Tiểu luận ngành công nghệ thực phẩm xác định hàm lượng nitrat và canxi trong sữa bột

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG KHOA CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG  TIỂU LUẬN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRAT VÀ CANXI TRONG SỮA BỘT SVTH: Hồ Nguyễn Thùy Dương – 207CP48682 Trần Võ Khánh Ngân – 207CP55950 Nguyễn Ngọc Thảo Trân – 207CP58731 Lớp: K26CP – 01 GVHD: TS Nguyễn Văn Chí Mục lục Chương 1: Tổng quan sữa bột 1.1 Nguồn gốc sữa bột Phân loại sữa bột 1.2 Thành phần sữa bột 1.3 Chỉ tiêu cảm quan sữa bột 1.4 Tác dụng sữa bột 1.4.1 Lợi ích sữa bột 1.4.2 Tác hại sữa bột 1.5 Quy trình sản xuất Chương 2: Tổng quan tiêu 13 2.1 Nitrat 13 2.1.1 Lượng Nitrat cho phép 14 2.1.2 Tác hại Nitrat 14 2.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng Nitrat 15 2.2 Canxi 15 2.2.1 Lượng Canxi cho phép 15 2.2.2 Lợi ích Tác hại Canxi 16 2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng Canxi 18 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG NITRAT 19 3.1 Phạm vi áp dụng 19 3.2 Nguyên tắc 19 3.3 Thiết bị, dụng cụ 19 3.4 Chuẩn bị mẫu thử 20 3.5 Quy trình 21 3.5.1 Chuẩn bị cột cadimi mạ đồng 21 3.5.2 Kiểm tra khả khử cột 21 3.5.3 Phục hồi cột 22 3.5.4 Chuẩn bị mẫu thử 22 3.5.5 Chiết khử protein 22 3.5.6 Khử nitrat nitrit 23 3.5.7 Xác định 23 3.5.8 Dựng đường chuẩn 24 3.6 Tính biểu thị kết 24 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CANXI 25 4.1 Mở đầu 25 4.2 Nguyên tắc 25 4.3 Quy trình 26 4.3.1 Chuẩn bị mẫu 26 4.3.2 Định lượng canxi 26 4.4 Tính tốn phân tích kết 26 4.5 Phân tích kết (so với cơng bố nhà sản xuất) 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 Chương 1: Tổng quan sữa bột 1.1 Nguồn gốc sữa bột Sữa bột sản phẩm sản xuất từ sữa dạng bột khô, thực cách làm bốc sữa để khơ sau nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột Một mục đích sữa dạng bột khơ phục vụ cho việc bảo quản, tích trữ, sử dụng Sữa bột có thời hạn sử dụng lâu hẳn so với sữa nước không cần phải làm lạnh, thân có độ ẩm thấp Một mục đích khác để giảm khối lượng lớn việc vận tải qua tiết kiệm chi phí Sữa bột sản phẩm từ sữa bao gồm thành phẩm sữa khô nguyên chất, sữa khơ khơng có chất béo, sữa khơ sản phẩm hỗn hợp sữa khô Nhiều sản phẩm sữa xuất phù hợp với tiêu chuẩn đặt Sữa bột sử dụng thông dụng loại thực phẩm đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe (dinh dưỡng) dùng công nghệ sinh học Phân loại sữa bột Sữa cơng thức phân biệt thành loại sữa bột (sẽ pha nước), sữa nước đặc (sẽ pha lỗng nước) sữa nước lỏng (có thể dùng ngay) Ngồi cịn có sữa cơng thức hữu (lấy từ bị khơng dùng kháng sinh nào) Trong đó, sữa bột phổ biến  Sữa công thức dạng bột lại gồm nhiều loại: Sữa bột gốc từ sữa bò: Hầu hết bé dùng tốt có số có khả dị ứng với protein sữa bò  Sữa bột gốc đậu nành: Có thể dùng cho bé sơ sinh bé không dung nạp lactose hay dị ứng sữa bị Sữa bột gây dị ứng: Cho bé dị ứng với protein sữa dị ứng sữa đậu nành Đây sữa bột chứa đạm thủy phân (được đánh dấu bao bì "H.A"), protein bẻ nhỏ đễ bé dễ tiêu hóa giảm khả đe dọa sức đề kháng bé Sữa thủy phân thường dùng cho bé lồng ruột trào ngược dày Sữa bột với công thức đặc biệt: Cho trẻ nhẹ cân, suy dinh dưỡng 1.2 Thành phần sữa bột Sữa bột bao gồm tất 21 loại amino acid tiêu chuẩn (thành phần protein) có hàm lượng vitamin khống hòa tan cao Theo Viện Nhi Khoa Mỹ (AAP), sữa cơng thức phải có đủ thành phần dinh dưỡng: Chất đạm, chất béo, acid linoleic, vitamin (A, C, D, E, K, B1, B2, B6, B12), niacin, acid folic, acid pantothenic, canxi, khoáng chất (magie, sắt, kẽm, mangan, đồng), photpho, iot, sodium chloride, potassium chloride, chất bột đường, nucleotide Trong đơn cử số yếu tố quy định:  gạo )   Đạm phải giới hạn cho phép nguồn gốc đạm (đậu nành, sữa bò, Năng lượng chất béo phải giới hạn cho phép Số loại lẫn số lượng loại vitamin, chất khống thành phần cho có hoạt tính sinh học dầu cá men vi sinh  Nồng độ nhôm tối đa  Hàm lượng bột đường  Tỷ lệ chất béo cần thiết (LA ALA)  Tỷ lệ Omega 6/Omega 3, DHA EPA  Hàm lượng amino acid  Các chất phụ gia, bảo quản 1.3 Chỉ tiêu cảm quan sữa bột Tên tiêu Đặc trưng sữa bột Màu sắc Từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt Mùi, vị Thơm, đặc trưng sữa bột, khơng có mùi, vị lạ Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, khơng bị vón cục, khơng có tạp chất lạ 1.4 Tác dụng sữa bột Sữa bột thường sử dụng việc sản xuất sữa bột (cho đối tượng người già, trẻ em ), bánh kẹo sô cô la kẹo caramel, công thức nấu ăn Sữa bột sử dụng rộng rãi đồ ăn khác 1.4.1 Lợi ích sữa bột Bổ sung đầy đủ vi chất theo nhu cầu lứa tuổi Sữa công thức thực phẩm có nguồn gốc động vật, chứa đầy đủ nhóm dưỡng chất gồm chất đạm, đường, béo, loại vitamin khống chất Ngồi ra, sữa cơng thức cịn tăng cường vi chất thiết yếu để ngăn ngừa tình trạng thiếu vi chất, ảnh hưởng lâu dài đến phát triển trẻ vitamin A, B1, C, D, Sắt Chỉ 2-3 ly sữa ngày tương đương với lượng dưỡng chất có khoảng 15 20 loại thực phẩm Được kiểm soát nghiêm ngặt chất lượng Với mẹ cho bé bú mẹ, việc ăn uống mẹ ảnh hưởng tới nguồn sữa ảnh hưởng tới bé Khi mẹ sử dụng sữa công thức cho bé Mẹ lo lắng việc mẹ ăn uống làm ảnh hưởng tới bé Từ lâu, khoa học dinh dưỡng phân loại thực phẩm theo nhóm dưỡng chất, chẳng hạn: loại thịt đỏ, rau xanh đậm chứa nhiều sắt; loại trái họ cam dồi vitamin C; tơm cua - hải sản có hàm lượng đạm, chất Sắt cao… Tuy nhiên, mẹ đo lường hàm lượng dinh dưỡng thực phẩm Hơn nữa, trình bảo quản, chế biến, dưỡng chất thực phẩm bị thất thoát nhiều Trong đó, sữa cơng thức nhà sản xuất xây dựng quy trình chế biến, kiểm tra chất lượng chặt chẽ, đảm bảo cung cấp hàm lượng dưỡng chất cần thiết theo giai đoạn phát triển trẻ Trên bao bì hầu hết sản phẩm sữa, phụ huynh dễ dàng đọc số lượng hàm lượng loại vi chất Các vi chất tăng cường sữa hấp thu tốt Các vi chất dinh dưỡng sữa công thức chuyên gia tăng cường bổ sung theo tỉ lệ thích hợp, có tác dụng cộng hợp giúp thể dễ hấp thu, dễ phát huy tác dụng Chẳng hạn: vitamin A, D hấp thu tốt nhờ chất béo, giúp mắt sáng; Sắt, vitamin C giúp tái tạo hồng cầu hiệu quả… Nhanh, tiện dụng an toàn Khi bé làm quen với việc bú bình, mẹ n tâm ngồi bé chăm sóc tốt Sữa cơng thức dễ pha dễ cho bé sử dụng Mẹ, bố hay thành viên gia đình cho bé ăn Mẹ không cần thời gian chế biến cung cấp đủ lượng dưỡng chất thiết yếu cho trẻ lúc, nơi Đặc biệt, ngày sữa nhà sản xuất bổ sung thêm hương vị thơm ngon, phù hợp với vị trẻ Có thể khẳng định, cho trẻ uống sữa công thức theo lứa tuổi ngày cách mẹ giúp trẻ phát triển toàn diện năm tháng quan trọng đời, giai đoạn - tuổi Trong đó, mẹ nên cho uống loại sữa công thức theo lứa tuổi Sữa công thức với thành phần dinh dưỡng cao bé tiêu hóa chậm so với sữa mẹ Vì vậy, mẹ thời gian cho bé ăn 1.4.2 Tác hại sữa bột Thống kê cho thấy, trẻ ăn sữa công thức thường dễ bị mắc bệnh cảm lạnh, viêm tai giữa, dị ứng đạm sữa, tiêu chảy, viêm đường tiết niệu viêm phổi vi khuẩn Rất khó để nói xác nguy mắc bệnh lớn tới mức Tuy nhiên, nghiên cứu lớn bé từ - tháng tuổi phát hiện, nguy mắc bệnh viêm tai tỉ lệ thuận với lượng sữa công thức chế độ ăn trẻ Đặc biệt, đứa trẻ "ni bộ" hồn tồn (chỉ dùng sữa công thức, không bú mẹ), nguy dường cao gấp đôi so với bạn trang lứa bú mẹ Trẻ ăn sữa bột đối mặt với nguy bị béo phì cao Chúng phát triển tăng cân nhanh chóng hơn, tính trung bình, thường mập mạp trẻ bú mẹ Một nghiên cứu rộng rãi Đức bé tuổi khám phá rằng, tỉ lệ béo phì trẻ "ni bộ" 4,5%, tỉ lệ trẻ bú mẹ 2,8% Do bố/mẹ người định lượng sữa pha sữa pha thời điểm uống sữa nên bé ăn sữa bột khơng học cách đọc tín hiệu thể tốt trẻ bú mẹ theo nhu cầu Một mối quan ngại khác là, trẻ ăn sữa cơng thức đối mặt với nguy phát triển bệnh tiểu đường tuýp cao Theo số nghiên cứu, tỉ lệ mắc bệnh trẻ ni hồn toàn sữa bột trẻ bú mẹ tháng cao hẳn bạn đồng trang lứa bú mẹ hoàn toàn tháng Các nghiên cứu khác lại rằng, uống sữa bò sớm làm tăng khả phát triển loại kháng thể thường tìm thấy trẻ bị bệnh tiểu đường 1.5 Quy trình sản xuất  Ly tâm làm Mục đích: loại bỏ tạp chất có sữa (lơng, máu, cặn bẩn….) q trình vắt sữa  o Trước ly tâm, sữa cần gia nhiệt 40 – 45 C để sữa trạng thái lỏng độ nhớt thấp Quá trình nhằm tăng hiệu trình ly tâm Ly tâm tách khuẩn: trình ly tâm đặc biệt nhằm tách vi sinh vật khỏi sữa Quá trình thực 55 – 60°C Ly tâm tiêu chuẩn hóa  Mục đích: q trình ly tâm tiêu chuẩn hóa có mục đích điều chỉnh hàm lượng chất béo sữa tùy theo yêu cầu sản phẩm  Thông thường, sữa tươi nguyên liệu ly tâm tách hoàn toàn chất béo để thu cream (40% béo) sữa gầy (0,05% chất béo) Sữa tiêu chuẩn hóa đến hàm lượng chất béo yêu cầu cách phối trộn cream sữa gầy theo tỷ lệ phù hợp Hàm lượng chất béo sữa bột nguyên kem nằm khoảng 26 – 42%   Quá trình ly tâm tiêu chuẩn hóa tiến hành tối ưu 40 – 45°C Thanh trùng Mục đích: tiêu diệt tế bào sinh dưỡng, hạn chế phát triển vi sinh vật gây hư hỏng sữa Đối với sản xuất sữa bột ngun kem, trùng cịn có mục đích tiêu diệt enzyme bền nhiệt (lipase) nhằm hạn chế oxy hóa chất béo  Trong sản xuất sữa bột nguyên kem, sữa nguyên liệu thường trùng o 85 C 20s Nhiệt độ đảm bảo tiêu diệt enzyme oxy hóa chất béo (enzyme lipase) tạo dung dịch keo bền hòa tan sữa bột trở lại  Thiết bị trùng sữa thường thiết bị trùng dạng 2.2.2 Lợi ích Tác hại Canxi 2.2.2.1 Lợi ích Canxi khống chất giữ vai trị quan trọng thể người Trong thể người, thành phần cấu tạo nên xương canxi kết hợp với phospho, làm cho xương khỏe Ngồi ra, canxi cịn cần cho q trình hoạt động thần kinh cơ, hoạt động tim, chuyển hố bào q trình đơng máu Đối với người lớn  Canxi giúp xương khỏe, phịng ngừa bệnh lỗng xương, giảm tình trạng đau nhức khó khăn vận động, làm nhanh lành vết nứt gãy xương  Canxi cần thiết cho hoạt động tim Nếu thể thiếu canxi kéo dài, tim co bóp yếu, làm việc dễ mệt hay vã mồ hôi  Ngồi ra, canxi có vai trị quan trọng hệ thần kinh Ở người già thiếu canxi dễ bị suy nhược thần kinh, trí nhớ kém, tinh thần khơng ổn định, đau đầu,… Đối với trẻ em  Nhờ có canxi giúp trẻ cao lớn, tăng cường cho khả miễn dịch tiêu diệt loại vi khuẩn gây bệnh chúng xâm nhập vào thể  Với trẻ thiếu canxi, trẻ chậm lớn, xương nhỏ yếu dễ dẫn đến bệnh còi xương, chất lượng kém, dễ sâu mọc không  Bên cạnh đó, canxi quan trọng với hệ thần kinh trẻ em, trẻ bị thiếu canxi thường có biểu khóc đêm, hay giật dễ cáu 2.2.2.2 Tác hại Canxi khống chất đóng vai trị quan trọng thể người Khi thiếu thừa canxi gây bệnh lý phức tạp  Thiếu canxi: Có thể lượng ăn vào khơng đủ hấp thu từ đường ruột gây tình trạng thiếu canxi Khi thể bị thiếu canxi mạn tính, để trì nồng độ canxi máu thể tự huy động canxi từ xương ra, ảnh hưởng đến sức khỏe xương Chính việc thiếu hụt canxi mạn tính nguyên nhân quan trọng việc giảm khối lượng xương loãng xương Ảnh hưởng của thiếu canxi dẫn đến nguy sau: + Thiếu xương (mật độ khống xương thấp bình thường) + Loãng xưỡng (mật độ xương thấp) + Tăng nguy gãy xương + Thiếu canxi lâu dài phần dẫn tới bệnh lý nghiêm trọng như: bệnh cao huyết áp ung thư ruột Lượng canxi (dưới 600 mg/ngày) áp lực máu có mối liên quan ngược chiều (khi lượng canxi giảm, tỉ lệ mắc bệnh cao huyết áp tăng)  Thừa canxi: Rất gặp trường hợp thừa canxi máu hay tích trữ thừa mơ tiêu thụ q nhiều canxi lượng canxi ăn vào dư thừa, canxi tiết khỏi thể Tuy nhiên dùng thuốc canxi liều cao, kéo dài dẫn đến số tác dụng phụ thường thấy sau: + Sỏi thận + Tăng canxi huyết suy thận + Giảm hấp thu khoáng chất cần thiết khác sắt, kẽm, magiê phospho 2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng Canxi Xác định Phương pháp định lượng dạng oxlate Phân tích kết quả: lượng canxi sữa chịu nhiều ảnh hưởng trình xử lý mẫu Ngồi nhiễm bẩn mẫu q trình xử lý xảy mẫu sửa từ mẫu vào mẫu vào blank Một phần gây nhiễm khác từ hóa chất, dụng cụ phịng thí nghiệm (các nhóm thực tập sử dụng dụng cụ nên khả nhiễm bẩn từ dụng cụ phịng thí nghiệm lớn, hoá chất sử dụng hoa chất Trung Quốc nên độ tinh khiết không cao) ảnh hưởng đến độ xác kết CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG NITRAT 3.1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định hàm lượng nitrat nitrit sữa sản phẩm sữa cách khử cadimi đo phổ Phương pháp áp dụng cho: sữa bột nguyên chất, sữa bột tách phần chất béo sữa bột gầy Phương pháp thực cách sử dụng thiết bị tự động, cụ thể cách phân tích dịng phân đoạn (SFA) phân tích bơm dịng (FIA), giảm nhiễm bẩn cadimi khu vực thử nghiệm nước thải (Các phương pháp qui định TCVN 6268-2 (ISO 14673-2) TCVN 6268-3 (ISO 14673-3) tương ứng) 3.2 Nguyên tắc Phần mẫu thử hoà tan nước ấm, cho kết tủa chất béo protein, sau lọc Các ion nitrat phần dịch lọc khử ion nitrit cadimi mạ đồng Thêm sulfanilamit N-1 naphtyl-etylendiamin dihydroclorua để tạo màu đỏ hai phần dịch lọc chưa khử dung dịch khử nitrat đo phổ bước sóng 538nm Tính hàm lượng nitrit mẫu thử hàm lượng nitrit tổng số sau khử ion nitrat cách so sánh độ hấp thụ đo với độ hấp thụ dãy dung dịch hiệu chuẩn natri nitrit Tính hàm lượng nitrat từ chênh lệch hai hàm lượng 3.3 Thiết bị, dụng cụ Tất dụng cụ thủy tinh phải rửa tráng nước cất để đảm bảo khơng cịn chứa ion nitrat nitrit Sử dụng thiết bị, dụng cụ phịng thử nghiệm thơng thường cụ thể sau: Cân phân tích, cân xác đến mg đọc đến 0,1 mg Bình đựng mẫu, có nắp đậy kín khí Bình nón, dung tích 250ml, 500ml 1000 ml Bình định mức, dung tích danh định 100ml, 500ml 1000ml, phù hợp với yêu cầu TCVN 7153 (ISO 1042), loại B Pipet, phân phối ml, 4ml, 5ml, 6ml, 8ml, 10ml, 12ml, 20ml 25ml, phù hợp với TCVN 7151 (ISO 648), loại A, TCVN 7150-1 (ISO 835-1) Có thể sử dụng buret thay cho pipet, Ống đong, dung tích 5ml, 10ml, 25ml, 100ml, 250ml, 500ml 1000ml Phễu thủy tinh, có đường kính khoảng cm, có ngắn Giấy lọc, loại trung bình, có đường kính khoảng 15 cm, khơng chứa ion nitrat nitrit 10 Cột khử, thủy tinh, ví dụ nêu hình Máy đo phổ, thích hợp để đo bước sóng 538 nm với chiều dài đường quang từ cm đến cm 11 Dụng cụ nghiền, thích hợp cho việc nghiền mẫu, cần Để tránh hao hụt độ ẩm, dụng cụ nghiền không gia nhiệt Không sử dụng búa 12 Máy trộn phịng thử nghiệm thiết bị đồng hố, có hộp đựng mẵu thủy tinh dung tích 250ml 400ml, thích hợp để phân tán phần mẫu thử phomat whey phomat 13 Sàng thử nghiệm, lưới đan, đường kính 200 mm, cỡ lỗ danh định 500 bình thu nhận phù hợp với yêu cầu ISO 565 14 Máy khuấy từ 15 Nồi cách thủy đun sơi nước 16 Tủ sấy trì nhiệt độ từ 110 C đến 120 C o o 3.4 Chuẩn bị mẫu thử Sữa bột Chuyển mẫu thử sang hộp đựng mẫu có dung tích lớn khoảng gấp hai lần mẫu thử Đậy nắp hộp Trộn kỹ mẫu thử cách lắc đảo chiều hộp chứa nhiều lần thu mẫu đồng