Nghiên cứu ứng dụng nanocomposite au, sns định lượng vitamin c trong thực phẩm

BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHĨ HỒ CHÍ MINH TRƯƠNG CHUNG TỦ NHI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NANOCOMPOSITE Au/SnS ĐỊNH LƯỢNG VITAMIN c TRONG THỰC PHẢM Ngành: HĨA PHÂN TÍCH Ma ngành: 8440118 LUẬN VĂN THẠC sĩ THÀNH PHỐ HỔ CHÍ MINH NĂM 2023 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHĨ HỒ CHÍ MINH TRƯƠNG CHUNG TỦ NHI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NANOCOMPOSITE Au/SnS ĐỊNH LƯỢNG VITAMIN c TRONG THỰC PHẨM Ngành: HÓA PHÂN TÍCH Ma ngành: 8440118 LUẬN VĂN THẠC sĩ THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH NĂM 2023 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thành Danh TS Đỗ Thị Long Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 07 tháng 10 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Nguyễn Văn Cường - Chủ tịch Hội đồng PGS.TS Trần Quang Hiếu - Phản biện PGS.TS Phạm Hữu Thiện - Phản biện TS Nguyễn Hữu Thắng - ủy viên TS Bùi Thị Thu Thủy - Thư ký (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) CHỦ TỊCH HỘI ĐỊNG TRƯỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC sĩ Họ tên học viên: Trương Chung Tú Nhi MSHV: 20000221 Ngày, tháng, năm sinh: 23/04/1995 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Ngành: Hóa Phân Tích Mã ngành: 8440118 I TÊN ĐẺ TÀI: Nghiên cứu ứng dụng nanocomposite Au/SnS định lượng Vitamin c thực phẩm NHIỆM VỤ VÃ NỘI DƯNG: Nghiên cứu ứng dụng nanocomposite Au/SnS định lượng Vitamin c nước ép trái phương pháp quang phổ Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Au/SnS thẩm định phương pháp xác định hàm lượng Vitamin c nước ép trái phương pháp quang phổ UV-Vis bước sóng 650nm II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo QĐ số 928/QĐ-ĐHCN ngày 20/04/2022 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Theo đơn bảo vệ IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thành Danh TS Đỗ Thị Long Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM Bộ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ kỷ) TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thành Danh, TS Đỗ Thị Long, TS Đồn Văn Đạt - thầy giáo viên hướng dẫn hỗ trợ giúp đỡ cho em để hoàn thành luận văn Nhờ kiến thức mà thầy truyền đạt tận tình, động viên thầy q trình em thực nghiên cứu Đồng thời, em xin cảm ơn hỗ trợ từ phía bạn anh chị Viện Cơng nghệ Hóa học Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam hỗ trợ giúp đỡ cho em trình thực thí nghiệm Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ, tạo điều kiện sở vật chất thuận lợi để em thực thí nghiệm đề tài nghiên cứu Cuối em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ em thời gian hoàn thành luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC sĩ Peroxidase nhóm enzyme có vai trị khác trình sinh học Chúng thường xúc tác cho phản ứng cho nhận điện tử Peroxidase nghiên cứu sử dụng phổ biến, ứng dụng đặc tính tuyệt vời chúng, bao gồm tính đặc hiệu chất hiệu xuất xúc tác cao Tuy nhiên, hoạt tính xúc tác chịu tác động điều kiện môi trường ảnh hưởng pH, nhiệt độ chất ức chế khác ảnh hưởng đến trình xúc tác Hon nữa, chi phí sản xuất cao q trình lưu trữ, vận chuyển hạn chế ứng dụng chúng Vì vậy, năm gần đây, người ta trọng đến việc xây dựng khám phá mơ enzyme mói Trong nghiên cứu này, tiến hành tổng hợp nanocomposite Au/SnS để thay cho enzyme peroxidase xúc tác cho phản ứng H2O2 TMB Vật liệu nano Au/SnS có kích thước nano Au 18.7 nm, nano SnS từ 20 - 100 nm, nano Au phân bố đồng chất SnS Sự kết hợp Au SnS làm tăng hiệu xúc tác cho phản ứng chứng minh thông qua so sánh khả xúc tác Au/SnS với Au SnS Các kết Raman, XRD cho thấy tỷ lệ tốt Au SnS (2:1) Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng H2O2 TMB, thu điều kiện tối ưu pH, thể tích TMB, nồng độ TMB, thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng Đường chuẩn phản ứng xây dựng khoảng nồng độ từ đến mM ứng dụng tính khử TMB acid Ascorbic để xác định Vitamin c nước ép trái Khoảng tuyến tính phản ứng từ đến 0.4 mM, đường chuẩn từ đến 0.2 mM Giới hạn phát phưong pháp tìm thấy 1.92 J1M giới hạn định lượng 6.48 pM Hiệu suất thu hồi 99.74 đến 102.3%, độ lặp lại (RSDr) từ 2.17 đến 3.94%, độ tái lặp (RSDr) từ 3.63 đến 5% Áp dụng phưong pháp thẩm định, xác định hàm lượng Vitamin c ba mẫu nước ép cam táo hãng Vfresh Twister thu kết Hàm lượng Vitamin c khoảng từ 0.75 đến 5.46 mM Để đánh giá độ tin cậy phưong pháp, tiến hành phân tích song song ba mẫu nước ép phưong pháp HPLC làm phương pháp đối chứng khơng có khác biệt kết hai phương pháp 11 ABSTRACT Peroxidase is a group of enzymes that have different roles in biological processes They often catalyze electron donor and acceptor reactions Peroxidases have been studied and widely used, which are applied for their excellent properties, including substrate specificity and high catalytic efficiency However, the catalytic activity can be affected by environmental conditions such as the influence of pH, temperature and other inhibitors affecting the catalytic process Furthermore, their high production costs and storage and transportation processes also limit their applications Therefore, in recent years, much attention has been paid to the construction and discovery of new enzyme simulations In this study, we synthesized Au/SnS nanocomposite to replace peroxidase enzyme that catalyzes the reaction between H2O2 and TMB Au/SnS nanomaterials have Au nanoscale of 18.7 nm, SnS nanoscale from 20 to 100 nm, Au nanoscale uniformLy distributed on the SnS substrate The combination of Au and SnS increases the catalytic efficiency of the reaction as demonstrated by comparing the catalytic ability of Au/SnS with Au and SnS The Raman and XRD results show that the best ratio of Au and SnS is (2:1) Investigate the factors affecting the reaction between H2O2 and TMB, obtain optimal conditions in terms of pH, volume of TMB, concentration of TMB, reaction time, reaction temperature The standard curve of the reaction was built, built in the concentration range from to mM Application of TMB reduction of Ascorbic acid to determine Vitamin c in fruit juice The linear range of the reaction is from to 0.4 mM, the standard curve is from to 0.2 mM The method's detection limit was found at 1.92 pmol and the limit of quantification at 6.48 pM Recovery efficiency 99.74 to 102.3%, repeatability (RSDr) from 2.17 to 3.94%, reproducibility (RSDR) from 3.63 to 5% Applying the validated method, determining the Vitamin c content in three samples of orange and apple juice of Vfresh and Twister brands obtained results Vitamin c content ranges from 0.75 to 5.46 mM To evaluate the reliability of the method, we conducted parallel analysis of the three juice samples above by HPLC method as a control method, there was no difference in the results of the two methods iii LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Trương Chung Tú Nhi, học viên cao học ngành Hóa Phân tích, lớp CHHOPTIOA, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Tơi xin cam đoan kết nghiên cứu trình bày luận văn kết thực nghiệm riêng hướng dẫn giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Thành Danh (Viện Công nghệ Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam) TS Đỗ Thị Long (Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh) Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên (Chữ ký) Trương Chung Tú Nhi IV MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VÀN THẠC sĩ ii ABSTRACT .iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU X DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu 4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nanocomposite 1.1.1 Giới thiệu vật liệu nanocomposite .5 1.1.2 Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano 1.1.3 ứng dụng vật liệu nanocomposite 11 1.2 Giới thiệu vật liệu Au/SnS 13 1.2.1 NanoAu 13 1.2.2 NanoSnS 20 1.2.3 Nanocomposite Au/SnS 23 1.3 Vitamin c 26 1.4 Phương pháp phân tích sử dụng TMB - H2O2: 28 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 29 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 29 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 30 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 31 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất sử dụng nghiên cứu 31 V