Giáo trình phân tích thực phẩm

VAI TRÒ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

Việc kiểm nghiệm chất lượng thực phẩm nói riêng và và sản phẩm nói chungphục vụ cho rất nhiều mục đích, như là:

Công tác kiểm tra và cấp giấy chứng nhận chất lượng bao gồm việc kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm, từ đó đưa ra quyết định chấp nhận hoặc từ chối cấp chứng nhận cho lô hàng.

Trong sản xuất và quản lý chất lượng, việc đánh giá chất lượng sản phẩm là cần thiết để xác định mức độ đạt được so với các tiêu chuẩn quy định về cảm quan, thành phẩm dinh dưỡng và vi sinh Điều này giúp phát hiện sai sót, tìm hiểu nguyên nhân và thực hiện các biện pháp điều chỉnh kịp thời nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm.

▪ Kiểm nghiệm còn nhằm xác định chính xác chất lượng sản phẩm, trên cơ sở đó phân loại, xếp hạng sản phẩm đúng yêu cầu của từng mặt hàng

▪ Cung cấp số liệu về chất lượng thực phẩm phục vụ cho công tác quản lý nhà nước

Nhiều phương pháp đã được đề xuất để đánh giá các khía cạnh khác nhau của chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, một số phương pháp chỉ phù hợp cho những mục đích nhất định và không thể áp dụng cho các mục đích khác.

Tùy vào yêu cầu kiểm tra, việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy cao nhất Các phương pháp kiểm nghiệm thường được áp dụng bao gồm phương pháp cảm quan, phương pháp hóa học và phương pháp vi sinh vật.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học, hay còn gọi là phương pháp cổ điển, là một phương pháp định lượng dựa trên phản ứng hóa học Nó được sử dụng sớm hơn so với các phương pháp hóa lý.

Phương pháp hóa học được phân chia thành hai loại chính: phương pháp khối lượng và phương pháp thể tích Hai phương pháp này đều yêu cầu việc cân hoặc đo chính xác khối lượng hoặc thể tích của các cấu tử và thuốc thử cần xác định.

Pháp hóa học là phương pháp được sử dụng để phân tích và xác định hàm lượng lớn (đa lượng) của các chất, thường là lớn hơn 0.05%.

Phương pháp phân tích khối lượng là kỹ thuật xác định hàm lượng của các cấu tử thông qua việc cân sản phẩm thu được sau phản ứng tạo kết tủa Phương pháp này giúp xác định chính xác hàm lượng cần phân tích, từ đó mang lại kết quả đáng tin cậy trong nghiên cứu và ứng dụng.

Phương pháp phân tích thể tích là kỹ thuật dựa vào việc đo lường chính xác thể tích dung dịch thuốc thử có nồng độ xác định, nhằm tính toán hàm lượng của cấu tử cần phân tích.

▪ Phương pháp chuẩn độ axit – bazo

▪ Phương pháp chuẩn độoxy hóa – khử

▪ Phương pháp chuẩn độ kết tủa

▪ Phương pháp chuẩn độ phức chất

Cơ sở chung của phương pháp phân tích thể tích:

▪ Dựa vào bản chất của phản ứng để xây dựng phương pháp

▪ Sử dụng những lý thuyết liên quan để xây dựng phương pháp

▪ Dùng định luật đương lượng làm cơ sở việc tính toán

▪ Dùng chất chỉ thị màu để nhận biết điểm cuối

Phương pháp thể tích chủ yếu dựa vào thao tác thủ công và quan sát của người thực hiện, dẫn đến khả năng mất mát tương đối lớn Để giảm thiểu sai số, thường cần sử dụng lượng mẫu phân tích lớn Để xác định điểm tương đương, người ta sử dụng chất chỉ thị màu, tuy nhiên, điều này làm giảm độ nhạy của phương pháp.

Phương pháp hóa lý

Phương pháp hóa lý, hay còn gọi là phương pháp hiện đại, được áp dụng khi cần độ chính xác cao, tốc độ phân tích nhanh và trong trường hợp hàm lượng cấu tử cần phân tích nhỏ Phương pháp này dựa trên các tính chất hóa lý của cấu tử để thực hiện việc xác định chúng.

Phương pháp hóa lý được phân loại theo các tính chất sử dụng để xác định cấu tử, bao gồm phương pháp quang phổ, phương pháp điện, và phương pháp sắc ký.

Trong giáo trình này, chúng tôi chỉ đề cập đến phương pháp quang phổ UV – Vis trong phân tích định lượng.

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ

Phương pháp quang phổ UV – Vis

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis, hay còn gọi là phương pháp trắc quang - so màu, là kỹ thuật phân tích dựa trên hiện tượng hấp thụ bức xạ UV-Vis của các phân tử Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất trong mẫu thông qua việc đo lường độ hấp thụ ánh sáng trong vùng quang phổ này.

Sự hấp thụ năng lượng điện tử trong vùng sóng ánh sáng tử ngoại gần (190-400nm) và khả kiến (400-780nm) dẫn đến sự chuyển dịch của các điện tử từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa cường độ hấp thu và bước sóng của chất, được gọi là phổ UV-Vis, là công cụ quan trọng trong việc xác định tính chất quang học của các chất.

Phương pháp quang phổ UV – Vis sử dụng định luật Lambert – Beer để định lượng cấu tử, cho phép phân tích sự hấp thu ánh sáng trong vùng khả kiến.

▪ Khi chiếu bức xạ đơn sắc có cường độ ban đầu I0vào môi trường vật chất thì cường độ tia sáng giảm còn lại I Khi đó: I< I0do

✓ Bị hấp thubởi môi trường vật chất IA

✓ Bị phản xạ ở bề mặt cuvet IR

Do vậy, I0= I + IA+ IR= I + IA

IR ≈0 khi bề mặt cuvet nhẵn

BM Quản lý Chất lượng Thực phẩm Trang 14

▪ Cường độ hấp thu được biểu diễn thông qua A hoặc T A, T phụ thuộc vào bản chất của chất hòa tan, chiều dày d và nồng độ C của dung dịch

✓ Với A = lg(Io/I) : độ hấp thu

▪ Độ hấp thu A = εdC phụ thuộc vào ε: độ hấp thu của chất hấp thu, d: đường kính cuvet, C: nồng độ chất hấp thu

Khi đo ở bước sóng λ xác định, hằng số εd không đổi và A tỷ lệ thuận với nồng độ C Mối quan hệ tuyến tính giữa A và C là cơ sở lý thuyết cho phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis.

Cấu tạo thiết bị quang phổ UV – Vis

Bao gồm các bộ phận sau đây:

▪ Bộ phận tạo ánh sáng đơn sắc

▪ Cuvet và ngăn chứa cuvet

▪ Bộ khuếch đại tín hiệu

▪ Bộ ghi nhận tín hiệu

Ứng dụng phương pháp quang phổ trong định lượng

Để định lượng cấu tử bằng phương pháp quang phổ, cần chuyển cấu tử cần phân tích thành hợp chất có khả năng hấp thu bức xạ điện từ trong vùng UV-Vis và ở dạng hòa tan trong dung dịch Tiếp theo, đo sự hấp thu bức xạ điện từ của hợp chất để tính toán hàm lượng chất cần xác định bằng các phương pháp như phương pháp trực tiếp, phương pháp so sánh, phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm chuẩn Bài viết này sẽ tập trung vào phương pháp đường chuẩn trong định lượng cấu tử.

▪ Bước đầu tiên, cần chuẩn bị dung dịch mẫu Cx và một loạt dung dịch chuẩn có nồng độ tăng dần (thông thường là 5 nồng độ chuẩn: C1, C2,

C3, C4, C5) Loạt dung dịch chuẩn này phải nằm trong vùng tuyến tính giữa độ hấp thu và nồng độ

▪ Bước thứ 2, tạo phức màu và đo độ hấp thu của mẫu và dãy chuẩn trong cùng điều kiệnAx và A1, A2, A3, A4, A5

Bước thứ 3 là xây dựng đường chuẩn của độ hấp thu dựa trên nồng độ dung dịch chuẩn Cuối cùng, từ phương trình đường chuẩn và độ hấp thu của mẫu, chúng ta có thể tính toán nồng độ cấu tử (Cx) cần tìm trong mẫu.

▪ Độ hấp thụ có tính cộng, tức là:

Độ hấp thu của dung dịch bao gồm tổng độ hấp thu của chất hấp thu và chất nền Trước khi đo độ hấp thụ của một dung dịch, cần sử dụng dung dịch nền có thành phần tương tự nhưng nồng độ chất cần xác định bằng không để hiệu chỉnh máy Việc này đảm bảo rằng độ hấp thu của dung dịch nền bằng không, giúp kết quả đo chính xác hơn.

PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

MỤC ĐÍCH CỦA LẤY MẪU PHÂN TÍCH

Lấy mẫu sản phẩm là bước quan trọng trong quá trình kiểm nghiệm thực phẩm, đảm bảo kết quả kiểm nghiệm chính xác và đáng tin cậy Việc thực hiện lấy mẫu đúng cách giúp phản ánh chính xác chất lượng của một lô sản phẩm lớn, mặc dù chỉ cần một lượng mẫu rất nhỏ Do đó, mẫu phải đại diện cho các đặc điểm chất lượng và thành phần trung bình của lô sản phẩm để đánh giá chất lượng một cách khách quan.

Tùy thuộc vào đặc điểm riêng của từng lô sản phẩm, quy định về việc lấy mẫu sẽ khác nhau Không thể áp dụng những quy tắc cố định cho mọi tình huống và sản phẩm.

Việc áp dụng kỹ thuật lấy mẫu trong phân tích chất lượng sản phẩm là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định của nhà cung cấp, doanh nghiệp và người tiêu dùng Kỹ thuật này giúp phản ánh đúng thực trạng chất lượng sản phẩm, từ đó bảo vệ quyền lợi của các bên liên quan và đảm bảo sức khỏe cộng đồng.

Căn cứ lập phương án kiểm tra bao gồm các chuẩn mực chấp nhận như cỡ mẫu và thông tin liên quan Để xác định cỡ mẫu, cần xem xét các yếu tố như cỡ lô, mức độ phức tạp, nguồn kinh phí, tầm quan trọng của sản phẩm và các thông tin khác, cũng như bậc kiểm tra.

2.1.2 Một số khái niệm trong lấy mẫu

Lô hàng đồng nhất là tập hợp các sản phẩm có cùng tên gọi, chất lượng và khối lượng, được đóng gói trong bao bì giống nhau, sản xuất bằng một công nghệ và trong cùng một thời gian, theo thỏa thuận giữa người có hàng và người kiểm nghiệm Đơn vị chỉ định lấy mẫu là đơn vị chứa trong lô hàng đồng nhất, nơi tiến hành lấy mẫu.

Mẫu ban đầu: mẫu lấy ra từ một đơn vị chỉ định lấy mẫu, nó đại diện cho sản phẩm trong đơn vị chứa đó

Mẫu chung: tập hợp các mẫu ban đầu của lô hàng đồng nhất

Mẫu thử trung bình là mẫu được lấy từ một phần của mẫu chung sau khi đã trộn đều, đại diện cho sản phẩm của lô hàng đồng nhất Mẫu này được sử dụng để kiểm nghiệm tất cả các chỉ tiêu chất lượng của lô hàng.

Mẫu thử hoá học:mẫu lấy ra từ một phần của mẫu thử trung bình để tiến hành kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm

Mẫu thử cảm quan: mẫu lấy ra từ một phần của mẫu thử trung bình để tiến hành kiểm nghiệm các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

2.1.3 Lấy mẫu và gửi mẫu

Những yêu cầu khi lấy mẫu cần phải thực hiện một số qui định sau đây:

▪ Mẫu thực phẩm phải có đủ tính chất đại diện cho cả lô hàng thực phẩm đồng nhất

Trước khi tiến hành lấy mẫu, cần kiểm tra tính đồng nhất của lô hàng bằng cách xem xét các giấy tờ kèm theo và đối chiếu với nhãn trên bao bì Các sản phẩm có bao bì không còn nguyên vẹn như rách, thủng, vỡ hoặc mất nhãn cần được tách riêng Sau đó, phân chia số sản phẩm còn lại thành các lô hàng đồng nhất.

▪ Số đơn vị chỉ định lấy mẫu của từng lô hàng đồng nhất được qui định như sau:

✓ Nếu lô hàng đồng nhất từ 1 đến 3 đơn vị chứa: số đơn vị chỉ định lấy mẫu là tất cả các đơn vị chứa trong lô hàng

✓ Nếu lô hàng đồng nhất từ 4 đơn vị chứa mẫu trở lên: số đơn vị chỉ định lấy mẫu được tính theo công thức:

 C là số đơn vị chỉ định lấy mẫu

 n: số đơn vị chứa của lô hàng

 K: hệ số phụ thuộc vào dạng sản phẩm và đơn vị chứa trong lô hàng (K  1)

 K = 1 khi số đôn vị chứa trong lô hàng không quá lớn

 K < 1 khi số đơn vị chứa trong lô hàng lớn

Nếu số dư của phép khai căn lớn hơn phần khai căn thì C = K*n , + 1 (n , là phần nguyên đã được khai căn)

Khối lượng mẫu chung cho các mặt hàng được quy định cụ thể theo từng loại sản phẩm, nhưng không được thấp hơn mẫu thử trung bình được nêu ở phần dưới đây.

▪ Khối lượng mẫu ban đầu bằng khối lượng mẫu chung chia cho số đơn vị chỉ lấy mẫu

Khi lấy mẫu ban đầu, cần chú ý đến trạng thái và tính chất của sản phẩm Việc lấy mẫu nên được thực hiện ở nhiều vị trí khác nhau trong đơn vị chứa và trong lô hàng Đặc biệt, đối với sản phẩm ở thể rắn, việc lấy mẫu cần tuân thủ các quy định cụ thể để đảm bảo tính đại diện và chính xác.

Cần lưu ý sự không đồng đều về kích thước sản phẩm, vì vậy nên lấy mẫu cả sản phẩm lớn lẫn nhỏ Thông thường, việc chia điểm để lấy mẫu được thực hiện dựa trên hình dạng của đơn vị chứa sản phẩm.

Khi lấy mẫu từ các vật liệu rắn trong toa xe hoặc thùng xe hình hộp chữ nhật, hoặc khi đổ thành đống hình nón, cần chia điểm lấy mẫu một cách hợp lý để đảm bảo tính đại diện và chính xác của mẫu.

Hình 2.1Những điểm lấy mẫu rắn khi mẫu ở dạng đống hay trên thùng Đối với sản phẩm ở thể lỏng

▪ Nếu sản phẩm được chứa trong thùng, bể thì cầnphải khuấy đều, dùng ống cao su sạch khô, cắm vào các điểm đã chia để hút lấy mẫu

Hình 2.2Những điểm lấy mẫu khi mẫu ở dạng lỏng

▪ Chia điểm khi lấy mẫu chất lỏng:

Khi lấy mẫu chất lỏng trong quá trình vận chuyển, cần mở vòi cho chất lỏng chảy ra trong 5 phút trước khi hứng mẫu Đồng thời, việc lấy mẫu cũng nên được thực hiện ở nhiều thời điểm khác nhau để đảm bảo tính đại diện.

Hình 2.3Mô tả lấy mẫu trên đường ống

Khi lấy mẫu cho sản phẩm có cả thể rắn và thể lỏng không đồng nhất, cần lấy mẫu từ nhiều vị trí khác nhau Việc này đảm bảo rằng cả phần rắn và phần lỏng được thu thập đúng theo tỷ lệ của chúng trong sản phẩm.

✓ Đối với sản phẩm sệt đồng nhất, khuấy kỹ và lấy mẫu đều ở các vị trí khác nhau

✓ Đối với sản phẩm được đóng trong hộp, chai, lọ hoặc bao gói trong túi thì lấy mẫu ở trong bao gói

Tập trung mẫu ban đầu lấy được từ các đơn vị chỉ định lấy mẫu cho vào dụng cụ sạch, khô, trộn đều thành mẫu chung

Mẫu thử trung bình được lấy từ mẫu chung, với khối lượng quy định riêng cho từng sản phẩm, đảm bảo đủ để phân tích các chỉ tiêu cần xác định Mỗi chỉ tiêu phải được thực hiện 3 lần song song, và mẫu lưu phải tuân theo quy định Sau khi lấy mẫu trung bình, lượng mẫu chung còn lại cần được trả lại lô hàng.

Chia mẫu thử trung bình thành 3 phần và tiến hành bao gói, bảo quản theo quy định của từng loại sản phẩm là rất quan trọng Cần đảm bảo không làm thay đổi tính chất của các chỉ tiêu cần xác định.

▪ Hai phần mẫu được gởi ngay đến phòng thí nghiệm, kèm theo phiếu ghi nội dung sau:

✓ Tên cơ quan chủ quản của đơn vị sản xuất

✓ Tên cơ sở sản xuất

✓ Tên và loại sản phẩm

✓ Số hiệu và khối lượng lô hàng

✓ Khối lượng mẫu gởi đến kiểm tra

✓ Ngày, tháng, năm lấy mẫu

✓ Yêu cầu kiểm tra các chỉ tiêu gì

✓ Họ tên chức vụ người lấy mẫu

▪ Trong hai phần mẫu gởi tới kiểm nghiểm thì một phần dùng để kiểm nghiệm còn một phần lưu lại phòng thí nghiệm

▪ Phần mẫu thử còn lại được giữ tại cơ sở làm đối chứng khi có khiếu nại

▪ Thời gian lưu mẫu không được quá thời gian bảo hành qui định cho từng loại sản phẩm

Khi tiến hành lấy mẫu cần lưu ý:

Phương pháp lấy mẫu

2.2.1 Phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên

Phương pháp lấy mẫu này thường được áp dụng cho lô hàng có số lượng nhỏ, phân bố hẹp trong kho Mẫu được lấy từ các vị trí ngẫu nhiên, với mỗi cá thể trong lô hàng có xác suất chọn bằng nhau Nếu tổng số cá thể là N và kích thước mẫu là n, xác suất chọn sẽ là tỷ số giữa N và n Để thực hiện, cần mã hóa các cá thể bằng dãy số ngẫu nhiên, từ đó chọn cá thể dựa trên sự ngẫu nhiên của số Ưu điểm của phương pháp này là không yêu cầu nhiều thông tin về lô hàng, có thể tính sai số do chọn mẫu và dễ dàng áp dụng các phương pháp thống kê, kiểm định giả.

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu phi ngẫu nhiên

Phương pháp chọn mẫu phi ngẫu nhiên, hay còn gọi là chọn mẫu phi xác suất, là một kỹ thuật trong nghiên cứu mà trong đó các đơn vị trong lô hàng không có cơ hội bằng nhau để được chọn vào mẫu Phương pháp này thường được sử dụng khi không thể áp dụng các phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên, giúp nghiên cứu các đặc điểm cụ thể của đối tượng mà không cần phải đảm bảo tính ngẫu nhiên hoàn toàn.

Phương pháp này được áp dụng khi lựa chọn cá thể một cách thuận tiện, dễ tiếp cận và chi phí thấp Nó thường được sử dụng trong nghiên cứu khám phá nhằm xác định ý nghĩa thực tiễn hoặc để thực hiện khảo sát sơ bộ.

CÁC KỸ THUẬT CHUẨN BỊ MẪU TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

YÊU CẦU CHUNG CỦA CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH

3.1.1 Giới thiệu xử lý mẫu

Xử lý mẫu là quá trình hòa tan và phân hủy, nhằm phá vỡ cấu trúc mẫu ban đầu từ đối tượng phân tích, giúp giải phóng và chuyển đổi các chất cần xác định thành dạng đồng thể phù hợp, như dung dịch, để thực hiện phép đo xác định hàm lượng chất mong muốn.

Ví dụ: Hòa tan mẫu hợp kim Al trong axit HNO3 45% để được dung dịch xác định Al và các tạp kim loại trong hợp kim Al

Xử lý mẫu có hai quá trình xảy ra đồng thời là:

▪ Pháhuỷ cấu trúc ban đầu của chất mẫu (digestion of sample Matrix)

▪ Hòa tan giải phóng chất cần xác định về dạng dung dịch đồng thể

Quá trình xử lý mẫu thường diễn ra tại phòng thí nghiệm trước khi tiến hành kiểm nghiệm Tuy nhiên, trong một số trường hợp, cần thực hiện xử lý sơ bộ ngay tại hiện trường trước khi đưa mẫu về phòng thí nghiệm, bởi vì những mẫu này dễ bị biến đổi khi ra khỏi lô hàng.

3.1.2 Tại sao phải xử lý mẫu phân tích Để đưa các chất cần xác định về một trạng thái thích hợp với phép đo, theo phương pháp phân tích đã chọn

Các kết quả phân tích phải phản ánh và đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu, theo dõi

Mỗi chất phân tích chỉ có thể được xác định chính xác khi nó ở trạng thái đồng nhất và phù hợp với phương pháp phân tích được sử dụng.

Để xác định các kim loại như Fe, Cu, và Mn trong mẫu thịt, cần chuyển đổi chúng thành trạng thái ion hoặc hợp chất tan trong nước trước khi sử dụng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử để đo Chỉ khi các kim loại này ở dạng hòa tan, chúng mới có thể được xác định chính xác trong dung dịch.

Mẫu phân tích rất đa dạng, bao gồm nhiều loại với thành phần từ đơn giản đến phức tạp Chúng có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau như rắn, lỏng, khí hoặc huyền phù, do đó không thể đưa nguyên mẫu vào thiết bị phân tích để xác định một cách chính xác.

Các chất trong hợp chất vô cơ và hữu cơ tồn tại ở trạng thái liên kết hoá học khác nhau, với độ bền vững khác nhau Sự không đồng đều về lượng chất ở mỗi vị trí trong mẫu gây khó khăn trong việc xác định chính xác hàm lượng của chúng, đặc biệt trong các tổ hợp phức tạp mà bị cản trở bởi các nguyên tố và chất liên kết khác.

Để phân tích một đối tượng, cần lấy mẫu và xử lý một cách phù hợp nhằm tạo ra một trạng thái hoặc dung dịch mẫu phân tích, từ đó xác định các chất mong muốn.

Việc xử lý mẫu theo cách nào, là tuỳ thuộc vào:

▪ Đối tượng mẫu, matrix của mẫu

▪ Bản chất, tính chất của các chất cần phân tích

▪ Trạng thái tồn tại, cấu trúc vật lý, hoá học của các chất trong mẫu

▪ Phương pháp phân tích được lựa chọn để xác định chúng

▪ Hàm lượng của chất cần xác định ở mức nào trong mẫu

Dựa trên các yếu tố đã nêu, chúng ta có thể xác định biện pháp xử lý phù hợp cho chất phân tích Hiện nay, có nhiều kỹ thuật xử lý mẫu phân tích được sử dụng phổ biến.

▪ Kỹ thuật vô cơ hoá khô (xử lý khô),

▪ Kỹ thuật vô cơ hoá ướt (xử lý ướt),

▪ Kỹ thuật vô cơ hoá khô- ướt kết hợp,

▪ Các kỹ thuật trích ly (trích ly lỏng-lỏng, trích ly rắn-lỏng, trích ly rắn – khí )

KỸ THUẬT VÔ CƠ HÓA ƯỚT (XỬ LÝ ƯỚT)

3.2.1 Vô cơ hóa ướt bằng axit mạnh đặc nóng

3.2.1.1 Nguyên tắc và bản chất

Dùng axit mạnh đặc và nóng (ví dụ HCl, H

2SO 4 ), hay axit mạnh, đặc và nóng có tính oxy hoá mạnh (HNO 3 , HClO 4 ), hoặc hỗn hợp 2 axit (HNO

4), hoặc là 1 axit đặc và một chất oxy hoá mạnh (H

Để phân huỷ mẫu hiệu quả, có thể sử dụng các phương pháp như đun nóng trong bình Kendan, ống nghiệm, cốc hoặc lò vi sóng Lượng axit cần thiết cho quá trình này thường gấp 10 - 15 lần so với khối lượng mẫu, tùy thuộc vào loại mẫu và cấu trúc vật lý, hóa học của nó.

Thời gian phân huỷ mẫu trong các hệ hở như bình Kendan, ống nghiệm và cốc thường kéo dài từ vài giờ đến hàng chục giờ, tùy thuộc vào loại mẫu và bản chất của các chất Ngược lại, khi sử dụng lò vi sóng trong hệ kín, quá trình này chỉ mất từ 50 đến 90 phút.

Các dung dịch axit dùng để hoà tan và xử lý mẫu

Khi xử lý ướt, việc lựa chọn dung dịch axit đặc và có tính oxy hóa mạnh phụ thuộc vào bản chất của chất nền và chất phân tích có trong mẫu.

▪ Dùng 1 axit đặc: HCl, HF, H3PO4, H2SO4,

▪ Dùng 1 axit có tính oxy hoá: HNO3, H2SO4, HClO4,

▪ Hỗn hợp 2 axit: Cường thuỷ,

(HCl+HNO3),(HNO3+H2SO4),(HF+H2SO4)

▪ Hỗn hợp 3 axit: (HCl + HNO3 + H2SO4), ( HNO3 + H2SO4 + HClO4)

▪ Hỗn hợp 1 axit và chất oxy hoá: (H2SO4+ KMnO4), (HNO3+H2O2)

▪ Hỗn hợp 2 axit và 1 chất oxy hoá mạnh: (HNO3+ H2SO4+ KMnO4)

▪ Dung dịch muối có pH nhất định: (KCl 1M, pH=5, NH4Ac 1M, pH=6)

Nhiệt độ dung dịch phân huỷ mẫu

Nhiệt độ sôi của mẫu khi xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của dung dịch axit được sử dụng Để đạt được nhiệt độ sôi cao, cần chọn dung dịch axit có nhiệt độ sôi tương ứng Trong hệ thống kín, áp suất cao sẽ làm tăng nhiệt độ sôi, tùy thuộc vào loại axit được sử dụng để phân hủy mẫu.

Khi sử dụng hỗn hợp axit, nhiệt độ sôi của dung dịch sẽ phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp và nằm giữa nhiệt độ sôi của hai axit được trộn Đối với các chất mẫu khó phân huỷ, cần chọn các axit và hỗn hợp axit có nhiệt độ sôi cao cùng tính oxy hoá mạnh để đảm bảo hiệu quả xử lý.

Bảng 3.1Nhiệt độ sôi của các dung dịch axit đặc

Loại hỗn hợp của Thành phần

3.2.1.2 Các kỹ thuật vô cơ hóa ướt

Việc xử lý mẫu theo phương pháp ướt, có thể được thực hiện trong các thiết bị và dụng cụ khác nhau a Trong điều kiện thường

▪ Xử lý trong cốc thuỷ tinh, khi đun nóng trên bếp điện hay nồi cách thuỷ

▪ Xử lý trong bình Kendan thường khi đun nóng

Xử lý mẫu trong bình Kendan với ống sinh hàn hồi lưu dung môi là một phương pháp hiệu quả Đối với mẫu trong hộp kín, cần thêm dung dịch axit để phân huỷ mẫu, sau đó đậy kín và thực hiện quá trình phân huỷ.

▪ Sấy trong tủ sấy, trên bếp cát, hoặc trong lò nung ở nhiệt độ thích hợp

▪ Ngâm hay luộc hộp mẫu trong nồi nước sôi, hay trong dầu sôi, v.v c Xử lý mẫu trong lò vi sóng (trong hệ kín và hở)

Trong các hệ lò vi sóng đơn giản và điều khiển bằng tay:

▪ Hệ bình mẫu đóng kín (có áp suất cao),

Trong các hệ nhiều bình và hoạt động theo chương trình lập trình:

▪ Hệ bình mẫu hở có khống chế nhiệt độ

Hệ bình mẫu đóng kín với áp suất cao, có khả năng khống chế nhiệt độ và áp suất, đang trở thành công nghệ phổ biến hiện nay Kỹ thuật xử lý ướt bằng axit đặc có tính oxy hoá mạnh trong bình kendan và lò vi sóng hệ kín được ứng dụng rộng rãi.

3.2.1.3 Cơ chế và các tác nhân phân huỷ mẫu

❖ Cơ chế của sự phân huỷ mẫu

Trong điều kiện thường hệ hở, thì tác nhân phân huỷ mẫu là:

▪ Tác dụng phá huỷ và hoà tan mẫu của axit,

▪ Tác nhân năng lượng nhiệt, làm tan rã các hạt mẫu cùng với axit,

▪ Sự khuếch tán đối lưu, chuyển động nhiệt và va chạm của các hạt mẫu với nhau làm chúng bị bào mòn dần

Các tác nhân này xâm nhập và bào mòn các hạt mẫu từ bên ngoài, khiến cho chúng dần bị mòn, nhỏ lại và cuối cùng tan biến hoàn toàn khi được đun trong bình Kendan hoặc cốc trong một khoảng thời gian nhất định.

Trong lò vi sóng, quá trình phân huỷ mẫu diễn ra mạnh mẽ do sự hấp thụ năng lượng vi sóng của các phân tử nước, khiến chúng có động năng lớn và tạo ra chuyển động nhiệt mạnh Điều này làm căng và xé các hạt mẫu từ bên trong ra ngoài Hệ kín trong lò vi sóng tạo ra áp suất cao, nâng cao nhiệt độ sôi, từ đó thúc đẩy quá trình phân huỷ nhanh chóng cả từ trong ra ngoài và ngược lại Nhờ đó, việc xử lý mẫu chỉ cần thời gian ngắn từ 30 đến 70 phút nhưng đạt hiệu quả triệt để.

❖ Các quá trình xảy ra khi phân huỷ mẫu

Dưới tác động của axit đặc và nhiệt độ cao, cùng với năng lượng vi sóng, sẽ xảy ra các quá trình vật lý và hóa học quan trọng.

▪ Sự phá vỡ mạng lưới cấu trúc của hạt chất mẫu, giải phóng các chất phân tích, để đưa chúng vào dung dịch dưới dạng các muối tan

Quá trình oxy hoá khử đóng vai trò quan trọng trong việc thay đổi hoá trị và chuyển đổi dạng của các hạt vật chất mẫu, giúp làm tan vỡ chúng Qua đó, chất phân tích được giải phóng dưới dạng muối tan, tạo điều kiện thuận lợi cho các phân tích tiếp theo.

Khi xử lý mẫu hữu cơ để phân tích kim loại, quá trình này sẽ đốt cháy và phá hủy các hợp chất hữu cơ cùng với mùn, tạo ra khí CO2 và nước Điều này giúp giải phóng các kim loại trong mẫu hữu cơ dưới dạng muối vô cơ tan trong dung dịch.

Hợp chất dễ bay hơi được tạo ra trong quá trình phân tích, dẫn đến sự mất mát các anion trong phân tử chất mẫu Quá trình này gây ra sự phân huỷ mẫu, tạo ra các hợp chất có khả năng tan trong dung dịch.

▪ Sự tạo thành các hợp chất hay muối phức tan trong dung dịch

Chất phân tích có thể được tách ra khỏi mẫu ban đầu dưới dạng kết tủa không tan, giúp tách biệt và làm giàu các chất phân tích hiệu quả.

Trong quá trình xử lý mẫu, có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học như phản ứng oxy hoá khử, thuỷ phân, tạo phức, hoà tan và kết tủa giữa các phần tử trong mẫu và các axit phân huỷ Đặc điểm chính hay phụ của các phản ứng này phụ thuộc vào thành phần, chất nền, bản chất của mẫu và loại axit được sử dụng.

❖ Ví dụ về kỹ thuật xử lý ướt

Xử lý mẫu rau quả bằng hỗn hợp 2 axit (HNO

3 + H 2 O 2 trong bình Kendanđể xác định hàm lượng các kim loại nặng (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) Quá trình được thực hiện như sau:

▪ Lấy 5.00 g mẫu đã nghiền mịn và trộn đều vào bình Kendan

▪ Bổ sung thêm 60 mL HNO

▪ Cắm phễu nhỏ vào bình kendan, lắc đều và đun sôi nhẹ cho mẫu phân huỷ, đến khi được dung dịch trong không màu (6-8 giờ tuỳ loại mẫu)

▪ Chuyển mẫu sang cốc 250 mL, làm bay hơi hết axit bằng đèn IR đến còn muối ẩm, để nguội, định mức bằng dung dịch HCl 2% thành 25 mL

KỸ VÔ CƠ HÓA KHÔ

3.3.1 Nguyên tắc và các quá trình xảy ra khi vô cơ hóa mẫu

Kỹ thuật xử lý khô (vô cơ hóa khô) là một phương pháp nung mẫu trong lò ở nhiệt độ từ 450 đến 750 độ C, đây chỉ là bước đầu tiên trong quy trình xử lý mẫu Sau khi nung, mẫu bã còn lại cần được hòa tan bằng dung dịch muối hoặc dung dịch axit phù hợp, nhằm chuyển các chất cần phân tích trong tro mẫu thành dạng dung dịch.

BM Quản lý Chất lượng Thực phẩm xác định phương pháp phân tích cho mẫu Khi nung, các chất hữu cơ trong mẫu sẽ được đốt cháy và chuyển hóa thành các hợp chất vô cơ.

Nhiệt độ nung xử lý mẫu thường nằm trong khoảng 450 - 750 °C, tùy thuộc vào loại mẫu và các chất cần phân tích Việc chọn nhiệt độ phù hợp là yếu tố quyết định để đảm bảo đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ mà không làm mất đi chất phân tích Chẳng hạn, khi xử lý mẫu rau quả và thực phẩm ở nhiệt độ từ 500 – 550 °C để xác định kim loại nặng, kim loại kiềm và kiềm thổ, cần lưu ý rằng nếu không có chất phụ gia bảo vệ, các nguyên tố có thể bị mất.

Cd, Pb, Zn có thể bị mất từ 10 - 15% mà chúng ta không khống chế được Nhiệt độ nung thường phụ thuộc vào:

▪ Bản chất của chất mẫu và chất phân tích,

▪ Cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp của các chất trong mẫu,

❖ Thời gian nung: Có thể từ 5 – 12 giờ, tuỳ thuộc vào:

▪ Cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp của các chất trong mẫu

❖ Các loại chất phụ trợ (phụ gia)

Kỹ thuật tro hoá khô được áp dụng cho mẫu hữu cơ và quặng vô cơ có cấu trúc bền vững, giúp xác định kim loại trong các mẫu này Quy trình này có thể được cải thiện bằng cách thêm chất phụ gia, chất bảo vệ hoặc chất chảy, với các chất bảo vệ và chất chảy thường được sử dụng để tối ưu hóa hiệu quả xử lý.

▪ Các axit: HNO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 ,

▪ Hỗn hợp axit và muối: (Mg(NO

▪ Hỗn hợp kiềm và muối: (KOH + NaHCO

▪ Hỗn hợp muối và peroxit: (KHCO

▪ Hỗn hợp kiềm mạnh và peroxit: (NaOH + Na

▪ Hỗn hợp kiềm, muối và chất oxyhóa (KOH + NaHCO

▪ Hỗn hợp kiềm và muối pyrosnphat (KOH + Na 2 S 4 O 7 ), v.v

Các chất phụ gia này có hai tác dụng:

▪ Bảo vệ các chất phân tích không bị mất

▪ Góp phần làm cho mẫu được phân huỷ nhanh và triệt để hơn

3.3.1.2 Những quá trình xảy ra khi xử lý

Trong quá trình nung xử lý mẫu, nhiều quá trình vật lý và hóa học có thể xảy ra, phụ thuộc vào bản chất và thành phần của từng loại mẫu cũng như các chất phụ gia được thêm vào.

▪ Trước tiên làm bay hơi mất nước hấp thụ và nước kết tính trong chất mẫu,

▪ Sự tro hoá, đốt cháy các chất mùn và các chất hữu cơ của mẫu,

▪ Phá vỡ cấu trúc ban đầu của chất mẫu,

▪ Chuyển dạng các hợp chất phức tạp của chất mẫu về dạng đơn giản hơn,

▪ Quá trình oxy hoá khử thay đổi hoá trị của nguyên tố trong các chất mẫu,

▪ Giải phóng ra một số khí, như CO, CO 2 , SO 2 ,

▪ Có một số tương tác hoá học của các chất với nhau, tương tác với chất phụ gia thêm vào tạo ra các chất lúc đầu không có

Tất cả các quá trình này đều làm tan vỡ cấu trúc ban đầu của các hạt mẫu, tạo ra tro bã mẫu và hòa tan chất phân tích vào dung dịch axit Những quá trình này có thể xảy ra một cách đa dạng và phức tạp, tùy thuộc vào các yếu tố nhất định.

▪ Thành phần, chất nền và trạng thái liên kết của chất mẫu và chất phân tích,

▪ Các chất phụ gia, chất chẩy và chất bảo vệ thêm vào mẫu,

▪ Các điều kiện nung, trong đó nhiệt độ là yếu tố chính, sau đó là môi trường nung là không khí, hay trong khí trơ (Ar, N

3.3.2 Thiết bị và dụng cụ để xử lý khô

Các thiết bị xử lý mẫu theo phương pháp khô thường hạn chế, chủ yếu là chén hoặc bát nung làm từ thạch anh, sứ, Ni, Fe, Pt, Au, hoặc W với dung tích từ 30 đến 200 mL Mẫu sau đó được nung ở nhiệt độ thích hợp trong lò nung.

Dụng cụ chứa đựng mẫu để nung:

▪ Các loại chén nung thạch anh, sứ, graphit, platin, vàng, zirconi, v.v

▪ Các loại bát nung thạch anh, sứ, kim loại (platin, vàng, zirconi), v.v

▪ Các loại chén và bát Teflon chịu nhiệt

Thiết bị để nung mẫu có hai loại chính:

▪ Thiết bị thông thường: Tủ sấy và lò nung các loại

▪ Thiết bị hiện đại: Các loại lò vi sóng và lò cao tần, v.v

Bảng 3.2 Các quá trình trong xử lý khô trong lò nung

Loại mẫu Phụ gia Nhiệt độ Sản phẩm sau khi nung Đất sét KOH+Na

Chất hữu cơ 500-600 Me x O y + CO

2 O + (NO x ) 3.3.3 Vô cơ hoá khô không có phụ gia và chất bảo vệ

Quá trình xử lý mẫu không có phụ gia và chất bảo vệ bao gồm việc sử dụng năng lượng nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định để phá vỡ cấu trúc tinh thể ban đầu của mẫu phân tích Qua đó, chất hữu cơ sẽ được đốt cháy và chuyển đổi thành các hợp chất đơn giản, dễ hòa tan trong dung dịch axit hoặc kiềm Mục tiêu cuối cùng là đưa chất phân tích vào dung dịch để có thể xác định chúng bằng một phương pháp nhất định.

Chẳng hạn: Tro hoá khô mẫu rau quả để xác định các kim loại (Na, K,

Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn)

Cân 5 g mẫu đã nghiền mịn vào chén thạch anh, sau đó sấy từ từ cho đến khi mẫu khô đen Tiếp theo, nung mẫu trong 3 giờ đầu ở nhiệt độ 450 o C, sau đó nâng lên 550 o C cho đến khi mẫu hết than đen, thu được tro mẫu trắng Cuối cùng, hòa tan tro thu được trong 12 - 15 mL dung dịch HCl 18% và 0.5 mL HNO.

Để xác định các kim loại nhóm I, cần đun nhẹ dung dịch với nồng độ HCl 2% cho đến khi tan hết, loại bỏ axit dư và định mức đến 25 mL Lưu ý rằng trong quá trình nung, các nguyên tố như Cd, Cu, Pb và Zn có thể mất khoảng 10-15%.

II và Fe, Mn, Ni

Trong quá trình nung mẫu, một số nguyên tố như Cd, Cu và Pb có thể bị mất đi với tỷ lệ không kiểm soát, thường từ 10-15% đối với Cd, 7-12% với Cu và 15-20% với Pb Mức độ mất mát này tăng lên khi nhiệt độ nung cao hơn hoặc thời gian nung kéo dài Cụ thể, ở nhiệt độ 550°C, Cd và Pb có thể mất từ 2-10%, trong khi ở 600°C, tỷ lệ mất mát có thể đạt tới 18-20% Đây là vấn đề quan trọng cần được lưu ý trong quá trình nung mẫu.

3.3.4 Vô cơ hoá khô có phụ gia và chất bảo vệ

Tro hoá khô có phụ gia và chất bảo vệ là quá trình xử lý mẫu sơ bộ bằng nhiệt độ thích hợp (500 - 600 °C) kết hợp với chất phụ gia nhằm hạn chế mất mát nguyên tố Các chất phụ gia như chất chảy, muối kiềm và axit đặc giúp phá vỡ cấu trúc tinh thể ban đầu của mẫu phân tích, chuyển đổi nó thành dạng dễ hòa tan hơn bằng axit.

Khi sử dụng chất chảy và chất phụ gia, nhiệt độ nung sẽ thấp hơn so với việc không có chất chảy, thời gian nung cũng ngắn hơn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả triệt để mà không làm mất chất lượng sản phẩm.

Trong phân tích quản lý chất lượng thực phẩm, đặc biệt đối với các mẫu có cấu trúc bền, chịu nhiệt hoặc mẫu matrix hữu cơ, vai trò của chất bảo vệ là rất quan trọng Việc sử dụng chất bảo vệ trong quá trình xử lý giúp duy trì các nguyên tố phân tích như Na, K, Ca, Mg mà không bị mất đi Một ứng dụng tiêu biểu là tro hóa mẫu sữa để xác định các kim loại này.

Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) như sau:

Lấy 5 gam mẫu vào chén thạch anh, thêm chất phụ gia (8 mL H 2 SO 4 45% và 2g KNO

Trộn đều mẫu, sau đó sấy khô cẩn thận để tạo thành than đen Nung mẫu trong 3 giờ đầu ở nhiệt độ 400 - 450 °C, sau đó tăng lên 550 °C cho đến khi hết than đen, thu được tro mẫu trắng Hòa tan tro trong 15 mL dung dịch HCl 18% và 1 mL HNO3 65%, đun nhẹ cho đến khi mẫu tan hết Tiếp tục đun nhẹ để bay hơi axit, thu được muối ẩm, sau đó định mức thành 25 mL bằng dung dịch HCl 2% Đây là dung dịch dùng để xác định các nguyên tố kim loại.

▪ Thao tác và cách làm đơn giản,

▪ Không phải dùng nhiều axit đặc tinh khiết cao đắt tiền

▪ Xử lý được triệt để, nhất là các mẫu nền hữu cơ

▪ Đốt cháy hết các chất hữu cơ, vì thế làm dung dịch mẫu thu được sạch

▪ Nhưng có nhược điểm là có thể mất một số chất dễ bay hơi, ví dụ như

Cd, Pb, Zn, Sn, Sb, v.v nếu không có chất phụ gia và chất bảo vệ.

KỸ THUẬT VÔ CƠ HOÁ KHÔ - ƯỚT KẾT HỢP

Kỹ thuật này bắt đầu bằng việc phân huỷ mẫu trong chén hoặc cốc nung, với bước xử lý ướt sử dụng một lượng nhỏ axit và chất phụ gia để phá vỡ cấu trúc ban đầu của hợp chất Quá trình này giúp giữ lại các nguyên tố có thể bay hơi khi nung Lượng axit sử dụng chỉ khoảng 1/4 đến 1/5 so với lượng cần cho xử lý ướt, giúp quá trình nung diễn ra nhanh hơn và triệt để hơn, đồng thời giảm thiểu sự mất mát của một số kim loại.

Kỹ thuật xử lý ướt và khô trong quản lý chất lượng thực phẩm giúp giảm thiểu hóa chất như axit và kiềm tinh khiết cao Quá trình này cho phép hòa tan tro mẫu, tạo ra dung dịch mẫu trong suốt, không còn chất hữu cơ, mang lại sự sạch sẽ hơn so với tro hóa ướt thông thường.

Quá trình xử lý mẫu kết hợp giữa phương pháp ướt và khô, trong đó xử lý ướt ban đầu nhằm bảo vệ các nguyên tố khỏi bị mất trong giai đoạn xử lý khô tiếp theo Kỹ thuật này đặc biệt hiệu quả cho các mẫu có nền hữu cơ như rau quả và thực phẩm, giúp xác định kim loại và một số phi kim Đối với các phòng thí nghiệm không trang bị lò vi sóng, phương pháp này là lựa chọn tốt để xác định kim loại nặng trong các mẫu sinh học, môi trường và quặng đất đá.

3.4.2 Phương pháp tiến hành và một số ví dụ Để sử dụng phương pháp này, trước tiên xử lý ướt sơ bộ, sau đó mới nung, nên tính chất và sự diễn biến của nó cũng tương tự như trong hai kỹ thuật đã nói ở trên Chỉ có khác là sau khi xử lý mẫu không phải đuổi lượng axit dư quá nhiều như trong xử lý ướt Sau đây là vài ví dụ

❖ Ví dụ 1: Xử lý mẫu rau quả để xác định các kim loại (Na, K, Ca, Cd,

Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn)

Lấy 5.000 g mẫu đã nghiền mịn vào chén nung, thêm 5 mL HNO

Trộn đều mẫu với tỷ lệ 2,5%, sau đó sấy khô hoặc đun nhẹ trên bếp điện cho đến khi sôi và khô thành than đen giòn Tiến hành nung mẫu ở nhiệt độ 400 - 450 độ C trong 3 giờ, sau đó nâng nhiệt lên 550 độ C cho đến khi hết than đen Cuối cùng, hòa tan tro thu được.

Để chuẩn bị dung dịch, hòa tan 20 mL dung dịch HCl 1/1 với 1 mL HNO3 65%, sau đó đun nóng cho đến khi các axit hoàn toàn tan và bay hơi hết Cuối cùng, để lại muối ẩm và định mức bằng dung dịch thích hợp.

HCl 2% thành 25 mL Đây là dung dịch để xác định các nguyên tố đã nói trên (Na, K, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn)

❖ Ví dụ 2: Xử lý mẫu sữa để xác định các kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd,

Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn)

Lấy 5.000 g mẫu vào chén nung, thêm 5 mL HNO

Trộn 3 mL H2SO4 98% với 5 mL Mg(NO3)2 5% (hoặc KNO3), sau đó xử lý ướt sơ bộ và sấy mẫu trên bếp điện hoặc trong tủ sấy cho đến khi khô và chuyển thành than đen giòn Tiếp theo, nung mẫu ở nhiệt độ 400 - 450°C trong 3 giờ, sau đó nâng nhiệt lên 550°C cho đến khi bã không còn màu đen Cuối cùng, hòa tan tro thu được trong 18 mL HCl 1/1 và thêm 1.0 mL.

HNO 3 65%, đun nóng cho mẫu tan hoàn toàn, đuổi hết axit dư đến còn muối ẩm, và định mức thành 25 mL bằng axit HCl 2% Đây là dung dịch mẫu để xác định các kim loại bằng các phương pháp UV-VIS, hay AAS, hay ICP- OES, hoặc ICP-MS

❖ Ví dụ 3: Xử lý mẫu tôm, cua, cá để xác định các kim loại (Na, K, Ca,

Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn)

Lấy 5.00 gam mẫu vào chén thạch anh, thêm 8 mL H

Để xử lý mẫu, ta trộn đều với 2,5%, sau đó sấy hoặc đun trên bếp điện cho mẫu sôi nhẹ và khô thành than đen Tiếp theo, nung mẫu trong 3 giờ đầu ở nhiệt độ 400 - 450 °C, sau đó tăng lên 550 °C cho đến khi mẫu tro hóa không còn màu đen Tro thu được được hòa tan trong 18 mL HCl 1/1 và thêm 1 mL HNO3 65%, đun nóng cho đến khi mẫu tan hết, sau đó bay hơi axit dư đến khi còn muối ẩm, định mức thành 25 mL bằng HCl 2% Dung dịch này sẽ được sử dụng để xác định các kim loại bằng các phương pháp phổ UV-VIS, AES, AAS hoặc ICP-OES.

Các ưu của kỹ thuật này là tận dụng được các ưu điểm của kỹ thuật xử lý ướt và cả xử lý khô, cụ thể là:

▪ Hạn chế được sự mất của một số chất phân tích dễ bay hơi

▪ Sự tro hoá triệt để, sau khi hoà tan tro còn lại có dung dịch mẫu trong

▪ Không phải dùng nhiều axit tinh khiết cao tốn kém

▪ Thời gian xử lý nhanh hơn tro hoá ướt

▪ Không phải đuổi axit dư lâu, nên hạn chế được sự nhiễm bẩn

▪ Phù hợp cho nhiều loại mẫu khác nhau để xác định kim loại,

Kỹ thuật này chủ yếu được sử dụng để xử lý mẫu nhằm phân tích các nguyên tố kim loại và một số anion vô cơ như Cl-, Br-, SO4-, PO4- trong các mẫu sinh học, môi trường, hữu cơ và vô cơ Tuy nhiên, phương pháp này không phù hợp cho việc xác định các chất hữu cơ Đối với các phòng thí nghiệm không có trang bị lò vi sóng, đây vẫn là một phương pháp đơn giản và hiệu quả, đảm bảo mang lại kết quả tốt.

KỸ THUẬT TRÍCH LY THƯỜNG SỬ DỤNG KHI XỬ LÝ MẪU 50

3.5.1 Cơ sở, nguyên tắc và điều kiện trích ly

3.5.1.1 Hệ số phân bố của chất

Hệ số phân bố của chất tan trong hai pha không tan vào nhau là một hằng số hoá lý, thể hiện sự phân bố của chất phân tích Hằng số này cho biết mức độ hoà tan của chất trong hai dung môi không trộn lẫn theo tỷ lệ nhất định Nếu giá trị hằng số này lớn, sự phân bố càng khác biệt và thuận lợi cho quá trình trích ly chất từ pha này sang pha kia.

Chất tan S phân bố vào hệ pha gồm 2 dung môi A và B (ví dụ Benzen và nước) không trộn vào nhau theo định luật phân bố Nersnt:

▪ C S (A) là nồng độ chất X trong pha A (dung môi A, pha Benzen);

▪ Còn C S (B) là nồng độ của chất X trong pha B (dung môi B, pha nước)

Nếu hệ số phân bố K lớn hơn 99/1, chất X gần như đã chuyển hoàn toàn vào pha A Đây là điều kiện quan trọng trong quá trình trích ly để tách chất phân tích khỏi chất nền của mẫu ban đầu, chuyển chất cần phân tích vào dung môi trích ly Sau đó, chất phân tích sẽ được xác định trong dung môi này Thông thường, quá trình trích ly diễn ra từ pha nước sang pha hữu cơ không tan trong nước, tạo thành hệ trích ly, ví dụ như hệ pha Benzen/H.

3.5.1.2 Nguyên tắc và cơ sở của quá trình trích ly

Quá trình trích ly dựa trên sự phân bố khác nhau của chất phân tích trong hai pha dung môi không trộn lẫn Chất phân tích tan tốt trong một dung môi nhưng không tan trong dung môi kia, dẫn đến sự khác biệt trong phân bố của nó Nhờ vào điều này, chúng ta có thể tách chất cần phân tích ra khỏi pha mẫu ban đầu và chuyển nó vào pha thứ hai mà chúng ta mong muốn Yếu tố quyết định cho sự tách và xử lý mẫu là hệ số phân bố của chất trong hai pha, cùng với các điều kiện thực hiện trích ly Khi hệ số phân bố cao, hiệu suất trích ly cũng sẽ tăng lên.

3.5.1.3 Điều kiện của quá trìnhtrích ly Để có được hiệu quảtrích ly tốt, quá trình trích ly phải có các điều kiện và đảm bảo được các yêu cầu nhất định sau đây:

▪ Dung môi trích ly phải có độ tinh khiết cao để không làm nhiễm bẩn thêm các chất lạ vào mẫu

▪ Dung môi trích ly phải hoà tan tốt các chất phân tích, nhưng không được hoà tan tốt với các chất khác có trong mẫu

▪ Hệ số phân bố của hệ trích ly phải lớn, để cho quá trình trích ly được triệt để

▪ Cân bằng trích ly nhanh đạt được và thuận nghịch, để giải trích ly được tốt

▪ Sự phân lớp khi trích ly phải rõ ràng, nhanh và dễ tách ra riêng biệt các pha

▪ Phải thực hiện trong nhiệt độ phù hợp và giữ không đổi trong cả quá trình

▪ Phải lắc hay trộn đều mạnh để quá trình trích ly xảy ra được tốt

3.5.2 Một số kỹ thuậttrích ly thường dùng trong xử lý mẫu phân tích

Dựa theo bản chất của pha:

▪ Chiết lỏng – lỏng: chất phân bố từ pha lỏng ban đầu được chiết bởi pha dung môi lỏng

▪ Chiết rắn – lỏng: chất phân bố ban đầu ở pha rắn được chiết bởi pha dung môi lỏng

▪ Chiết lỏng – rắn (chiết pha rắn): chất phân bố ban đầu ở pha lỏng được chiết bởi pha rắn

Dựa theo kỹ thuật chiết:

Chiết gián đoạn là phương pháp chiết xuất trong đó dung môi được chia thành nhiều phần nhỏ, cho phép thực hiện nhiều lần chiết nhằm nâng cao hiệu suất chiết Kỹ thuật này thường sử dụng phễu chiết để tối ưu hóa quá trình chiết xuất.

Chiết liên tục là quá trình pha dung môi và pha chứa chất tách tiếp xúc liên tục bằng cách cho hai pha di chuyển ngược chiều nhau hoặc cho một pha chuyển động còn một pha đứng yên Dụng cụ sử dụng trong chiết lỏng – lỏng thường là perforator, trong khi chiết rắn – lỏng sử dụng thiết bị soxhlet.

3.5.2.1 Kỹ thuật trích ly tĩnh

Kỹ thuật trích ly đơn giản này không yêu cầu thiết bị phức tạp, chỉ cần một số phễu trích ly với dung tích 100, 250, hoặc 500 mL, cho phép thực hiện tại mọi phòng thí nghiệm Việc lắc trích ly có thể được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy lắc nhỏ Hiện nay, có sẵn các hệ trích ly đơn giản với 6, 9 hoặc 12 phễu kết hợp với máy lắc nhỏ, giúp quá trình trích ly trở nên dễ dàng và đồng nhất hơn.

Kỹ thuật trích ly tĩnh là phương pháp đơn giản và dễ thực hiện, được ứng dụng rộng rãi trong phân tích và làm giàu các chất phân tích, đặc biệt là trong việc xác định hàm lượng vết Phương pháp này rất hiệu quả trong việc tách và làm giàu kim loại, các chất hữu cơ, cũng như hóa chất bảo vệ thực vật độc hại từ các mẫu nước, nước thải và nước biển.

3.5.2.2 Kỹ thuật trích ly dòng chảy liên tục

Trong kỹ thuật trích ly, hai pha lỏng không hòa trộn (hai dung môi, trong đó một dung môi chứa chất phân tích) được bơm liên tục và ngược chiều nhau với tốc độ nhất định trong hệ trích ly, như phễu trích ly hoặc bình trích ly liên hoàn đóng kín, để chúng tiếp xúc với nhau Ngoài ra, cũng có thể chỉ một dung môi chuyển động, trong khi một pha đứng yên trong bình, dẫn đến việc chất phân tích được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của chúng.

Kỹ thuật trích ly hiện đại cho phép đạt được hiệu suất cao hơn so với phương pháp trích ly tĩnh, giúp cân bằng quá trình trích ly Để thực hiện kỹ thuật này, cần có hệ thống máy trích ly, bao gồm cột trích ly hoặc bình trích ly, cùng với bơm để điều chỉnh dòng chảy của các chất theo hướng ngược nhau Hệ thống còn yêu cầu bộ tách pha để tách các chất trong quá trình trích ly, cho phép thu hồi liên tục hoặc theo chu kỳ nhất định, đảm bảo đạt được cân bằng trích ly hiệu quả.

3.5.2.3 Kỹ thuật trích ly lỏng - lỏng

Kỹ thuật trích ly dựa trên sự phân bố của chất phân tích giữa hai pha lỏng không trộn lẫn, thường sử dụng phễu trích ly hoặc bình trích ly Hệ số phân bố nhiệt động K là yếu tố quyết định hiệu quả của quá trình trích ly, cùng với ảnh hưởng của nhiệt độ và pH của môi trường Có hai loại trích ly: trích ly tĩnh và trích ly theo dòng chảy liên tục, trong đó trích ly tĩnh được ưa chuộng hơn do tính đơn giản của nó.

❖ Cân bằng khi trích ly chất phân bố S từ pha thứ nhất sang pha thứ hai

Trong quá trình trích ly, chất tan S phân bố giữa 2 pha Khi đạt trạng thái cân bằng: S1 ↔ S2

Theo định luật phân bố ta có

Gọi: + pha ban đầu và pha trích ly tương ứng là 1 và 2

+ n là số mol chất S có trong pha 1

+ V1, V2 là thể tích pha 1 và pha 2

+ q1 là % số mol chất tan S còn lại ở pha 1 sau lần trích ly thứ nhất

Nếu tiếp tục trích ly lần thứ 2, q2 là % số mol chất tan S còn lại ở pha 1 sau lần trích ly thứ hai thì

Tiếp tục như vậy, % số mol chất tan S còn lại ở pha 1 sau lần trích ly thứ n là

Do qn < qn-1 < < q1 < 1, nếu n đủ lớn thì qn ≈ 0 Quá trình trích ly được xem như hoàn toàn

❖ Ảnh hưởng của pH đối với chất phân bố là acid hữu cơ

Trong môi trường nước, acid hữu cơ (HA) phân ly theo phương trình:

Khi đó nồng độ axit HA trong pha 1 là

❖ Ảnh hưởng của pH đối với chất phân bố là bazo hữu cơ

Trong môi trường nước, bazo hữu cơ (HA) phân ly theo phương trình:

3.5.2.4 Kỹ thuật trích ly rắn - lỏng

Vào năm 1879, Franz Soxhlet đã phát minh ra thiết bị trích ly mang tên ông, dùng để tách chất béo từ thực phẩm Kỹ thuật này thu hút sự chú ý lớn nhờ vào khả năng thực hiện quá trình trích ly kéo dài mà không cần giám sát.

Việc trích ly các hợp chất hóa học bằng dung môi hữu cơ thích hợp là một phương pháp phổ biến trong phân tích thực phẩm, nhờ vào việc không cần quá trình lọc và cho phép nhiệt độ trích ly cao hơn nhiệt độ phòng Phương pháp này cho phép mẫu liên tục tiếp xúc với dung môi mới, sử dụng cả dung môi phân cực lẫn không phân cực Tuy nhiên, nhược điểm lớn của kỹ thuật này là yêu cầu sử dụng một lượng lớn dung môi.

Để loại bỏ dung môi, cần đảm bảo rằng dung môi bay hơi hoàn toàn, quá trình này có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày, tùy thuộc vào lượng dung môi (300 – 500 ml) và điều kiện môi trường.

Trích ly Soxhlet là một phương pháp trích ly bán liên tục, trong đó mẫu được sử dụng ở dạng rắn như bột, hạt hoặc lá, và dung môi trích ly là chất lỏng hữu cơ Ví dụ, kỹ thuật này có thể được áp dụng để trích ly dầu melton từ lá cây bạc hà bằng dung môi n-hexan hoặc benzen Ngoài ra, trích ly cũng được sử dụng để phân tích thuốc trừ sâu và hợp chất bảo vệ thực vật trong mẫu rau quả và mẫu đất, thường sử dụng n-hexan làm dung môi.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯƠNG NƯỚC

GIỚI THIỆU CHUNG

Nước là thành phần thiết yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm khoảng 90% khối lượng tươi của nhiều nguyên liệu thực vật, do đó, nó có vai trò quan trọng đối với sự sống và ngành công nghiệp thực phẩm Hàm lượng nước trong thực phẩm rất đa dạng, từ mức thấp ở các loại hạt ngũ cốc khô đến mức cao ở các nguyên liệu tươi như rau và quả.

Nước không chỉ giữ vai trò ổn định cấu trúc cho từng sản phẩm thực phẩm mà còn là môi trường phản ứng và chất tham gia trong các phản ứng xảy ra trong thực phẩm.

♦ Ví dụ: Trích ly lấy một số hợp chất pesticide dễ bay hơi trong các loại nước hay mẫu rắn, bùn (Method 502.2b EPA)

Cột hấp phụ là chất trích ly pha rắn loại LC2-25x1 cm Mẫu được giữ ở

Ở nhiệt độ 150 o C, dòng khí trơ Argon được thổi qua bình mẫu với tốc độ 0,8-1,0 mL/phút để đưa chất phân tích vào cột hấp phụ Các chất phân tích sẽ được hấp phụ vào cột này Sau đó, chúng sẽ được giải hấp bằng dòng khí trơ ở 200 o C, trước khi được dẫn vào máy GC/MS để thực hiện quá trình tách và xác định các chất.

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM

LƯƠNG NƯỚC TRONG THỰC PHẨM

Nước là thành phần thiết yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm khoảng 90% khối lượng tươi của nhiều nguyên liệu thực vật, do đó đóng vai trò quan trọng đối với sự sống và ngành công nghiệp thực phẩm Hàm lượng nước trong thực phẩm rất đa dạng, từ mức thấp ở các loại hạt ngũ cốc khô đến mức cao ở nguyên liệu tươi sống như rau và quả.

Nước không cung cấp năng lượng nhưng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc của sản phẩm thực phẩm Nó không chỉ là môi trường phản ứng mà còn có thể tham gia trực tiếp vào các phản ứng xảy ra trong thực phẩm.

Nước đóng vai trò thiết yếu trong ngành công nghiệp thực phẩm, không chỉ là nguyên liệu quan trọng mà còn ảnh hưởng lớn đến tính chất của nguyên liệu và sản phẩm Dựa vào hàm lượng nước, thực phẩm được phân chia thành ba nhóm khác nhau.

▪ Thực phẩm có hàm lượng nước cao: hàm lượng nước chiếm hơn 40%

▪ Thực phẩm có hàm lượng nước trung bình: hàm lượng nước từ 10 – 40%

▪ Thực phẩm có hàm lượng nước thấp: những thực phẩm có hàm lượng nước nhỏ hơn 10%

Trong các sản phẩm thực phẩm, nước tồn tại ở hai dạng là nước tự do và nước liên kết:

▪ Nước ở dạng tự do: nước vẫn giữ được tính chất của nước nguyên chất

▪ Nước ở dạng liên kết được chia thành ba dạng tùy thuộc vào mức độ liên kết

Nước liên kết hóa học có vai trò quan trọng trong thực phẩm, vì nó gắn bó chặt chẽ với các thành phần, làm cho việc tách rời chúng khỏi các tương tác hóa học này trở nên khó khăn.

Nước liên kết hấp thụ có độ bền liên kết hóa học kém hơn, được hình thành từ sự tương tác lưỡng cực của nước với các thành phần phân cực trong thực phẩm.

✓ Nước liên kết mao quản: nước được hấp thụ bởi các phần tử ở bề mặt mao quản rồi di chuyển vào bên trong các mao quản

Nước liên kết là loại nước tương tác với các phân tử khác thông qua các lực như Vanderwal, liên kết hydro và liên kết ion Khi ở trạng thái liên kết, nước mất đi những đặc tính của nước tự do, cụ thể là không còn khả năng hòa tan các chất, không dễ đóng băng và khó bốc hơi hơn.

Xác định chính xác lượng nước trong thực phẩm là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả chế biến và bảo quản sản phẩm.

Hàm lượng nước trong thực phẩm được đánh giá qua độ ẩm và hoạt độ nước Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng nước, trong đó có một số phương pháp tiêu biểu được áp dụng rộng rãi.

✓ Phương pháp chuẩn độ Karl Fischer

✓ Phương pháp xác định gián tiếp thông qua o Brix

▪ Xác định hoạt độ nước

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC

4.2.1 Phương pháp khối lượng Độ ẩm trong mẫu được xác định bằng cách xác định sự chênh lệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy trong thiết bị sấy thích hợp (tủ sấy đối lưu, sấy chân không hoặc microwave) và trong một thời gian sấy nhất định để hóa hơi hoàn toàn nước có trong mẫu

Phương pháp khối lượng, hay còn gọi là phương pháp sấy đến khối lượng không đổi, được sử dụng để xác định độ ẩm của mẫu bằng cách so sánh sự chênh lệch khối lượng trước và sau khi sấy Tuy nhiên, phương pháp này không phản ánh chính xác lượng nước có trong mẫu, vì không phải tất cả nước có mặt trong thực phẩm đều được loại bỏ trong quá trình sấy.

Trong quá trình sấy thực phẩm, nước liên kết trong mẫu khó có thể bay hơi hoàn toàn, và tốc độ bay hơi nước tăng nhanh khi nhiệt độ sấy cao Tuy nhiên, thực phẩm chứa nhiều thành phần nhạy cảm với nhiệt, có thể bị biến đổi khi nhiệt độ vượt quá 100°C Ngoài nước, một số thành phần khác cũng có thể bay hơi khi nhiệt độ tăng Dù vậy, phương pháp khối lượng vẫn được coi là tiêu chuẩn để xác định hàm ẩm trong thực phẩm.

Phương pháp xác định độ ẩm bằng thiết bị sấy đối lưu yêu cầu một lượng mẫu nhỏ đã được đồng nhất và cho phép đo chính xác độ ẩm trong khoảng từ 0,01% đến 99,99% Chúng tôi sẽ hướng dẫn cách thực hiện phương pháp này Bên cạnh đó, phương pháp chuẩn độ Karl Fischer cũng sẽ được đề cập.

Phương pháp chuẩn độ Karl Fischer là một kỹ thuật trực tiếp để xác định hàm lượng nước, khác với phương pháp khối lượng chỉ dựa vào việc loại bỏ chất bay hơi Phương pháp này đặc biệt hiệu quả cho các mẫu có độ ẩm thấp dưới 1% và có thể phát hiện hàm lượng ẩm đến 0,01% Ngoài ra, Karl Fischer cũng thích hợp để xác định hàm lượng nước trong các mẫu chứa đường hoặc protein cao mà không lo ngại về sự phân hủy của các chất này trong quá trình đo.

Phương pháp này dựa vào việc chuẩn độ nước bằng dung dịch methanol khan chứa iod, SO2 và pyridine dư Quá trình chuẩn độ diễn ra thông qua phản ứng giữa iod và SO2, phản ứng này chỉ xảy ra khi có sự hiện diện của nước.

I 2 -Pyr + SO 2 -Pyr + Pyr + H 2 O ➔ SO 3 -Pyr + 2PyrH + I - (Pyr được ký hiệu cho pyridine)

Sản phẩm SO 3 -Pyr tiếp tục phản ứng với methanol tạo thành anion methylsulfate:

SO 3 -Pyr + CH 3 OH ➔ PryH+CH 3 SO 4 -

Mỗi mol nước cần một mol I2, và điểm tương đương trong quá trình chuẩn độ đạt được khi sử dụng thuốc thử Karl Fischer cho đến khi màu iod ổn định, cho thấy tất cả nước đã phản ứng Trong quá trình phản ứng, màu dung dịch thay đổi từ vàng sang nâu, gây khó khăn cho việc xác định điểm tương đương bằng mắt thường Tuy nhiên, điểm tương đương có thể dễ dàng nhận biết khi áp dụng phương pháp chuẩn độ điện thế.

Phần này, chúng tôi sẽ giới thiệu phương pháp chuẩn độ thể tích Karl Fischer với mẫu sử dụng ở dạng rắn và có độ ẩm thấp

Chuẩn độ Karl Fischer được chia thành hai loại: chuẩn độ điện dẫn và chuẩn độ thể tích Trong chuẩn độ Karl Fischer màu, nước phản ứng tại điện cực được xác định bằng cách đo lượng điện cần thiết để hoàn thành phản ứng giữa nước và thuốc thử Karl Fischer, với ưu điểm là không cần chất chuẩn và độ nhạy cao, có thể phát hiện đến 10 µg nước Ngược lại, chuẩn độ Karl Fischer thể tích sử dụng thuốc thử Karl Fischer để phản ứng với nước trong mẫu, từ đó xác định nồng độ nước dựa trên thể tích thuốc thử tiêu tốn tại điểm tương đương, do đó việc chuẩn hóa thuốc thử rất quan trọng Phương pháp này có khả năng xác định lượng ẩm từ 10 ppm đến 100%, mặc dù không nhạy bằng chuẩn độ Karl Fischer màu ở các mẫu có lượng ẩm rất nhỏ, nhưng cho phép đo trong khoảng dao động lớn.

Thuốc thử Karl Fischer không ổn định do đó phải được chuẩn hoá thường xuyên Có thể sử dụng thuốc thử thương mại vì nó ổn định hơn

Nhiễu có thể xảy ra trong các mẫu có chứa thành phần làm giảm lượng iod Các mẫu có hàm lượng ketone hoặc aldehyde cao, đặc biệt khi đo ở độ ẩm thấp, có thể gặp vấn đề do các chất này có khả năng tạo ra nước.

Phương pháp này cho phép xác định độ ẩm thấp hơn 0.01% Thời gian phân tích dao động từ 20-45 phút, tùy thuộc vào mẫu, bao gồm các bước hiệu chuẩn, đo blank, trích ly mẫu trong dung môi Karl Fischer và kiểm tra.

PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY GIÁN TIẾP ĐỂ ƯỚC TÍNH LƯỢNG NƯỚC BẰNG CÁCH ĐO O BRIX

Phương pháp gián tiếp xác định hàm lượng nước được chia thành hai nhóm: nhóm phương pháp khối lượng, trong đó xác định khối lượng mẫu trước và sau khi sấy, và nhóm phương pháp xác định nồng độ chất tan trong mẫu để suy ra nồng độ nước Khi áp dụng phương pháp xác định nồng độ chất tan, cần thực hiện hai giả định: đầu tiên, đặc tính của phép đo phải có độ lặp dựa trên nồng độ chất tan; thứ hai, nồng độ này cần được chuyển đổi chính xác sang hàm ẩm.

Các phương pháp gián tiếp để ước lượng nồng độ chất tan thường sử dụng đường cong hiệu chỉnh để thể hiện mối quan hệ giữa đặc tính đo được và nồng độ chất tan, từ đó suy ra hàm lượng nước Hai phương pháp cổ điển phổ biến cho việc ước lượng hàm lượng chất tan là dựa vào khối lượng riêng và chỉ số khúc xạ của dung dịch, vì cả khối lượng riêng và chỉ số khúc xạ đều thay đổi tương ứng với nồng độ chất tan trong dung dịch.

4.3.1 Ước lượng nồng độ bằng khúc xạ kế

Chỉ số khúc xạ là một đại lượng phản ánh sự thay đổi tốc độ ánh sáng khi di chuyển qua các môi trường khác nhau Nó được tính bằng tỷ số giữa vận tốc ánh sáng trong chân không và vận tốc ánh sáng trong môi trường Khi ánh sáng trong chân không chiếu tới bề mặt phẳng của môi trường, chỉ số khúc xạ cũng có thể được xác định bằng tỷ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ trong môi trường.

Chỉ số khúc xạ của một chất so với không khí là tỷ lệ giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ của chùm tia sáng khi truyền từ không khí vào chất đó Trong thực tế, không khí thường được sử dụng làm môi trường tham khảo thay vì chân không Ở điều kiện 1 atm và 25°C, chỉ số khúc xạ của không khí là 1.00027, giá trị này có thể được coi là hằng số để xác định chỉ số khúc xạ thực của hệ thống.

Chỉ số khúc xạ là một đặc tính vật lý quan trọng của môi trường, phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng và nhiệt độ đo Nó có thể được xác định thông qua góc phản xạ tới hạn, tức là góc tới mà tại đó góc khúc xạ đạt 90 độ Khi tia sáng trong môi trường tới bề mặt với góc lớn hơn góc giới hạn, hiện tượng phản xạ nội toàn phần sẽ xảy ra.

Góc phản xạ tới hạn được đo tại biên của chất lỏng bằng lăng kính thủy tinh có chỉ số khúc xạ đã biết, thay vì tại biên của chất lỏng với khí Khúc xạ kế Abbe, sử dụng lăng kính Amici, cho phép xác định chỉ số khúc xạ ánh sáng của bước sóng sodium D bằng ánh sáng trắng, mang lại lợi thế vì nguồn sáng trắng dễ tiếp cận hơn Việc sử dụng khúc xạ kế cầm tay trở nên khả thi và tiện lợi hơn nhờ vào điều này.

Mẫu cần được chuẩn bị dưới dạng dung dịch, và trong một số thiết bị, dung dịch này được đặt giữa hai lăng kính Hình ảnh của đường biên tia giới hạn sau đó được điều chỉnh để gặp mốc tham khảo, nhằm xác định chỉ số khúc xạ chính xác.

Để đo lường độ ngọt của thực phẩm, thang đo Brix cần được sử dụng, trong đó nhiệt độ mẫu phải được xác định hoặc thiết bị cần có chế độ bù trừ nhiệt Một số khúc xạ kế kỹ thuật số tự động có khả năng tự động ghép đôi biên giới hạn với mốc tham khảo, trong khi một số thiết bị khác không yêu cầu mẫu được đặt giữa hai lăng kính Thay vào đó, mẫu chỉ cần được đặt trên bề mặt thủy tinh, với việc phát hiện dựa vào phản xạ tới hạn bên trong thủy tinh Thiết bị này sử dụng đầu dò điện tử và cho phép lập trình chế độ bù trừ nhiệt trong quá trình vận hành.

4.3.1.2 Cách tiến hành a Dụng cụ, hóa chất

 Khúc xạ kế Abbe (UPF-22 hoặc UPF-23 hoặc tương đương)

 Nhiệt kế chuẩn xác ( loại 4 E.2 )

 Rượu etanola tinh khiết hoặc các dung môi tinh khiết khác

(a) (b) Hình 4.1: (a) Brix kế cầm tay, (b) Brix kế để bàn b Chuẩn bị xác định

Trước khi tiến hành xác định, cần rửa sạch bề mặt lăng kính của khúc xạ kế bằng vài giọt rượu hoặc dung môi khác Sau đó, lau khô và thấm nước bằng giấy lọc hoặc vải lụa sạch, mềm và không có xơ bông.

− Nối máy điều nhiệt với vỏ lăng kính của khúc xạ kế và cho nước có nhiệt độ 20 o C đi qua vỏ trong 15 đến 20 phút

Trước khi tiến hành thí nghiệm, cần kiểm tra độ chính xác của thiết bị bằng nước cất hai lần, với độ khúc xạ tại 20°C là 1,3330, hoặc theo chất lỏng mẫu kèm theo khúc xạ kế Việc kiểm tra này phải tuân theo hướng dẫn đi kèm với máy.

Nếu khúc xạ kế không phản ánh đúng chỉ số khúc xạ của nước hoặc mẫu, cần sử dụng núm hiệu chỉnh số 0 để điều chỉnh về độ chia cần thiết trước khi tiến hành xác định.

Sử dụng pipet nhỏ để nhỏ một đến hai giọt mẫu lỏng lên bề mặt lăng kính đã được rửa sạch và làm khô trước đó Lưu ý không để pipet chạm vào lăng kính, sau đó nhanh chóng kết hợp hai lăng kính lại và ép chúng lại với nhau.

Với những chất lỏng dễ bay hơi phải nhỏ qua lỗ vào khe giữa hai lăng kính Nhẹ nhàng đặt ống nhìn ở vị trí nằm nghiêng

Điều chỉnh gương phù hợp với nguồn sáng tự nhiên hoặc nhân tạo để tối ưu hóa ánh sáng trong trường quan sát, giúp xác định rõ ràng ranh giới giữa các vùng sáng và tối (đen trắng).

Để triệt tiêu màu khi ranh giới sáng tối có chút màu, cần quay lăng kính bù trừ Nếu hai vùng sáng tối không rõ rệt, cần rửa cẩn thận lăng kính tại vị trí tia sáng đi vào.

Từ từ điều chỉnh núm quay gắn với thang chia độ hình cung cho đến khi ranh giới sáng tối chính xác cắt giao điểm của hai vạch đen một cách cân đối.

− Việc tính toán chỉ số khúc xạ được tiến hành nhờ một kính lúp ở thang chia độ hình cung theo vạch chia tương ứng với đường ngầm của thang

BM Quản lý Chất lượng Thực phẩm Trang 85 dưới lên) sau đó lấy giá trị trung bình của năm lần đo, coi đó là kết quả xác định

Protein là thành phần chủ yếu trong tất cả các tế bào, đóng vai trò quan trọng trong chức năng sinh học và cấu trúc tế bào Chúng là đại phân tử được cấu tạo từ các axit amin, liên kết với nhau bằng liên kết peptit để tạo thành chuỗi peptit Protein có thể chứa một hoặc nhiều chuỗi peptit, với thành phần hóa học chủ yếu gồm hydro, carbon, nitơ, oxy, lưu huỳnh, và có thể có photpho cùng một số nguyên tố khác Khối lượng phân tử của protein rất lớn, dao động từ 5,000 đến hơn 1,000,000 đơn vị dalton Đặc biệt, hàm lượng nitơ trong protein có sự biến đổi lớn, từ 13,4% đến 19,1%, tùy thuộc vào thành phần axit amin, với các protein giàu axit amin kiềm tính thường chứa nhiều nitơ hơn.

Protein có thể được phân loại dựa trên thành phần, cấu trúc, chức năng sinh học và tính tan Trong đó, protein đơn giản chỉ bao gồm các axit amin, trong khi protein phức tạp chứa thêm các thành phần không thuộc bản chất protein.

Kích thước phân tử lớn của protein khiến chúng tạo thành dịch keo khi hòa tan, và các phân tử keo này không thể đi qua màng bán thấm Điều này cho phép tinh sạch protein khỏi các thành phần có kích thước nhỏ Độ bền của dịch keo phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và mức độ hydrat hóa.

Các yếu tố giúp bền hệ keo sẽ khiến các phân tử protein kết tụ lại với nhau Đặc tính này được ứng dụng để tinh sạch protein và sản xuất các sản phẩm giàu protein như đậu hủ và phô mai.

Hiện tượng protein chuyển từ trạng thái keo trong dung dịch thành dạng kết tụ được gọi là kết tủa protein hay biến tính protein Biến tính protein có hai loại: biến tính thuận nghịch, khi loại bỏ tác nhân gây biến tính, protein có thể trở về trạng thái ban đầu; và biến tính không thuận nghịch, khi protein không thể phục hồi trạng thái ban đầu dù đã loại bỏ tác nhân Sự biến tính này có thể làm thay đổi tính tan, cấu trúc không gian và các tính chất chức năng của protein.

Phân tích protein là quy trình phức tạp do sự can thiệp của các thành phần thực phẩm khác có tính chất hóa lý tương tự Khi đo hàm lượng nitơ trong protein, vấn đề phát sinh là nitơ không chỉ từ protein mà còn từ axit amin tự do, peptit nhỏ, axit nucleic, phospholipit, porphyrin, vitamin, alcaloit, axit uric, urea và ion amonium Do đó, phương pháp phân tích có thể bị ảnh hưởng bởi các thành phần khác của thực phẩm Để khảo sát hàm lượng protein một cách chính xác, cần thực hiện bước tinh sạch bằng các phương pháp như kết tủa thuận nghịch và sắc ký ái lực.

Có nhiều phương pháp xác định hàm lượng protein, chủ yếu dựa vào việc đo lường hàm lượng nitơ nguyên tố, liên kết peptit, axit amin thơm, khả năng nhuộm màu, độ hấp thụ tử ngoại của protein và tính chất khuếch tán ánh sáng.

Khi lựa chọn phương pháp phân tích, cần xem xét các yếu tố quan trọng như độ nhạy, độ đúng, độ chính xác, thời gian và chi phí phân tích, cùng với các đặc điểm của vật liệu được phân tích.

5.1.2 Vai trò của việc phân tích protein

Phân tích protein có vai trò quan trọng vì các mục đích sau:

▪ Khai báo giá trị dinh dưỡng trên nhãn

Protein trong thực phẩm có các tính chất chức năng đặc biệt, như gliadin và glutenin trong bột mì giúp làm bánh mì, casein trong sữa hỗ trợ quá trình đông tụ để sản xuất pho mai, và albumin trong trứng tạo bọt.

Hoạt tính sinh học của protein, đặc biệt là enzym và chất ức chế enzym, là lĩnh vực quan trọng trong khoa học thực phẩm và dinh dưỡng Các enzym như protease giúp làm mềm thịt, pectinase hỗ trợ quá trình chín của trái cây, và chất ức chế trypsin có trong hạt họ đậu đều thể hiện vai trò thiết yếu của protein trong chế biến thực phẩm.

▪ Ngoài ra, phân tích hàm lượng protein để nhà sản xuất đánh giá sự đồng đều của các lô hàng trong sản xuất.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PROTEIN

5.2.1 Xác định protein tổng theo phương pháp Kjeldahn

Nguyên tắc của phương pháp này là vô cơ hóa mẫu thực phẩm bằng

H2SO4 đậm đặc kết hợp với chất xúc tác tạo ra (NH4)2SO4, sau đó kiềm mạnh như NaOH hoặc KOH sẽ giải phóng NH3 từ muối này Hệ thống ngưng tụ được sử dụng để thu hồi NH3 vào bình hứng chứa sẵn H2SO4 dư Cuối cùng, lượng H2SO4 dư được xác định bằng dung dịch NaOH, giúp tính toán lượng H2SO4 đã phản ứng và xác định hàm lượng nitơ tổng trong mẫu.

Các Phương trình phản ứng xảy ra:

▪ Quá trình vô cơ hóa mẫu:

RCH(NH2)COOH + H2SO4 đđ → CO2 + SO2 + NH3 + H2O

NH3 + H2SO4đđ → (NH4)2SO4

✓ Dùng dung dịch NaOH đuổi NH3 ra khỏi dung dịch

NaOH + (NH4)2SO4→ Na2SO4 + NH3 + H2O

✓ NH3 bay sang bình hứng có chứa dung dịch H2SO4(đã biết trước nồng độ, thể tích)

▪ Cơ chế tác dụng của chất xúc tác:

Cu2SO4 + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Sử dụng Se sẽ tăng tốc độ phản ứng so với việc sử dụng CuSO4, tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến việc tiêu hao một phần đạm do các phản ứng xảy ra sau đó.

(NH4)2SO4 + H2SeO3 → (NH4)2SeO3 + H2SO4

Việc sử dụng xúc tác thủy ngân (NH2Hg)2SO4 có thể dẫn đến sự hao hụt một số đạm Để loại bỏ hợp chất này, người ta sử dụng bột kẽm và chất kiềm để tạo ra H+, giúp khử hợp chất trở lại thành (NH4)2SO4 Mặc dù thủy ngân tăng cường tốc độ phản ứng, nhưng việc sử dụng nó gặp nhiều vấn đề như tốn kém và độc hại Thay vào đó, K2SO4 được sử dụng để nâng cao nhiệt độ sôi của dung dịch lên khoảng 300 - 400 °C.

Hàm lượng protein thô theo % (X) được tính bằng công thức:

N: Nồng độ dung dịch chuẩn NaOH, N

VB: Thể tích dung dịch NaOH chuẩn mẫu trắng, mL

Vs: Thể tích dung dịch NaOH chuẩn mẫu thử, mL

K: Hệ số chuyển đổi nitơ sang đạm tương ứng (theo bảng4.1)

Bảng 5.1Hệ số chuyển đổi nitơ protein của nhiều loại thực phẩm

Thực phẩm Hệ số chuyển đổi

Sản phẩm chế biến từ sữa 6.38

Các loại ngũ cốc khác, hạt có dầu 6.25

Hạnh nhân 5.18 Đậu phụng, đậu Braxin 5.46

Các loại đậu khác, dừa 5.30

Phương pháp này có thể áp dụng cho nhiều trạng thái thực phẩm khác nhau như rắn, lỏng, và sệt, với chi phí thấp Đây là phương pháp chính thức để xác định protein thô, cho phép đo lượng protein ở mức microgram thông qua phương pháp micro Kjedahl cải tiến Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương pháp này xác định hàm lượng nitơ tổng, không chỉ riêng nitơ từ protein, đồng thời thời gian phân tích khá dài và hóa chất sử dụng có tính ăn mòn.

5.2.2 Xác định protein tổng theo phương pháp Dusma

Phương pháp xác định hàm lượng protein trong mẫu dựa trên nguyên tắc đốt cháy hoàn toàn bằng khí oxi tinh khiết ở nhiệt độ khoảng 950 o C Sau quá trình đốt, hỗn hợp khí chủ yếu gồm CO2, H2O, O2, NOx và N2, cùng với các halogen và các hợp chất lưu huỳnh Hỗn hợp khí này được dẫn qua đồng kim loại và đồng oxit nóng đỏ, nơi các oxit nitơ phân hủy thành nitơ và oxy Oxy này kết hợp với oxy trong khí đốt tạo thành đồng oxit, trong khi cacbon oxit được oxy hóa thành cacbondioxit trước khi hấp phụ vào dung dịch kiềm, để lại khí nitơ thoát ra Hàm lượng protein trong mẫu được tính toán dựa trên lượng khí nitơ thoát ra được đo bằng nitơ kế.

Khi áp dụng phương pháp Dumas, cần đảm bảo rằng các oxit nitơ được chuyển hoàn toàn thành nitơ, trong khi các khí không hấp thụ bởi dung dịch kiềm như oxy và cacbon oxit phải được loại bỏ trước khi vào bình thu chứa dung dịch kiềm Khí nitơ được đẩy vào bình thu khí bằng khí CO2 nén sẵn hoặc tạo ra từ bình kip, nơi CO2 được sản xuất bằng cách cho axit HCl đậm đặc vào đá vôi Khí CO2 sẽ đẩy khí N2 vào nitơ kế, sau đó CO2 sẽ bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm KOH với nồng độ khoảng 50% Sau khi khí N2 vào khí áp kế, cần để nhiệt độ cân bằng khoảng 15 phút trước khi đo nhiệt độ, áp suất và thể tích khí trong khí áp kế để tính hàm lượng nitơ.

Lg %N = lgV + lga + (1 – lg(lượng cân)) Trong đó:

V: thể tích khí ở điều kiện đã cho a: trọng lượng của 1 mL nitơ ở nhiệt độ và áp suất ghi trên khí áp kế Quy trình xác định hàm lượng protein theo phương pháp Dumas

Hệ thống khí (Khí mang, khí oxy)

Cho mẫu vào lò đốt (Cho mẫu rắn hoặc lỏng đã cân vào ống đựng hoặc giấy thiếc, tiêm mẫu lỏng

Lò đốt hoạt động ở nhiệt ở nhiệt độ từ 850 o C đến 1200 o C (Nguồn oxy cung cấp cho lò đốt ở dạng điều chỉnh hoặc tự động)

Chất hấp thụ (Dùng chất hấp thụ SO 2 /SO 3 , halogen tùy thuộc vào nhà sản xuất thiết bị)

Khử NO x thành N 2 và loại oxy sinh ra bằng đồng

Loại ẩm và CO 2 bằng cách sử dụng các hóa chất khô Mg(ClO 4 ) 2 cho nước,

Detector dẫn nhiệt (Dòng khí dùng cho xác định: khí mang và N 2 , dòng khí bù trừ: khí mang)

Bộ xử lý tín hiệu Loại nước bằng cách ngưng tụ, sử dụng bộ làm lạnh bằng điện

Trong môi trường kiềm, ion đồng (II) tạo phức màu tím hồng với các liên kết peptid, và độ hấp thu của phức này được đo ở bước sóng 540 nm Từ giá trị độ hấp thu, người ta có thể xác định hàm lượng protein trong mẫu bằng phương pháp đường chuẩn, một phương pháp phổ biến nhờ phản ứng đặc trưng của liên kết peptit.

Hình 5.1 Phản ứng xảy ra trong phương pháp Biuret.

Hòa 5 ml dung dịch cơ chất phản ứng biuret với 1 ml dung dịch protein có nồng độ từ 1-10 mg protein/ml Dung dịch cơ chất phản ứng biuret bao gồm CuSO4, NaOH và tartrat kali natri, nhằm ổn định ion đồng trong môi trường kiềm.

▪ Sau khi hòa dung dịch phản ứng, để ở nhiệt độ phòng 15 phút hoặc

30 phút và đo mật độ quang của mẫu ở bước sóng 540 nm

▪ Nếu dung dịch phản ứng không trong suốt cần lọc hoặc ly tâm

▪ Xây dựng đường chuẩn với albumin của serum bò (BSA: Bovine

Phương pháp biuret là một kỹ thuật hiệu quả để xác định hàm lượng protein trong ngũ cốc, thịt và đậu nành, đồng thời được sử dụng để đánh giá chất lượng thức ăn chăn nuôi theo phương pháp AOAC 935.11.

▪ Là phương pháp phân tích protein đơn giản nhất

▪ So với phương pháp Kjeldahl ít tốn kém hơn; nhanh hơn (có thể hoàn thành nhanh hơn 30 phút)

▪ Ít có sự chênh lệch về màu sắc hơn so với các phương pháp Lowry, phương pháp đo hấp thụ UV hoặc đo độ đục

▪ Rất ít các hợp chất khác có trong thực phẩm gây nhiễu đến phản ứng biuret

▪ Giá trị đo được không tính nitơ từ các nguồn không phải từ peptid hoặc protein

▪ Không nhạy như phương pháp Lowry, đòi hỏi lượng protein tối thiểu cho phân tích 2-4 mg

▪ Mật độ quang đo được có thể bị tăng lên do sự có mặt của các sắc màu khác

▪ Nồng độ muối amon cao ảnh hưởng đến phản ứng

▪ Màu sắc khác nhau tùy loại protein: gelatin cho màu hồng tím

▪ Dung dịch trước khi đo có thể bị đục nếu có mặt lipit và carbohydrat ở nồng độ cao

▪ Không phải là phương pháp tuyệt đối: cần phải xây dựng đường chuẩn hoặc đối chiếu với phương pháp Kjeldahl

Phương pháp Lowry kết hợp phản ứng biuret và phản ứng khử của dung dịch Folin-Ciocalteau với các gốc tyrosine và tryptophan trong protein Phức màu xanh da trời được tạo ra và đo ở bước sóng 750 nm Các cải tiến từ quy trình ban đầu của Miller và Hartree đã nâng cao độ tuyến tính giữa mật độ quang và nồng độ protein.

Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ protein trong một khoảng nhất định Bằng cách dựa vào mức độ hấp thụ quang học của protein chuẩn, chúng ta có thể xác định hàm lượng protein trong mẫu nghiên cứu.

Hình 5.2 Phản ứng xảy ra trong phương pháp Lowry

Quy trình sau dựa trên những cải tiến của Hartree:

▪ Hòa tan mẫu protein cần phân tích đến hàm lượng thích hợp (20-100

▪ Sau khi làm nguội, bổ sung dung dịch Tartrat Kali Natri - Na2CO3 và ủ ở nhiệt độ phòng 10 phút

▪ Cho thêm dung dịch CuSO4 – KNaC4H4O6 (Tartrat Kali Natri) –

NaOH sau khi để nguội và ủ ở nhiệt độ phòng 10 phút

▪ Bổ sung tiếp dung dịch phản ứng Folin mới được chuẩn bị, khuấy đều và ủ ở 50 o C trong 10 phút

▪ Đo mật độ quang ở 750 nm

▪ Xây dựng đường chuẩn cẩn thận bằng albumin của serum bò (BSA: Bovine Serum Albumin) để xác định nồng độ protein của mẫu

Phương pháp Lowry, với tính đơn giản và độ nhạy cao, được áp dụng phổ biến trong phân tích hóa sinh Tuy nhiên, phương pháp này không thường được sử dụng để xác định protein trong thực phẩm nếu protein chưa được chiết tách khỏi sản phẩm.

✓ 50-100 lần nhạy hơn so với phương pháp biuret

✓ 10-20 lần nhạy hơn so với phương pháp hấp thụ UV ở 280 nm

✓ Độ nhạy tương đương với phương pháp Nessler hóa, tuy nhiên tiện lợi hơn

▪ Ít bị ảnh hưởng bởi độ đục của mẫu

▪ Có tính đặc hiệu cao hơn so với các phương pháp khác

▪ Tương đối đơn giản; có thể thực hiện trong vòng 1-1,5h

Vì một số lý do sau, quy trình Lowry đòi hỏi phải xây dựng đường chuẩn cẩn thận cho từng áp dụng:

▪ Màu sắc thay đổi tùy loại protein rõ hơn so với phương pháp biuret

▪ Cường độ màu không tỷ lệ thuận nghiêm ngặt theo nồng độ protein

▪ Phản ứng bị ảnh hưởng ở mức độ khác nhau bởi đường sacaroza, lipit, đệm phosphat, monosacarit và hexoamin

▪ Đường khử, sulfat amon và các hợp chất có nhóm SH - với nồng độ cao ảnh hưởng đến phản ứng

▪ Dung dịch A: 4g NaOH (0,1M) và 20g Na2CO3 (2%) pha trong 1000ml nước cất

▪ Dung dịch B: 0,5g CuSO4.5H2O (0,5%) pha trong dung dịch Natri citrat (1%) hoặc trong dung dịch Natri Kali Tactơrat 1%

▪ Dung dịch C: Hỗn hợp của hai dung dịch A và B theo tỉ lệ 49:1 (pha trước khi dùng)

▪ Thuốc thử folin, trước khi dùng pha loãng hai lần sao cho độ axit bằng 1N

▪ Albumin huyết thanh bò 1mg/ml

Lấy 0,5ml dịch chứa protein và thêm 2ml dung dịch C vào ống nghiệm, lắc đều và để yên 10 phút Tiếp theo, cho 0,25ml folin đã pha loãng 2 lần vào hỗn hợp, lắc đều và để yên 30 phút để màu vàng chuyển sang xanh da trời, đạt cường độ màu cực đại Sử dụng máy so màu quang điện ở bước sóng 750nm để xác định mật độ quang học của dung dịch, thực hiện đo 3 lần lặp lại và lấy trị số trung bình.

Cho 0,5ml đệm cho vào ống nghiệm, thêm vào đó 2ml dung dịch C và bước tiếp theo được tiến hành như mẫu thí nghiệm

Xây dựng đường đồ thị chuẩn:

▪ Hàm lượng protein tan trong dung dịch được xác định theo phương pháp Lowry, dùng albumin huyết thanh bò (BSA) làm chất chuẩn

Cân 0,01g (10mg) albumin huyết thanh bò và hòa tan trong 10ml nước để tạo ra dung dịch gốc có nồng độ 1mg/ml Tiếp theo, pha loãng dung dịch gốc bằng nước cất để đạt được các nồng độ 20, 40, 60 và 80.

100, 120 g/ml để tiến hành xây dựng đồ thị chuẩn

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GLUXIT TRONG THỰC PHẨM

Glucid là hợp chất hữu cơ chứa carbon, hydro và oxy, bao gồm nhiều nhóm hydroxyt cùng với nhóm aldehyt (-CHO) hoặc xeton (-CO) tự do, như glucoza và fructoza Chúng cũng có thể kết hợp với các nhóm chức khác, như trong saccaroza và tinh bột Tỉ lệ mol của oxy và hydro trong phân tử gluxit là 1:2, giống như trong nước, vì vậy gluxit còn được gọi là hydratcacbon.

Về phương diện hóa học, glucid có thể chia làm 2 nhóm:

Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,05N cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt Ghi lại thể tích NaOH 0,05N đã sử dụng và tính toán kết quả theo công thức đã cho.

▪ Song song tiến hành làm thí nghiệm kiểm chứng cho mẫu trắng, bằng cách thay dung dịch nghiên cứu bằng nước cất

Lượng gam Nitơ acid amin có trong 1 lít nước mắm: g/lit N amin V bd

Vth và Vtr: Số mL NaOH dùng chuẩn độ cho mẫu thực và mẫu trắng

N: Nồng độ dung dịch NaOH dung để chuẩn độ

Vbd : Thể tích mẫu cho vào bình định mức (1mL)

Vdm : Thể tích bình định mức (100mL)

Vxd: Thể tích mẫu đem đi phân tích (25mL)

CHƯƠNG 6: PHƯƠNG PHÁP XÁCĐỊNH GLUXIT

Glucid là hợp chất hữu cơ chứa carbon (C), hydro (H) và oxy (O), với nhiều nhóm hydroxyt và một nhóm aldehyt (-CHO) hoặc xeton (-CO) tự do, như glucoza và fructoza Chúng cũng có thể kết hợp với các nhóm chức khác, như trong saccaroza và tinh bột Đặc biệt, tỉ lệ mol giữa oxy và hydro trong gluxit là 1:2, giống như trong nước, vì vậy gluxit còn được gọi là hydratcacbon.

Về phương diện hóa học, glucid có thể chia làm 2 nhóm:

Nhóm oza gồm các loại đường khử trực tiếp khử oxy do có nhóm aldehyt hay xeton tự do trong phân tử, như glucoza, fructoza, lactoza

Nhóm ozit không trực tiếp khử oxy vì các nhóm aldehyt và xeton kết hợp với nhóm chức khác, khi thủy phân tạo ra các oza như tinh bột và saccaroza, cũng như các heterozit như glucozit Glucozit không có giá trị dinh dưỡng mà có thể có tính chất dược lý hoặc độc hại Đường khử bao gồm các đường chứa nhóm aldehyt (-CHO) hoặc xeton (-CO) như glucoza, fructoza, arabinoza, maltoza, lactoza, trong khi saccaroza và trehaloza không phải là đường khử Phương pháp chuẩn độ đường thường dựa vào khả năng khử của đường, và để xác định thành phần đường không khử, người ta thủy phân chúng thành đường khử và chuẩn độ tổng lượng đường khử Lượng đường không khử được tính bằng công thức: Đường không khử = (đường tổng – đường khử) * hệ số k.

Hệ số k phụ thuộc vào đường không khử, k = 0,95 với saccaroza và k 0,9 với tinh bột.

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP

Hầu hết các phương pháp xác định hàm lượng gluxit bằng hóa học dựa vào tính chất khử của nhóm andehyt và ceton tự do, chỉ xác định các đường khử như glucoza và fuctoza Để xác định hàm lượng đường đôi, ba hay polysaccarit (đường không khử), cần thủy phân chúng thành các đường khử đơn giản.

Trước khi xác định gluxit, cần loại bỏ các hợp chất như lipit, protit và kim loại, vì chúng có ảnh hưởng lớn đến kết quả xác định.

Để xác định gluxit (đường khử, đường tổng, tinh bột) một cách chính xác, cần chú ý đến hai khâu quan trọng: phương pháp thủy phân và phương pháp khử tạp Độ tinh khiết của hóa chất và kỹ thuật thao tác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được kết quả chính xác.

Khi xác định loại đường không khử như saccaro và tinh bột, thường sử dụng axit để thủy phân thành đường khử Tuy nhiên, trong môi trường axit mạnh và nhiệt độ cao, không chỉ các đường này mà còn nhiều loại đường khác như levuloza và pentoza cũng bị thủy phân, tạo ra các dẫn xuất của furfurol, ảnh hưởng đến quá trình phân tích Do đó, cần xác định nồng độ axit, nhiệt độ và thời gian tối ưu để thủy phân các loại đường không khử mục tiêu thành đường khử mà không làm ảnh hưởng đến các thành phần khác trong mẫu.

Những điều kiện của quá trình thủy phân:

▪ Dung dịch mẫu phải có nồng độ từ 4 – 10% tính bằng đường glucoza

▪ Môi trường thủy phân là axit HCl 1N

▪ Nhiệt độ và thời gian: tuỳ theo từng loại đường mà có các chế độ khác nhau: Thủy phân đường saccaro trong nồi cách thủy ở 70 –

75 0 C trong 15 phút Thủy phân tinh bột, dextrin trong nồi cách thủy sôi trong 3 giờ Sau khi thủy phân cần làm lạnh ngay dưới

BM Quản lý Chất lượng Thực phẩm Trang 118 vòi nước

Trung hòa dung dịch bằng NaOH giúp đưa pH về môi trường trung tính hoặc bazơ yếu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khử tạp chất và kết tủa đồng.

Tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu và thực phẩm, các phương pháp khử tạp sẽ khác nhau Dưới đây là một số dung dịch hiệu quả để khử tạp.

▪ Dung dịch kaliferocianua 15%, dung dịch kẽm sungfat 30%

▪ Dung dịch patanh: HNO3(d=1.39) 160mL + Chì oxit đỏ 22g + NaOH (d= 1.33) 10mL + Nước cất vừa đủ 1000mL

▪ Dung dịch kaliiodmercurat: KI 33.2g + HgCl2 13.5g +

CH3COOH 200mL + Nước cất 640mL

▪ Khử tạp bằng nhôm hydroxit

▪ Dung dịch nhôm clorua 1% (hoặc nhôm sunfat 1%)

▪ NH4OH vừa đủ để kết tủa

Việc sử dụng các dung dịch này nhằm kết tủa protid, lipid và các chất hữu cơ khác, giúp loại bỏ chúng khỏi dịch thử và giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến kết quả xác định.

Các phương pháp xác định hàm lượng đường như:

Phương pháp Bertran là phương pháp phổ biến nhất nhờ vào độ chính xác cao, tính kinh tế và sự phù hợp với các tiêu chuẩn đo lường cả trong nước và quốc tế.

Phương pháp Bertran sử dụng dung dịch kẽm feroxyanua để khử tạp, mang lại nhiều lợi ích Dung dịch này không chỉ kinh tế mà còn an toàn, không gây độc hại, đồng thời đảm bảo hiệu quả khử tạp mà ít ảnh hưởng đến quá trình định phân.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP

6.3.1 Cơ sở của phương pháp Đa số các phương pháp hoá học dùng để xác định đường khử đều dựa trên khả năng khử các hợp chất khác nhau của chúng Một trong những phương pháp xác định đường khử chính xác Phổ biến rộng rãi nhất là phương pháp Bertran

Nguyên tắc: Ở môi trường kiềm mạnh, các đường khử (glucose, fructose, mantose…) có thể dễ dàng khử oxi của Cu(OH)2 tạo kết tủa dạng

Cu2O màu đỏ gạch được sử dụng để định lượng lượng đường khử, thường bằng cách sử dụng thuốc thử Feling Thuốc thử này là hỗn hợp 1:1 của hai dung dịch: dung dịch sunfat đồng (Feling A) và dung dịch kali-natri tartarat (Feling B).

Khi trộn hai dung dịch Feling A và Feling B, phản ứng diễn ra theo hai giai đoạn, bắt đầu với sự hình thành kết tủa hidroxit đồng màu xanh da trời.

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Sau đó Cu(OH)2 tác dụng với muối kali-natri tactrat kép tạo thành muối phức hòa tan và dung dịch có màu xanh thẫm

Muối kép này giúp duy trì ion Cu²⁺ trong môi trường kiềm, ngăn chặn sự kết tủa của Cu(OH)₂ Tuy nhiên, muối phức này không bền.

Các đường chứa nhóm andehid hoặc ceton có khả năng khử Cu²⁺ thành Cu₂O, tạo ra kết tủa đỏ Quá trình này xảy ra khi dung dịch đường phản ứng với dung dịch Felling, đồng thời đường cũng bị oxi hoá.

Để xác định lượng Cu2O có tính khử, trước tiên cần oxi hóa Cu2O bằng muối sắt ba (Fe3+), khiến muối sắt này chuyển thành muối sắt hai (Fe2+) trong môi trường axit.

Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4 → 2CuSO4 + H2O + 2FeSO4

FeSO4 được xác định bằng cách cho tác dụng với KMnO4 là chất oxi hóa, do đó dùng KMnO4 để chuẩn độ FeSO4 ở môi trường acid

10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3

Để xác định hàm lượng đường trong 100g thực phẩm, ta sử dụng số mL KMnO4 0,1N đã dùng để chuẩn độ FeSO4 Sau đó, tra bảng để tìm số mg của các loại đường như glucose, maltose và saccharose, và nhân với hệ số pha loãng.

Cân 10g mận và nghiền cẩn thận, sau đó hòa tan trong 30mL nước cất nóng (70-80°C) để lấy nước trích ly Chuyển hỗn hợp vào bình erlen 100mL và đun cách thủy ở 80°C trong 15 phút Lọc lấy dung dịch và cho vào bình định mức 250mL Tiếp tục thêm 30mL nước vào becker chứa xác mận và tiến hành trích ly thêm hai lần nữa, sau đó cho toàn bộ dịch trích ly vào erlen.

Khử tạp chất: Cho vào 1mL kaliferocyanua 15%, lắc đều, để yên trong 2–3 phút Cho thêm 5mL kẽm acetat 30% vào erlen chứa dịch xác định trên, khuấy mạnh

Tiến hành lọc kết tủa (tạp) bằng giấy lọc băng vàng, rửa tạp bằng nước nóng cho sạch

Cho dung dịch vào bình định mức 250 mL và tráng dụng cụ chứa dung dịch bằng nước cất Nước tráng được cho vào bình, tổng thể không vượt quá 250 mL Trung hòa axit hữu cơ trong chất thử bằng dung dịch NaOH 10% cho đến khi pH đạt 7, kiểm tra bằng giấy chỉ thị màu vạn năng Định mức bằng nước cất tới 250 mL trước khi xác định hàm lượng đường.

Lần lượt cho vào erlen 250mL:

Cho 10 ml dịch lọc đã chuẩn bị ở trên và khoảng 20 ml nước cất Đun sôi hỗn hợp đúng 3 phút tính từ khi bột nước xuất hiện đầu tiên Sau khi đun sôi, dung dịch vẫn phải có màu xanh biếc đặc trưng Nếu dung dịch bị mất màu hoàn toàn, màu lục, vàng hoặc nâu chứng tỏ lượng dung dịch feling cho vào không đủ để oxi hoá lượng đường trong mẫu Trường hợp đó cần làm lại thí nghiệm hoặc với lượng thuốc thử nhiều hơn hoặc với lượng mẫu ít hơn

Lấy bình ra và nghiêng để cho cặn Cu2O lắng xuống Dung dịch phía trên lớp cặn sẽ có màu xanh của Cu(OH)2 Khi cặn Cu2O đã lắng xuống, tiến hành lọc phần nước bên trên qua phễu lọc.

Cho nước đã đun sôi vào bình nón và tiếp tục gạn lọc vào phễu cho đến khi nước trong bình nón hết màu xanh

Trong quá trình gạn lọc, cần chú ý không để kết tủa rơi vào phễu Luôn giữ một lớp nước đã đun sôi trên bề mặt kết tủa trong bình nón và phễu để ngăn chặn quá trình oxi hoá.

Cuối cùng, tiến hành gạn lọc bằng cách loại bỏ hoàn toàn nước và cho 20mL dung dịch Fe2(SO4)3 vào bình nón để hòa tan kết tủa Cu2O Sau đó, rút hết nước trong phễu và thay bình hút lọc cũ bằng bình mới Cuối cùng, đổ dung dịch Fe2(SO4)3 đã hòa tan kết tủa Cu2O vào phễu, lên trên lớp cặn còn lại.

Tráng bình nón và rửa phễu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 cho đến khi không còn vệt Cu2O Hút dung dịch xuống bình lọc và tráng rửa lại bằng nước cất đun sôi, sau đó hút xuống bình lọc Chỉ nên sử dụng khoảng 30–50mL Fe2(SO4)3 để hòa tan hoàn toàn kết tủa Cu2O, tráng bình và rửa phễu.

Lấy bình lọc ra và chuẩn độ dung dịch sắt (II) hình thành bằng dung dịch KMnO4 cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt vững bền trong 15 giây

Làm song song với mẫu kiểm chứng thay dung dịch đường bằng nước cất

Ghi nhận số mL KMnO4 đã dùng và đem tra ở bảng để có lượng đường glucose, lactose, maltose hoặc đường nghịch chuyển tùy theo yêu cầu

Hàm lượng đường toàn phần biểu thị bằng đường glucose hoặc đường nghịch chuyển (g) trong 100g thực phẩm

Hàm lượng đường khử được tính bằng tỷ lệ phần trăm, trong đó a là số mg của đường nghịch chuyển hoặc glucose (mg) tương ứng với số mL KMnO4 0,1N Giá trị này được xác định bằng cách lấy số liệu từ bảng mẫu thí nghiệm và trừ đi giá trị của mẫu kiểm chứng.

G bd: lượng mẫu cân ban đầu, g

Vxd: lượng dung dịch thử lấy để làm thí nghiệm (mL)

Vdm: thể tích sau khi định mức

100: Hệ số chuyển tính thành %

Bảng 6.1 Bảng xác định đường glucoza

Bảng 6.2 Bảng xác định đường nghịch chuyển Đường nghịch chuyển (mg)

0,1N (ml) Đường nghịch chuyển (mg)

KMnO 4 0,1N (ml) Đường nghịch chuyển (mg)

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP

Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với

Thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS) được sử dụng để xác định nồng độ đường khử trong mẫu nghiên cứu, với cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định Phép đo màu được thực hiện ở bước sóng 540nm, và dựa trên đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết với thuốc thử DNS, có thể tính toán hàm lượng đường khử của mẫu.

Phương trình phản ứng tạo màu giữa đường khử và DNS acid:

Hình 6.1(a) Acid dinitrosalicylic, (b) 3-amino, 5- dinitrosalicylic acid

Tùy thuộc vào đối tượng nghiên cứu như hạt hay quả, phương pháp chuẩn bị dung dịch để định lượng đường có thể thay đổi, nhưng vẫn tuân theo nguyên tắc chung.

Khi nguyên liệu thí nghiệm không chứa nhiều tinh bột hoặc inulin, có thể trích ly đường từ nguyên liệu bằng nước Để thực hiện, cân 1 g nguyên liệu hạt hoặc mẫu thực vật khô như cây, lá, hoặc quả khô đã được nghiền nhỏ và sấy khô đến khối lượng không đổi, sau đó cho vào cối sứ.

Nếu là nguyên liệu tươi (như hoa, quả tươi) thì cân 5 – 10 g Nghiền cẩn thận với bột thủy tinh hay cát sạch và 30ml nước cất nóng 70 – 80°C

Chuyển hỗn hợp vào bình định mức 1000 ml và đun cách thủy ở nhiệt độ 70 – 80°C trong 35 – 40 phút Sử dụng dung dịch chì acetate Pb(C2H2O2)2.3H2O hoặc chì nitrate Pb(NO3)2 10% để kết tủa protein và các tạp chất.

Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình thí nghiệm, cần tránh sử dụng quá nhiều chì acetate, chỉ nên dùng từ 2 đến 5 ml Sau khi sử dụng, loại bỏ lượng chì acetate dư bằng dung dịch Na2SO4 bão hòa và để yên hỗn hợp trong 10 phút Tiếp theo, thêm nước cất đến vạch mức và lọc qua giấy lọc vào cốc hoặc bình khô Nước lọc thu được sẽ được sử dụng làm dung dịch cho thí nghiệm.

Khi nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hoặc inulin như khoai lang, sắn, khoai tây, cần trích ly đường bằng rượu 70 – 80°C Quá trình này thực hiện bằng cách đun hỗn hợp cách thủy trong bình có lắp ống làm lạnh không khí Đặc biệt, không cần kết tủa protein bằng chì acetate do lượng protein chuyển vào dung dịch không đáng kể.

Khi xử lý các nguyên liệu chứa nhiều acid hữu cơ như cà chua, dứa, chanh, khế, cần lưu ý rằng trong quá trình đun để trích ly, đường saccharoza có thể bị thủy phân một phần Do đó, việc xác định riêng đường khử và saccharoza là rất quan trọng Trước khi tiến hành đun cách thủy hỗn hợp, cần trung hòa acid bằng dung dịch Na2CO3 bão hòa đến pH từ 6,4 đến 7,0.

Thuốc thử acid dinitrosalisylic (DNS) được chuẩn bị bằng cách hòa tan 1g DNS trong 20ml NaOH 2N, sau đó thêm 50ml nước cất và 30g muối Sodium potassium tartrate Hỗn hợp này được đun cách thủy cho đến khi tan hoàn toàn và sau đó định mức tới 100ml.

Dung dịch glucoza chuẩn (500ppm): cân 0.5g D_glucoza pha trong nước cất thành 1lit

Dung dịch glucoza mẫu (50ppm): hút 10ml dung dịch glucoza chuẩn 500ppm cho vào bình định mức, thêm nước cất, định mức thành 100ml

Cân từ 4 đến 6 gram nguyên liệu và tiến hành trích ly bằng 40ml cồn 96 độ, chưng cách thủy trong khoảng 10 phút trong một becker 250ml Sau đó, chuyển dịch trong suốt vào một becker khác Tiếp tục cho thêm 40ml cồn 96 độ vào becker trích ly và thực hiện lại quy trình như trên, lặp lại 3 lần để đảm bảo lượng đường được trích ly hoàn toàn Đồng thời, thực hiện song song với quá trình trích ly.

Quá trình cô đặc dịch trích ly bằng phương pháp chưng cách thủy được thực hiện đến khi dịch còn 30ml, sau đó chuyển vào bình định mức 100ml và lắc đều Tiếp theo, hút 10ml dung dịch sau khi định mức và cho vào bình định mức 100ml, lắc đều lần nữa Đây là dung dịch chuẩn bị để tạo phức và đo độ hấp thu Nếu lượng đường trong mẫu thấp, có thể thực hiện định mức chỉ một lần.

Lập đường chuẩn với các dung dịch glucoza chuẩn có nồng độ 50ppm và tiến hành tạo phức màu cho mẫu theo bảng sau:

Bảng 6.3 Bảng xác định đường chuẩn cuarglucoza với DNS Ống nghiệm 0 1 2 3 4 M1 M2

Sau khi thêm thuốc thử DNS, tiến hành chưng cách thủy trong 3 phút bằng cách chuyển toàn bộ ống nghiệm vào becher 250ml Sau đó, để hỗn hợp nguội và thêm nước cất cho đủ 10ml theo hướng dẫn trong bảng.

Tiến hành đo độ hấp thu ở bước sóng 530nm

❖ Một số chú ý khi đo

Nếu màu của dung dịch quá đậm hoặc quá nhạt, bạn có thể điều chỉnh thể tích chuẩn bằng cách giảm hoặc tăng lượng dung dịch, sau đó bổ sung nước cất để đạt đủ 10ml Ngoài ra, bạn cũng có thể pha chế dung dịch chuẩn với nồng độ thấp hơn hoặc cao hơn để đạt được kết quả mong muốn.

Nếu độ hấp thu của mẫu là nằm ngoài đường chuẩn thì có thể tăng hoặc giảm lượng mẫu sao cho giá trị đo nằm trong đường chuẩn

Từ số liệu thu được lập đường chuẩn y=ax

Công thức hàm lượng đường khử được tính như sau:

- Vđo: là thể tích dung dịch phức đo trong bài là 10ml

- Vxd1,Vxd2: là thể tích đem đi xác định lần 1 và lần 2 trong bài là 10ml và 2ml

- Vdm1, Vdm2: là thể tích định mức lần 1 và lần 2 trong bài là 100ml

- mbđ: là khối lượng mẫu đem đi xác định.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG SACCAROZA

Để định lượng đường saccaroza, trước tiên cần xác định đường khử bằng phương pháp Bertrand hoặc Miler Sau đó, dung dịch ban đầu được thủy phân trong môi trường HCl 1N ở nhiệt độ 68 – 70°C trong tối đa 7 phút để tránh ảnh hưởng từ đường lactoza và tinh bột Tiếp theo, hỗn hợp được trung hòa bằng dung dịch NaOH 2N hoặc Na2CO3 bão hòa tới pH 6,5 – 7 với chỉ thị phenolthalein (biến đổi từ không màu sang hồng nhạt) Cuối cùng, dung dịch trung hòa được chuyển vào bình định mức 100ml, thêm nước cất tới vạch định mức, và tiến hành định lượng đường tổng tương tự như đường khử, sử dụng phương pháp Bertrand và bảng tra đường nghịch chuyển.

Sau khi xác định đường khử và đường tổng ta có thể tính ra đường saccaroza theo công thức sau:

Hàm lượng saccaroza = (hàm lượng đường tổng – hàm lượng đường khử)*0,95

Trong đó, 0,95 là hệ số chuyển từ glucose thành saccharose.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BERTRAN

Sử dụng dung môi để trích ly hoàn toàn đường tổng trong mẫu vào dung dịch Thủy phân trong môi trường axit, chuyển toàn bộ đường tổng về

Để xác định hàm lượng đường khử trong thực phẩm, cần áp dụng phương pháp xác định đường khử Qua đó, có thể tính toán tổng hàm lượng đường dựa trên lượng đường khử đã xác định.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT

Thủy phân mẫu trong môi trường acid HCl chuyển đổi hoàn toàn tinh bột thành đường khử glucose Hàm lượng glucose hình thành được xác định bằng phương pháp Bertrand, từ đó cho phép tính toán hàm lượng tinh bột có trong mẫu.

XÁCĐỊNH ĐỘ POL CỦA ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC QUAY CỰC

Phương pháp đo góc quay cực có thể áp dụng cho các loại đường như đường thô, đường trắng và đặc biệt là đường cần làm sạch Độ Pol của dung dịch chuẩn đường thô được biểu thị bằng thang đo 0 Z theo tiêu chuẩn quốc tế.

Sử dụng 26,0160 gam đường saccaroza tinh khiết được cân ở nhiệt độ 20,00°C và hòa tan trong 100,00 ml nước tinh khiết, ta thu được dung dịch tương ứng với 26,000 gam đường trong 100 ml dung dịch.

Theo thang đường quốc tế, 100 0 Z được xác định dựa trên sự quay cực của dung dịch đường chuẩn sacroza tinh khiết tại bước sóng 546,2271 nm của đồng vị thủy ngân 198 Hg trong chân không, ở nhiệt độ 20 0 C trong ống phân cực 200,000mm Góc quay cực đo được ở bước sóng này là 40,777 0 0,001 0 Khi đo bằng ánh sáng natri màu vàng (bước sóng 589,4400 nm), 100 0 Z tương ứng với góc quay 34,626 0,001 0 Đối với lăng kính thạch anh hoạt động hiệu quả ở bước sóng 587,000 nm, 100 0 Z tương ứng với góc quay 34,934 0 0,001 0.

Sự quay cực là tổng hợp đại số các hiệu ứng chính của hàm lượng sacaraza trong dung dịch, bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các chất hoạt động quang học khác và quy trình làm sạch Phân tích này bao gồm ba bước cơ bản.

▪ Chuẩn bị dung dịch chuẩn của đường thô trong nước, kể cả việc làm trong bằng cách bổ sung dung dịch chì axetat kiềm tính

▪ Làm sạch dung dịch bằng phương pháp lọc

▪ Xác định độ pol bằng cách đo góc quay cực của dung dịch đã được làm sạch.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LIPID

GIỚI THIỆU

Lipid, hay còn gọi là chất béo, là hợp chất hữu cơ chủ yếu cấu tạo từ triglycerit và đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc tế bào cũng như làm mô đệm Chúng không chỉ là dung môi cho các vitamin tan trong dầu mà còn cung cấp và dự trữ năng lượng cho cơ thể, với năng lượng từ lipid cao gấp đôi so với gluxit và protein khi so sánh cùng một khối lượng Hơn nữa, lipid còn ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của thực phẩm, bao gồm cấu trúc, mùi và vị.

Lipid có nguồn gốc khác nhau sẽ tồn tại ở các trạng thái khác nhau: lipid từ thực vật thường ở dạng lỏng, như dầu thực vật, trong khi lipid từ động vật thường ở dạng rắn, như mỡ động vật.

BM Quản lý Chất lượng Thực phẩm Trang 131 sóng 587,000nm thì 100 0 Z tương ứng với góc quay 34,934 0 0,001 0

Sự quay cực là tổng đại số các hiệu ứng chính từ hàm lượng sacaraza trong dung dịch, bị ảnh hưởng bởi các chất hoạt động quang học khác và quy trình làm sạch Phân tích này bao gồm ba bước cơ bản.

▪ Chuẩn bị dung dịch chuẩn của đường thô trong nước, kể cả việc làm trong bằng cách bổ sung dung dịch chì axetat kiềm tính

▪ Làm sạch dung dịch bằng phương pháp lọc

▪ Xác định độ pol bằng cách đo góc quay cực của dung dịch đã được làm sạch

CHƯƠNG 7: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LIPID

Lipid, hay còn gọi là chất béo, là hợp chất hữu cơ chủ yếu cấu tạo từ triglycerit và đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc tế bào cũng như làm mô đệm Chúng không chỉ là dung môi cho các vitamin tan trong dầu mà còn cung cấp và dự trữ năng lượng cho cơ thể Năng lượng từ lipid cao gấp đôi so với gluxit và protein ở cùng một khối lượng Bên cạnh đó, lipid còn ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của thực phẩm, bao gồm cấu trúc, mùi vị và cảm giác khi thưởng thức.

Lipid có nguồn gốc từ thực vật thường tồn tại ở trạng thái lỏng, như dầu thực vật, trong khi lipid từ động vật thường ở dạng rắn, như mỡ động vật Dù ở dạng lỏng hay rắn, lipid đều có những đặc tính cơ bản là không tan trong nước và các dung môi phân cực mạnh, nhưng lại tan trong dung môi hữu cơ không phân cực hoặc phân cực nhẹ.

Thành phần cấu tạo lipid chứa trung bình 76 - 79% cacbon và 10 - 12% oxi nên khi đốt cho năng lượng rất lớn: 1g Lipid cho 9,5kCal

Lipid có thể được phân loại theo nhiều phương pháp khác nhau, dựa trên thành phần, tính chất, vai trò hoặc nguồn gốc Tuy nhiên, phương pháp phân loại chủ yếu dựa vào thành phần cấu tạo, trong đó lipid được chia thành lipid đơn giản và lipid phức tạp.

Lipid thuần: Là ester của acid cacboxylic và alcol Trongthành phần cấu tạo chỉ có chứa C,H,O Thuộc nhóm này cógliceric (dầu thực vật, mỡ động vật), sáp và stearic

Lipid tạp là loại lipid có cấu trúc phức tạp, bao gồm các thành phần như alcol, acid béo, gốc acid phosphoric, cholin, monosaccharide hoặc oligosaccharide Do đó, ngoài các nguyên tố chính như carbon (C), hydro (H) và oxy (O), lipid tạp còn chứa các nguyên tố khác như nitơ (N), phosphor (P) và lưu huỳnh (S).

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LIPID

7.2.1 Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet

Lipid, khác với protein và gluxit, không tan trong nước nhưng có khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực hoặc phân cực nhẹ Dựa vào tính chất này, lipid có thể được định lượng bằng cách sử dụng dung môi phù hợp để tách lipid ra khỏi các thành phần khác trong mẫu thực phẩm.

Phương pháp Soxhlet được sử dụng để xác định hàm lượng lipid, trong đó độ hòa tan của lipid đóng vai trò quan trọng Độ hòa tan này phụ thuộc vào thành phần lipid và tỷ lệ giữa lipid không phân cực, chủ yếu là triacylglycerol, và lipid phân cực, như phospholipid và glycolipid, trong mẫu.

Việc chọn dung môi cho quá trình trích ly lipid phụ thuộc vào thành phần và bản chất lipid có trong mẫu Để tách bớt lipid khỏi nguyên liệu, có thể sử dụng phương pháp ép lạnh trước khi tiến hành trích ly bằng dung môi Các loại dung môi được sử dụng sẽ khác nhau tùy theo phương pháp áp dụng Cụ thể, phương pháp Soxhlet và Goldfisch sử dụng dung môi hexane, trong khi phương pháp Folch cùng với phương pháp Bligh và Dyer sử dụng dung môi chloroform/methanol hoặc chloroform/methanol/nước.

Để giải phóng hoàn toàn lipid từ nguyên liệu như tinh bột, thức ăn cho cá và sữa, cần xử lý mẫu với axit trước khi trích ly Đối với nguyên liệu sữa, việc thêm ammonium hydroxide để kết tủa casein là cần thiết trước khi tiến hành trích ly, giúp lipid được giải phóng khỏi các liên kết với thành phần khác Ngoài ra, việc sấy khô và giảm kích thước nguyên liệu trước khi trích ly cũng tăng hiệu suất thu hồi lipid Định lượng chính xác lipid trong thực phẩm là yêu cầu thiết yếu cho việc ghi nhãn dinh dưỡng, chứng nhận, đánh giá sự đồng nhất cũng như kiểm tra tính chất chức năng và giá trị dinh dưỡng của lipid.

Lưu ý: dung môi sử dụng trong quá trình trích ly rất dễ cháy nổ nên các thao tác phải cẩn trọng

Sử dụng dung môi như hexane, diethyl ether và ether dầu hỏa để trích ly lipid trong mẫu thực phẩm là phương pháp hiệu quả để định lượng lipid, tuy nhiên chỉ hòa tan lipid không phân cực và cần lưu ý rằng hàm ẩm của mẫu không vượt quá 10% Đối với mẫu có độ ẩm cao, cần tiến hành sấy tách ẩm trước, với nhiệt độ sấy thấp để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến trạng thái oxy hóa của lipid Thời gian sấy có thể kéo dài từ 5 giờ ở 95 - 100°C đến 24 giờ ở 40 - 50°C Đặc biệt, khi xác định hàm lượng chất béo trong mẫu thịt theo phương pháp Goldfisch, cần giảm kích thước mẫu và tăng diện tích bề mặt bằng cách nghiền mẫu với cát sạch để đảm bảo quá trình trích ly chất béo hoàn toàn.

Trích ly Soxhlet là một phương pháp bán liên tục, với thời gian lưu của dung môi trong trụ trích ly từ 5 đến 20 phút Dung môi bay hơi sẽ được ngưng tụ và quay trở lại trụ trích ly Khi dung môi dâng lên đến ống siphon, nó sẽ chảy xuống bình đun, cho phép thực hiện quá trình trích ly nhiều mẫu cùng lúc, dù các mẫu có thể có nguyên liệu khác nhau Tuy nhiên, phương pháp này có hạn chế trong việc tách chất béo phân cực và chất béo ở dạng liên kết.

Cách tiến hành phương pháp Soxhlet:

▪ Cân 5 – 10g mẫu đã được sấy khô, nghiền nhỏ vào giấy gói

▪ Gói kín mẫu và đưa gói mẫu vào trụ trích ly

▪ Lắp hệ thống Soxhlet, kiểm tra hệ thống sinh hàn

Đổ dung môi vào trụ chiết ly qua miệng ống sinh hàn, chú ý rót cho đến khi dung môi chảy tràn xuống 2/3 bình đun.

▪ Dùng bông bịt kín miệng ống sinh hàn tránh dung môi bay hơi

▪ Cấp nước cho hệ thống sinh hàn

▪ Điều chỉnh tốc độ ngưng tụ của dung môi từ 2 – 6 giọt/ giây

▪ Tiến hành trích ly từ 6 - 8h, tùy thuộc vào hàm lipid có trong mẫu

▪ Kiểm tra quá trình trích ly đã hoàn toàn chưa

▪ Làm mát hệ thống trước khi lấy mẫu ra

▪ Loại bỏ dung môi trong gói mẫu

▪ Tính toán khối lượng lipid trong mẫu

7.2.2 Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Adam – Rose –

Đối với các loại thực phẩm dạng lỏng từ động vật như sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa, và các dịch lỏng từ thực vật như sữa dừa, chất béo trong dịch sữa tồn tại dưới dạng các hạt cầu được bao bọc bởi lớp màng lipo-protein Để xác định chính xác hàm lượng chất béo trong dịch sữa, cần thiết phải loại bỏ lớp lipo-protein bảo vệ trước khi tiến hành trích ly chất béo bằng dung môi hữu cơ.

Trong quá trình trích ly chất béo từ mẫu sữa, bốn dung môi khác nhau được sử dụng theo thứ tự: amoniac, cồn, diethy ether và petroleum ether Cồn và amoniac giúp kết tủa và loại bỏ protein khỏi các hạt cầu béo, trong khi diethy ether được dùng để trích ly chất béo cùng các thành phần tan trong béo Cuối cùng, petroleum ether được bổ sung để tối ưu hóa quá trình trích ly chất béo và một lượng nhỏ các thành phần tan trong béo, nhờ vào tính chọn lọc cao hơn của nó so với diethyl ether.

Sau khi bổ sung dung môi và khuấy đều, hỗn hợp phân tách thành hai pha: pha nhẹ ở trên chứa dung môi và béo, còn pha nặng ở dưới gồm nước và các chất hòa tan trong nước Chúng ta thu được pha nhẹ, sau đó tiến hành bay hơi dung môi để thu nhận tổng lượng béo trong mẫu sữa.

MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DẦU MỠ

7.3.1 Xác đinh tỷ khối của dầu hay chất béo dạng lỏng

Phạm vi áp dụng: Xác định tỷ khối của dầu hoặc chất béo dạng lỏng

Tài liệu tham khảo: AOCS Cc 10a-25 (1997)

▪ Cân phân tích chính xác đến 0.0001 g

▪ Nhiệt kế có thể đo được đến 40 0 C, vạch chia 0,1 0 C

▪ Bình tỷ trọng dung tích 50 mL đã được sấy khô và cân để biết khối lượng

Tiến hành thử nghiệm 2 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau:

▪ Xác định khối lượng mẫu ở nhiệt độ cần đo:

✓ Làm chảy mẫu và lọc qua giấy lọc để loại tạp và ẩm

✓ Làm lạnh mẫu đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ qui định khoảng 5

0C và cho vào bình tỷ trọng đến đầy (chảy tràn), tránh có bọt khí bên trong bình

✓ Để mẫu tăng nhiệt độ tự nhiên đến đúng nhiệt độ cần đo rồi cân bình tỷ trọng có chứa mẫu, chính xác đến 0,2 mg

▪ Xác định khối lượng nước ở nhiệt độ cần đo:

Tiến hành tương tự như với mẫu thử nhưng thay mẫu thử bằng nước cất Lưu ý: Xác định khối lượng mẫu và nước trên cùng 1 bình tỷ trọng

▪ Kết quả được ghi chép và tính toán theo báo cáo thử nghiệm phụ lục

▪ Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 kết quả thử song song được làm tròn đến 4 số lẻ

▪ Chênh lệch kết quả giữa 2 lần thử song song không được vượt quá

7.3.2 Xác định điểm đục của dầu mỡ thưc phẩm Điểm đục là nhiệt độ tại đó (trong điều kiện thử nghiệm qui định) mẫu trở nên đục do quá trình kết tinh bắt đầu)

Phạm vi áp dụng: Xác định điểm đục của các sản phẩm dầu, mỡ động vật và thực vật dùng trong thực phẩm

Tài liệu tham khảo: AOCS Cc 6-25 (1997)

▪ Chai đựng mẫu bằng thuỷ tinh dung tích 100 mL

▪ Nhiệt kế đọc được từ( -10 đến +100) o C có vạch chia 0,1 o C

Bể điều nhiệt là thiết bị quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định cho mẫu cần đo Để đảm bảo nhiệt độ bể thấp hơn khoảng 5 độ C so với nhiệt độ đông đặc của mẫu, bể sẽ chứa hỗn hợp nước, nước đá hoặc nước đá và muối Việc khuấy đều liên tục trong bể giúp tạo ra sự đồng nhất về nhiệt độ, đồng thời có thể sử dụng cốc thủy tinh để làm lạnh thay cho bể làm lạnh truyền thống.

Tiến hành xác định điểm đục 2 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau:

▪ Cân khoảng (60-75) g mẫu đã được trộn đều vào cốc thủy tinh và gia nhiệt đến khoảng 130 o C cho đến khi mẫu ở dạng lỏng hoàn toàn

▪ Rót khoảng 45 mL mẫu đã gia nhiệt vào chai đựng mẫu

▪ Đặt chai vào bể làm lạnh

Khi nhiệt độ của mẫu vượt quá nhiệt độ điểm đục dự đoán khoảng 10 °C, tiến hành khuấy nhanh và đều dung dịch mẫu theo một chiều để ngăn chặn hiện tượng quá lạnh và sự đóng rắn tại các bề mặt tiếp xúc giữa chai đựng mẫu và bể.

▪ Kể từ lúc này không được lấy nhiệt kế ra khỏi mẫu để tránh bọt khí

▪ Chai đựng mẫu phải được giữ ở vị trí sao cho mặt thoáng của mẫu trong chai ngang với mặt thoáng của nước trong bể làm lạnh

✓ Thường xuyên lấy chai ra khỏi bể để quan sát

✓ Đọc điểm đục là nhiệt độ tại đó phần nhiệt kế nhúng ngập trong mẫu sẽ không còn nhìn thấy được theo phương ngang qua chai và mẫu

▪ Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 kết quả thử liên tiếp được làm tròn đến số lẻ thứ nhất

Chênh lệch kết quả giữa hai lần thử liên tiếp cuả một mẫu không được vượt quá 0.5 o C

7.3.3 Xác đinh điểm mềm (điểm nóng chảy ống hở) của dầu mỡ Điểm mềm là nhiệt độ tại đó mẫu bắt đầu mềm và bị đẩy trượt đi bên trong ống mao dẫn

Phạm vi áp dụng: Xác định điểm mềm của dầu dừa, stearin, các chất béo đã hydrogen hoá và mỡ rắn

Tài liệu tham khảo: AOCS Cc 3-25 (1997)

Thiết bị và dụng cụ: Ống mao dẫn thuỷ tinh đường kính trong 1 mm, đường kính ngoài tối đa

3 mm; chiều dài ống (50-80) mm

▪ Nhiệt kế đọc được (từ -5 đến + 100) o C; vạch chia 0,1 o C

▪ Cốc thuỷ tinh dung tích 600 mL

▪ Bếp điện điều chỉnh được nhiệt độ

Tiến hành thử nghiệm 3 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau :

Cho mẫu đã trộn đều vào cốc thủy tinh và gia nhiệt cho đến khi mẫu nóng chảy hoàn toàn Sau đó, lọc qua giấy lọc để loại bỏ tạp chất và vết ẩm, đảm bảo rằng mẫu khan nước hoàn toàn.

Nhúng ống mao dẫn sạch vào dung dịch mẫu đã lọc cho đến khi chiều cao mẫu đạt khoảng 10 mm Sau đó, làm lạnh ống mao dẫn bằng cách áp chặt đầu dưới của ống lên nước đá cho đến khi mẫu đặc lại.

▪ Đặt các ống mao dẫn vào bình kín và để trong tủ lạnh ở nhiệt độ (4–

▪ Cột ống mao dẫn vào nhiệt kế sao cho đầu dưới của ông mao dẫn ngang với đáy bầu thuỷ ngân của nhiệt kế

▪ Treo nhiệt kế lên giá và chỉnh sao cho đáy của nhiệt kế ngập sâu khoảng 30 mm trong nước cất (chứa trong cốc thuỷ tinh dung tích

Khi bắt đầu quá trình đun, nhiệt độ nước cần thấp hơn điểm mềm dự đoán của mẫu khoảng 8-10 độ C Hãy khuấy nước trong cốc và gia nhiệt với tốc độ tăng 1 độ C mỗi phút, và khi gần đến điểm mềm, giảm tốc độ tăng nhiệt xuống còn 0,5 độ C mỗi phút.

▪ Tiếp tục đun nóng cho đến khi mẫu bên trong ống mao dẫn bị đẩy lên

▪ Ghi nhiệt độ khi mẫu bắt đầu bị đẩy lên

▪ Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 3 kết quả thử song song được làm tròn đến 0,1 0 C

▪ Chênh lệch giữa kết quả lớn nhất và nhỏ nhất không được quá 0,5

7.3.4 Xác định chỉ số Peroxide trong dầu mỡ

Chỉ số peroxyt (PoV) đo lường lượng chất oxi hóa có trong mẫu thử, được tính bằng mili đương lượng oxy hoạt tính oxi hóa KI trên mỗi kilogram mẫu theo các điều kiện thao tác quy định Chỉ số này là chỉ báo quan trọng phản ánh mức độ ôi hóa của dầu mỡ.

Phương pháp này dựa vào phản ứng giữa peroxyt và dung dịch KI, tạo ra I2 tự do trong môi trường acid acetic và cloroform I2 sau đó được chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3, sử dụng chỉ thị hồ tinh bột Điểm tương đương được xác định khi dung dịch chuyển từ màu tím đen sang không màu.

Khi thực hiện thí nghiệm, cần chú ý tiến hành trong môi trường trung tính hoặc acid yếu Việc tiến hành trong môi trường acid mạnh hoặc kiềm có thể dẫn đến phản ứng oxi hóa của iod với oxi trong không khí, gây ra sai số lớn.

Phạm vi áp dụng : Xác định chỉ số Peroxide trong dầu mỡ

Tài liệu tham khảo: AOCS Cd 8-53 (1997)

Thiết bị và dụng cụ:

▪ Bình tam giác nút mài dung tích 250 mL

Hóa chất : Hóa chất loại tinh khiết phân tích

▪ Hỗn hợp dung dịch acetic acid - chloroform gồm 3 phần thể tích acetic acid băng với 2 phần thể tích chloroform

Để kiểm tra dung dịch KI bão hòa hàng ngày, thêm 2 giọt chỉ thị hồ tinh bột vào 0,5 mL dung dịch KI bão hòa và 30 mL axetic acid - chloroform Nếu dung dịch chuyển sang màu xanh, cần loại bỏ và pha lại dung dịch KI mới Nên chuẩn bị dung dịch KI ngay trước khi sử dụng để đảm bảo độ chính xác.

▪ Chỉ thị hồ tinh bột 1 %

Tiến hành thử nghiệm 2 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau:

▪ Cân (0,05 5,00) g vào bình tam giác nút mài dung tích 250 mL Thêm 30 mL hỗn hợp acetic acid - chloroform Lắc nhẹ cho đến khi mẫu tan hoàn toàn

▪ Thêm chính xác 0,5 mL KI bão hòa Để yên đúng 1 phút Thêm 30 mL nước cất

Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,1 N được thực hiện nhanh chóng với sự lắc mạnh và đều cho đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang trong Sau đó, thêm 0,5 mL chỉ thị tinh bột và tiếp tục chuẩn độ cho đến khi màu xanh biến mất.

Lưu ý: Nếu thể tích chuẩn độ nhỏ hơn 0,5 mL Na2S2O3 0,1 N, lặp lại thí nghiệm và dùng dung dịch Na2S2O3 0,002 N để chuẩn độ

Thực hiện mẫu trắng song song Thể tích chuẩn mẫu trắng phải nhỏ hơn 0,1 mL Na2S2O3 0,1 N

Kết quả được ghi chép và tính toán theo báo cáo thử nghiệm phụ lục 1

▪ Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 kết quả thử song song được làm tròn đến số lẻ thứ nhất

▪ Chênh lệch kết quả giữa 2 lần thử song song không được quá 0,2 meq/Kg

▪ Dầu mỡ thực phẩm– Chỉ s peroxide - AOCS CD 8 – 53 (1997)

W N- nồng độ dung dịch Na2S2O3

VB -thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn mẫu trắng, mL

VS -thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn mẫu thử, mL

X- chỉ số peroxide, meq / kg

7.3.5 Xác định chỉ số xà phòng hoá của dầu mỡ thực phẩm

Chỉ số xà phòng hoá là lượng mg KOH cần để xà phòng hoá hoàn toàn

Phạm vi áp dụng: Xác định chỉ số xà phòng của các sản phẩm dầu mỡ thực phẩm thông thường

Tài liệu tham khảo: AOCS Cd 3-25 (1997)

Thiết bị và dụng cụ :

▪ Bếp cách thuỷ điều chỉnh được nhiệt độ

▪ Ống sinh hàn có chiều dài tối thiểu 650 mm

▪ Bình tam giác dung tích 250 mL

Thuốc thử : (loại tinh khiết phân tích)

Dung dịch KOH trong cồn được chuẩn bị bằng cách cân từ 5 đến 10 g KOH cho vào bình cầu 2 L, sau đó thêm 1,5 L cồn 95 độ Tiến hành đun hoàn lưu trên bếp cách thủy trong 1 giờ Cuối cùng, chưng cất và thu hồi cồn từ dung dịch.

▪ Hoà tan 40 g KOH trong 1 L cồn đã thu hồi trên (giữ ở nhiệt độ nhỏ hơn 15,5 o C trong quá trình hoà tan) Dung dịch nầy phải để qua đêm, lọc

▪ Dung dịch chỉ thị phenolphtalein 1 % trong cồn 95 o

Tiến hành thử nghiệm 2 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau :

Cho mẫu vào cốc thuỷ tinh và gia nhiệt cho đến khi hoàn toàn ở dạng lỏng Sau đó, lọc qua giấy lọc để loại bỏ tạp chất và độ ẩm, đảm bảo mẫu sau khi lọc hoàn toàn khô ráo.

▪ Cân chính xác khoảng (4-5) g mẫu đã chuẩn bị trên vào bình tam giác dung tích 250 mL

▪ Thêm 50 mL dung dịch KOH trong cồn

▪ Đun hoàn lưu trên bếp cách thuỷ 1 h

▪ Làm nguội bình đựng mẫu và ống sinh hàn (nhưng không làm đông mẫu trong bình)

▪ Rửa bên trong ống sinh hàn bằng một ít nước cất

▪ Lấy bình đựng mẫu ra khỏi ống sinh hàn ; thêm 1 mL chỉ thị phenolphtalein

▪ Chuẩn độ mẫu bằng dung dịch HCl 0,5 N cho đến khi mất màu hồng

▪ Thực hiện mẫu trắng song song với mẫu thử

Chỉ số xà phòng hoá - AOCS CD 3 – 25 (1997)

N - Nồng độ dung dịch HCl

VB - thể tích dung dịch HCl chuẩn mẫu trắng , mL

VS - thể tích dung dịch HCl chuẩn độ mẫu thử, mL

X - chỉ số xà phòng hoá

7.3.6 Xác định chỉ số iod (Phương pháp Wijs)

Phạm vi áp dụng: Xác định chỉ số iod trong tất cả các loại dầu và mỡ thông thường

Tài liệu tham khảo: AOCS Cd 1-25(1997)

▪ Bình iod nút mài dung tích 500 mL

▪ Bình định mức dung tích 1 L

▪ Cân phân tích chính xác đến 0,0001 g

▪ Bình tam giác dung tích 50 mL

▪ Hệ thống tạo khí clo

Hóa chất: (Loại tinh khiết phân tích)

Dung dịchWijs: chuẩn bị như sau:

Hòa tan 13 g Iod trong 1 L acid acetic băng và đun nhẹ cho đến khi hoàn toàn hòa tan, sau đó để nguội Sử dụng pipet để hút 5 mL dung dịch iod vào bình tam giác, thêm 5 mL dung dịch KI 10 %, 30 mL nước cất và tiến hành chuẩn độ với Na2S2O3 0,1 N, sử dụng chỉ thị hồ tinh bột và ghi lại thể tích Lấy 100 đến 200 mL dung dịch iod cho vào bình màu tối và để nơi thoáng mát để sử dụng sau Phần dung dịch còn lại được sục khí clo cho đến khi lượng Na2S2O3 dùng để chuẩn độ gấp đôi dung dịch chuẩn ban đầu, quan sát sự chuyển màu từ nâu sậm sang đỏ Lưu ý rằng dung dịch Wijs không nên có dư clo nhưng cần có một ít iod.

Tiêu đề	Phân Tích Thực Phẩm
Tác giả	TS. Lê Nhất Tâm, Ths Nguyễn Thị Hương, TS. Phạm Minh Tuấn
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Quản lý Chất lượng Thực phẩm
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	4,73 MB