tránh sự tự oxyd hóa của acid ở pH cao

 Chiết tách

cất Pha loãng thành 500ml và lọc nhanh qua giấy lọc (nếu có cặn) vào chai có thủy

dịch không hư trong khoảng 7 - 10 ngày)

o Dung dịch acid ascorbic chuẩn 1 mg/ml: cân chính xác 50mg acid ascorbic dùng để làm chuẩn (acid này được giữ trong bình hút ẩm và không được tiếp xúc với ánh

o Dung dịch indophenol chuẩn: hòa tan 50mg muối Na 2,6 - diclorophenol

lắc mạnh Khi phẩm màu hòa tan hết thì pha loãng thành 200ml với nước cất Lọc qua giấy lọc vào chai màu có nút thủy tinh, giữ chai kín trong tủ lạnh, không cho tiếp xúc với ánh sáng

 Cách tiến hành

Tính lượng tương đương acid ascorbic chuẩn với 1ml dung dịch thuốc thử indophenol:

mỗi bình 2 ml dung dịch acid ascorbic chuẩn Định phân nhanh với dung dịch indophenol chứa trong một ống chuẩn độ đến khi thấy được màu hồng nhạt và màu này được giữ bền lâu hơn 5 giây (các lần định phân phải cho kết quả không có sai biệt quá 0,1ml) Ghi thể

thường vào khoảng 0,1ml

Trừ trị số các lần định phân dung dịch chứng cho các lần định phân dung dịch acid

indophenol

Phải định chuẩn dung dịch indophenol mỗi ngày với dung dịch acid ascorbic chuẩn vừa pha

 Chuẩn bị mẫu

Cân Phân li gam mẫu vật và nghiền nhanh chóng trong một cối sứ với dung dịch chiết

diện của các ion kim loại (Fe, Cu) Vì vậy trong khi chuẩn bị mẫu phải cắt hoặc nghiền bằng dao không rỉ và làm nhanh

Dịch chiết thu được cho vào bình định mức 100ml và thêm hỗn hợp hai acid trên tới vạch mức (rửa cối chày và bã vài lần bằng hỗn hợp trên rồi đổ vào bình)

 Định lượng vitamin C trong mẫu vật

Định vitamin C ở mẫu dịch chiết trên bằng cách hút vào bình tam giác 7ml và định chuẩn nhanh chóng với dung dịch thuốc thử indophenol đến khi có màu hồng Thực hiện

ba lần định phân, lấy trị số trung bình (Vt ml)

Phải thực hiện ba lần định phân dung dịch chứng tương tự như trên (dùng 7ml dung

chứng (v ml)

Nếu trong mẫu vật có nhiều acid ascorbic thì ta lấy một thể tích định phân nhỏ hơn 7ml

 Tính kết quả

Số mg vitamin C trong 100g mẫu vật được tính như sau:

%)(

100 )

(

mg P

Y

V F v V

V: số ml trung bình khi định chuẩn mẫu thật

v: số ml trung bình khi định chuẩn dung dịch chứng

F: số mg acid ascorbic tương đương với 1ml dung dịch chuẩn indophenol

V: thể tích dịch chiết ban đầu (100ml)

Y: thể tích dịch chiết lấy để định chuẩn

P: trọng lượng mẫu vật cân lúc đầu của (g)

Chú thích:

ascorbic cao hơn số lượng thực sự có nếu ta dùng phương pháp này Sau đây là một số trắc nghiệm đơn giản để xem coi những ion có tính oxy hóa này có hiện diện với những số lượng đủ để làm sai kết quả thực nghiệm:

hợp mới điều chế gồm thể tích dung dịch mẫu vật (chứa acid ascorbic) và một thể tích

-10 giây cho thấy sự hiện diện của những chất có tính khử trên

10ml dung dịch HCl (một thể tích HCl đậm đặc + ba thể tích nước) vào 10ml dung dịch mẫu vật Thêm vào đó 5 giọt dung dịch Indigo carmin 0,05% (pha với nước)

chất có tính khử khác nói trên

2.2.5.2 Phương pháp định lượng bằng iod

 Nguyên tắc

Để xác định nhanh chóng hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu khi không có chất màu người ta thường dùng phương pháp chuẩn độ iod Tất cả acid ascorbic bị oxyd hóa bởi iod Phần iod còn thừa sẽ cho màu xanh với dung dịch tinh bột Điều đó nói lên là phản ứng đã kết thúc

 Hoá chất

HCl

nước sôi vào cho đủ 100ml Đun nhẹ trong một phút

dịch Bảo quản trong chai màu nâu

 Tiến hành

chỉnh của dung dịch iod

1ml dung dịch hồ tinh bột 0,7% và chuẩn độ ngay bằng dung dịch iod 0,1N đến khi có màu xanh (dùng ống vi chuẩn độ 2ml)

 Kết quả

Số mg vitamin C trong 100g mẫu vật được tính như sau:

%)(

100 8,8

mg N

v

V T a

a: thể tích (ml) dung dịch iod 0,1N dùng khi chuẩn độ

T: hệ số hiệu chỉnh dung dịch iod 0,1N với dung dịch Na2S2O3 0,1N

V: thể tích chung của dịch chiết (50ml)

V: thể tích dịch chiết lấy để chuẩn độ (20ml)

N: trọng lượng mẫu phân tích

8,8: 1ml dung dịch iod 0,1N tương ứng với 8,8mg acid ascorbic

2.2.5.3 Định lượng vitamin A

 Khái niệm về caroten

vật, bên cạnh các sắc tố hay vitamin A và được xem là tiền vitamin A Hiện nay caroten có 2 đồng phân quan trọng là α và β

1 phân tử vitamin A Muốn caroten chuyển thành vitamin A cần có sẵn một lượng vitamin A nhất định

 Phương pháp đơn giản (Theo Tzirel )

• Nguyên lý

Loại các sắc tố khác của mẫu thử bằng cách hấp thụ bởi Al2O3 , màu sắc của caroten còn lại được so sánh với một dung dịch mẫu kalibicromat hoặc so sánh với thang màu chuẩn

• Tiến hành thử

o Cân chính xác một lượng thực phẩm tương đương 0,16mg-16,6mg caroten trong 100g mẫu thử Cắt nhỏ thành từng miếng 2-3mmm Nếu là thực phẩm

Sau đó cho khoảng 4-5g Al2O3 và nghiền đảo kỹ 2 phút

o Chuyển tất cả vào ống đong 50ml có nút nhám, cho vào 40ml ether dầu hoả lắc 2-3 phút, để yên 5 phút Vét thành ống đong để tất cả chất đặc có thể lắng xuống đáy và để một thời gian vừa đủ cho dịch chiết ở phía trên trong suốt

0,0072% hay thang màu mẫu

o Xây dựng thang mẫu: cho vào 20 ống nghiệm các dung dịch như sau :

Ống

nghiệm

Dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,0072mg [ml]

Nước cất [ml]

Hàm lượng caroten (mg/100g mẫu) nếu phân tích trên 1g mẫu chiết

với 40ml dung môi