Hàm lượng độ ẩm được tính bằng sự chênh lệch về trọng lượng khô và ướt.＋ Ưu điểm: chi phí tương đối thấp, kết quả tương đối chính xác; số lượng và nhiều loại mẫu linh hoạt.＋ Nhược điểm:
Tổng quan bài thí nghiệm
＋ Độ ẩm (hay tổng chất rắn) là một thông số quan trọng về chất lượng, trong bảo quản và chế biến thực phẩm Việc xác định lượng ẩm cũng cần thiết để tính hàm lượng của các thành phần khác trên một cơ sở đồng nhất (trên cơ sở khối lượng chất khô) Chất khô còn lại sau quá trình phân tích ẩm thường được gọi là tổng chất rắn.
＋ Độ ẩm ảnh hưởng đến hương vị, chất lượng, trọng lượng, màu sắc và thời gian sử dụng thực phẩm Nếu bạn đánh giá sai hay phân tích sai một phần nhỏ độ ẩm của thực phẩm sẽ ảnh hưởng lớn đến toàn bộ sản phẩm bạn đang sản xuất Ví dụ, các chất quá khô ảnh hưởng đến tính nhất quán của sản phẩm cuối cùng Ngược lại, nếu độ ẩm quá cao có thể làm cho nguyên liệu thực phẩm bị mắc kẹt trong các hệ thống đường ống trong quá trình sản xuất.
＋ Ngoài ra, tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật tăng lên với tổng hàm lượng nước, có thể khó bảo quản sản phẩm Do đó, việc phân tích độ ẩm có tầm quan trọng kinh tế rất lớn đối với một nhà sản xuất thực phẩm.
＋ Hàm lượng độ ẩm bắt nguồn từ việc giảm khối lượng sản phẩm trong quá trình sấy bằng cách đo sự thay đổi khối lượng của mẫu trong khi được gia nhiệt ở tốc độ được kiểm soát cho đến khi không có sự thay đổi khối lượng Phương pháp được sử dụng nhiều là phương pháp sử dụng lò sấy Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy khô này có chi phí thấp và kết quả tương đối chính xác Thông lượng mẫu và tính linh hoạt liên quan đến khối lượng và kích cỡ mẫu.
－ Định lượng hàm lượng tro:
＋ Tro là thành phần còn lại của thực phẩm sau khi nung cháy hết các chất hữu cơ Tro thực sự chỉ gồm các loại muối khoáng có trong thực phẩm (do đó tro còn gọi là tổng số muối khoáng).
＋ Việc tro hóa có thể là bước quan trọng trung gian để định lượng một số nguyên tố khoáng trong thực phẩm Trong trường hợp mẫu có lẫn các chất bẩn muốn có tro thì phải loại trừ đi chất bẩn. Phương pháp tro hóa khô này giúp ta xác định được cùng một lúc có thể thực hiện được nhiều mẫu, thao tác đơn giản, không đòi hỏi nhiều kỹ thuật và an toàn hơn so với phương pháp tro hóa ướt.
＋ Tro trắng: là thành phần còn lại sau khi nung để loại bỏ hết các chất hữu cơ.
－ Lò sấy: thường được sử dụng cho mục đích thương mại là phần lớn. Trong phương pháp này, một mẫu được cân và sau đó làm nóng để giảm độ ẩm Sau đó, mẫu được làm nguội trong bình hút ẩm và được cân lại Hàm lượng độ ẩm được tính bằng sự chênh lệch về trọng lượng khô và ướt.
＋ Ưu điểm: chi phí tương đối thấp, kết quả tương đối chính xác; số lượng và nhiều loại mẫu linh hoạt.
＋ Nhược điểm: phương pháp này đòi hỏi thời gian gia nhiệt và giai đoạn làm nguội mẫu kéo dài thường mất hàng giờ để có kết quả; khả năng xảy ra lỗi cao vì trong quá trình cân thủ công; dễ tính toán sai kết quả vì qua nhiều bước khác nhau.
－ Theo bài báo của Viện Khoa học và Công nghệ Thực phẩm, Đại học Công nghiệp Faisalabad trên tạp chí “Internet Journal of Food Safety V.4, 1 - 6” Thành phần độ ẩm của lúa mì ở Việt Nam sau khi đã được xay thường từ 9% - 10% Việc biết được thành phần độ ẩm trong các nguyên liệu thực phẩm còn giúp cho các nhà sản xuất tính toán được chất liệu của bao bì sao cho phù hợp với hàm lượng độ ẩm có trong các mẫu thực phẩm Ở nước ngoài, các nhà sản xuất thường sử dụng túi giấy để chứa thực phẩm Vì thế cần phải tính được hàm lượng độ ẩm trong thực phẩm.
Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định độ ẩm và tro trong nguyên liệu hoặc sản phẩm thực phẩm dạng rắn và dạng lỏng bằng phương pháp trọng lượng.
－ Biết được cách vận hành thiết bị trong phòng thí nghiệm.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Nguyên tắc 7 4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
Nguyên tắc của phương pháp này là xác định độ ẩm dựa trên độ giảm khối lượng của mẫu khi được làm nóng trong tủ sấy trong một khoảng thời gian đủ dài Trong thí nghiệm này, chúng ta dùng tủ sấy đối lưu ở nhiệt độ 105 0 C để tách ẩm khỏi mẫu ở dạng bột hoặc chất lỏng Trong quá trình này, do có thể thay đổi khối lượng của mẫu trước và sau không đáng kể nên rất phải cẩn trọng khi cân và đo mẫu trước và sau khi sấy.
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị － Bột bắp: 10g.
－ Găng tay chịu nhiệt hoặc kẹp tay dài.
－ Lò nung điều chỉnh được nhiệt độ.
－ Bếp điện － HNO3 đậm đặc, H2O2.
－ Cân phân tích 4 số lẻ.
Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm
thí nghiệm i Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp ii Định lượng tổng chất rắn tỏng mẫu sữa lỏng Đem cân lại lần 2
T ính toán kết quả Đem cân Đặt đĩa petri có chứa mẫu vào tủ sấy (không đậy nắp) trong 3 giờ Để nguội trong bình hút ẩm và cân
Sấy thêm 2 giờ đến khối lượng không đổi
L ấy đĩa petri ra, đậy nắp, để nguội trong bình hút ẩm
Cho 3g mẫu bột bắp lên đĩa và đem cân cùng nắp
Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu
R ửa sạch và sấy đĩa petri cùng nắp iv Xác định độ tro của mẫu bột bắp
L àm bay hơi phần nước (đun trên bếp)
Ti ếp tục sấy đến khối lượng không đổi
L àm nguội trong bình hút ẩm
Cho 5g mẫu sữa vào chén và đem cân chính xác
C ân lại và ghi số liệu
Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu Đặt chén vào tủ sấy 105 0 C trong 3h
C ân và ghi lại kết quả Để nguội trong bình hút ẩm và cân
R ửa sạch và sấy chén sứ b) Giải thích các bước tiến hành i Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp
－ Bước đầu tiên cần phải sấy đĩa petri trước khi bỏ mẫu vào lý do vì làm như thế đĩa petri sẽ khô hơn và trong lúc bỏ mẫu vào và đem đi sấy sẽ không bị sai số dương do còn độ ẩm trong mẫu Để đĩa petri vào trong bình hút ẩm là vì muốn đĩa khô hoàn toàn.
－ Cho 3g mẫu bột bắp vào cân cả nắp là muốn xác định khối lượng của mẫu một cách chính xác trước khi đem sấy Bởi vì sự thay đổi khối lượng trong quá tình sấy rất thấp nên cần chú ý cân thật kỹ tránh sai số trong quá trình làm.
－ Đặt đĩa petri đã sấy trong vòng 3 giờ vào trong bình hút ẩm để làm nguội, mục đích của việc này là lúc sấy xong mẫu đã rất khô để không muốn mẫu hấp thụ hơi nước trong không khí nên chúng ta bỏ vào bình hút ẩm để tránh mẫu hấp thụ.
－ Sấy lại trong thời gian 2 giờ để chắc chắn rằng mẫu đã khô hoàn toàn hay chưa Nếu chưa thì sấy đến khối lượng mẫu không đổi Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm. ii Định lượng tổng chất rắn trong mẫu sữa lỏng
－ Ghi dấu và cân chính xác khối lượng chén nung đã sấy nhằm mục đích biết chính xác khối lượng của đĩa để tránh sai số trong quá trình cân mẫu sau khi sấy.
－ Cho 5g mẫu vào chén và cân chính xác để tránh sai số trong quá trình tính.
－ Làm bay hơi phần nước trong bếp mục đích rút ngắn thời gian sấy Nếu là mẫu lỏng thì sấy mất thời gian rất lâu để đạt được mục đích.
－ Đặt chén nung vào tủ sấy 105 0 C trong vòng 3 giờ mục đích sấy khô mẫu và để trong bình hút ẩm sau khi lấy ra là để mẫu được khô tránh việc hấp thụ nước từ môi trường gây sai số dương.
－ Sấy lại đến khối lượng không đổi mục đích để chắc chắn rằng mẫu đã khô hoàn toàn Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm trong mẫu. iii Xác định độ tro của mẫu bột bắp
－ Nung chén rửa sạch ở lò nung 500 - 600 0 C mục đích để làm khô hoàn toàn chén nung để tránh sai số trong quá trình làm.Cân ở cân phân tích chính xác bởi vì độ thay đổi khối lượng là rất nhỏ nếu không cân ở cân phân tích chính xác đến 0,001g thì dễ đẫn đến sai số liệu.
－ Cho 5g mẫu vào chén nung ở nhiệt độ 550 - 600 0 C mục đích để hóa tro hoàn toàn mẫu bởi vì là hóa tro hoàn toàn nên thời gian khá lâu từ 6 - 7h.
－ Để nguội trong bình hút ẩm mục đích tránh hơi nước trong không khí ảnh hưởng đến việc sai số Tiếp tục sấy cho đến khi khối lượng không đổi mục đích giúp cho mẫu được khô.
－ Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm trong mẫu.
Kết quả 12 7 Bàn luận 15 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 2
a) Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp －
Công thức tính độ ẩm:
.100 M 1 m Trong đó: M1: khối lượng mẫu và đĩa petri trước khi sấy (g) M2: khối lượng mẫu và đĩa petri sau khi sấy khô (g). m: khối lượng đĩa petri (g).
－ Kết quả thí nghiệm: Đĩa petri m (g) M1 (g) Sấy lần 1 Sấy lần 2
Bảng 1.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ ẩm của mẫu bột bắp － Tính toán:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp đĩa 1:
Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp đĩa 2:
Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm độ ẩm trong mẫu bột bắp khoảng 11,45%. b) Định lượng mẫu rắn trong mẫu sữa －
Công thức tính độ ẩm: m H 2 O
Trong đó: m: khối lượng mẫu sữa ban đầu (g) mH2O: khối lượng nước có trong mẫu (g) － Kết quả thí nghiệm:
Chén sứ m (g) Khối lượng chén sứ (g)
Bảng 1.2 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ ẩm của mẫu sữa － Tính toán:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 1:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 2:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 3:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm độ ẩm trong mẫu sữa khoảng
87,93%. c) Xác định độ tro của mẫu bột bắp － Công thức tính hàm lượng tro theo phần trăm:
Trong đó: G: trọng lượng chén (g).
G1: trọng lượng chén và mẫu trước khi nung (g).
G2: trọng lượng chén và mẫu sau khi nung (g).
Bảng 1.3 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ tro của mẫu bột bắp － Tính toán:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp chén 1:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp chén 2:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm hàm lượng tro trong mẫu bột bắp khoảng 0,0925%.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không quá lớn vì hàm lượng phần trăm độ ẩm trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 14%.
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu sữa thu được từ kết quả thí nghiệm là 87,93% gần với số liệu thực tế và không chênh lệch nhiều vì hàm lượng phần trăm trong mẫu sữa ở thực tế là khoảng 86 - 87%.
＋ Kết quả đo hàm lượng tro của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không lớn vì hàm lượng tro trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 1%.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Sấy đĩa petri/ chén sứ chưa khô hoàn toàn.
＋ Trong quá trình cân và di chuyển do mẫu bột nhẹ, dễ bay nên có thể lượng mẫu bị thất thoát.
＋ Quá trình cân mẫu cho kết quả không thật sự đúng.
＋ Do điều kiện môi trường xung quanh và một phần có thể do người tiếp xúc mẫu dẫn đến mẫu có thể bị nhiễm hơi nước khi lấy ra ngoài tủ sấy.
＋ Lúc làm thí nghiệm phải thực sự nghiêm túc chấp hành không đùa giỡn tránh rơi rớt mẫu ra ngoài làm hạn chế khả năng thất thoát.
＋ Trong quá trình sấy mẫu phải sấy liên tục và sau khi lấy ra khỏi lò sấy phải bỏ ngay vào bình hút ẩm tránh cho mẫu bị nhiễm nước lại.
＋ Cần cân một cách chính xác mẫu để tránh sai số khi tính toán kết quả.
－ Mở rộng vấn đề: lý thuyết và thực hành
Ngoài việc dùng lò sấy để xác định độ ẩm thì người ta còn nhiều cách như là:
＋ Phương pháp sử dụng cân sấy ẩm ＋
Phương pháp sử dụng công nghiệp halogen ＋
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ2 ĐỊNH LƯỢNG NITƠ TỔNG BẰNG PHƯƠNG
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Nitơ trong vật liệu sinh học chủ yếu là nitơ protein, ngoài ra còn có một lượng nhỏ nitơ trong các thành phần khác gọi là nitơ phi protein.Nitơ tổng = Nitơ protein + Nitơ phi protein
－ Hàm lượng phi protein trong các vật liệu sinh học được tính bằng cách nhân hàm lượng nitơ protein với một hệ số chuyển đổi xác định do hàm lượng nitơ có tỷ lệ ổn định từ 15 - 18% protein Đối với đại đa số protein hệ số chuyển đổi là 16%.
－ Trong các nguyên liệu sinh học do hàm lượng nitơ phi protein nhỏ và việc tách riêng rất phức tạp nên theo quy ước người ta tính hàm lượng protein theo hàm lượng nitơ tổng và gọi là protein thô hay protein tổng.
－ Protein có vai trò vô cùng to lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm, có khả năng tạo cấu trúc, hình khối, trạng thái cho sản phẩm, gián tiếp tạo ra chất lượng cho sản phẩm Do đó có rất nhiều nghiên cứu về các tính năng công nghệ, hàm lượng protein trong thực phẩm.
－ Phương pháp Kjeldahl là một trong số đó, phương pháp này được phát triển vào năm 1883 bởi một nhà sản xuất bia tên là Joham
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Xác định được giá trị nitơ tổng của các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật bằng phương pháp Micro - Kjeldahl.
－ Biết được cách vận hành thiết bị trong phòng thí nghiệm.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Găng tay chịu nhiệt hoặc kẹp tay dài.
－ Lò nung điều chỉnh được nhiệt độ.
－ Bếp điện － HNO3 đậm đặc, H2O2.
－ Cân phân tích 4 số lẻ.
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm i Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp ii Định lượng tổng chất rắn tỏng mẫu sữa lỏng Đem cân lại lần 2
T ính toán kết quả Đem cân Đặt đĩa petri có chứa mẫu vào tủ sấy (không đậy nắp) trong 3 giờ Để nguội trong bình hút ẩm và cân
Sấy thêm 2 giờ đến khối lượng không đổi
L ấy đĩa petri ra, đậy nắp, để nguội trong bình hút ẩm
Cho 3g mẫu bột bắp lên đĩa và đem cân cùng nắp
Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu
R ửa sạch và sấy đĩa petri cùng nắp iv Xác định độ tro của mẫu bột bắp
L àm bay hơi phần nước (đun trên bếp)
Ti ếp tục sấy đến khối lượng không đổi
L àm nguội trong bình hút ẩm
Cho 5g mẫu sữa vào chén và đem cân chính xác
C ân lại và ghi số liệu
Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu Đặt chén vào tủ sấy 105 0 C trong 3h
C ân và ghi lại kết quả Để nguội trong bình hút ẩm và cân
R ửa sạch và sấy chén sứ b) Giải thích các bước tiến hành i Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp
－ Bước đầu tiên cần phải sấy đĩa petri trước khi bỏ mẫu vào lý do vì làm như thế đĩa petri sẽ khô hơn và trong lúc bỏ mẫu vào và đem đi sấy sẽ không bị sai số dương do còn độ ẩm trong mẫu Để đĩa petri vào trong bình hút ẩm là vì muốn đĩa khô hoàn toàn.
－ Cho 3g mẫu bột bắp vào cân cả nắp là muốn xác định khối lượng của mẫu một cách chính xác trước khi đem sấy Bởi vì sự thay đổi khối lượng trong quá tình sấy rất thấp nên cần chú ý cân thật kỹ tránh sai số trong quá trình làm.
－ Đặt đĩa petri đã sấy trong vòng 3 giờ vào trong bình hút ẩm để làm nguội, mục đích của việc này là lúc sấy xong mẫu đã rất khô để không muốn mẫu hấp thụ hơi nước trong không khí nên chúng ta bỏ vào bình hút ẩm để tránh mẫu hấp thụ.
－ Sấy lại trong thời gian 2 giờ để chắc chắn rằng mẫu đã khô hoàn toàn hay chưa Nếu chưa thì sấy đến khối lượng mẫu không đổi Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm. ii Định lượng tổng chất rắn trong mẫu sữa lỏng
－ Ghi dấu và cân chính xác khối lượng chén nung đã sấy nhằm mục đích biết chính xác khối lượng của đĩa để tránh sai số trong quá trình cân mẫu sau khi sấy.
－ Cho 5g mẫu vào chén và cân chính xác để tránh sai số trong quá trình tính.
－ Làm bay hơi phần nước trong bếp mục đích rút ngắn thời gian sấy Nếu là mẫu lỏng thì sấy mất thời gian rất lâu để đạt được mục đích.
－ Đặt chén nung vào tủ sấy 105 0 C trong vòng 3 giờ mục đích sấy khô mẫu và để trong bình hút ẩm sau khi lấy ra là để mẫu được khô tránh việc hấp thụ nước từ môi trường gây sai số dương.
－ Sấy lại đến khối lượng không đổi mục đích để chắc chắn rằng mẫu đã khô hoàn toàn Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm trong mẫu. iii Xác định độ tro của mẫu bột bắp
－ Nung chén rửa sạch ở lò nung 500 - 600 0 C mục đích để làm khô hoàn toàn chén nung để tránh sai số trong quá trình làm.Cân ở cân phân tích chính xác bởi vì độ thay đổi khối lượng là rất nhỏ nếu không cân ở cân phân tích chính xác đến 0,001g thì dễ đẫn đến sai số liệu.
－ Cho 5g mẫu vào chén nung ở nhiệt độ 550 - 600 0 C mục đích để hóa tro hoàn toàn mẫu bởi vì là hóa tro hoàn toàn nên thời gian khá lâu từ 6 - 7h.
－ Để nguội trong bình hút ẩm mục đích tránh hơi nước trong không khí ảnh hưởng đến việc sai số Tiếp tục sấy cho đến khi khối lượng không đổi mục đích giúp cho mẫu được khô.
－ Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân mẫu một cách chính xác để tính phần trăm độ ẩm trong mẫu.
6 Kết quả a) Xác định độ ẩm của mẫu bột bắp －
Công thức tính độ ẩm:
.100 M 1 m Trong đó: M1: khối lượng mẫu và đĩa petri trước khi sấy (g) M2: khối lượng mẫu và đĩa petri sau khi sấy khô (g). m: khối lượng đĩa petri (g).
－ Kết quả thí nghiệm: Đĩa petri m (g) M1 (g) Sấy lần 1 Sấy lần 2
Bảng 1.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ ẩm của mẫu bột bắp － Tính toán:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp đĩa 1:
Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp đĩa 2:
Phần trăm độ ẩm của mẫu bột bắp:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm độ ẩm trong mẫu bột bắp khoảng 11,45%. b) Định lượng mẫu rắn trong mẫu sữa －
Công thức tính độ ẩm: m H 2 O
Trong đó: m: khối lượng mẫu sữa ban đầu (g) mH2O: khối lượng nước có trong mẫu (g) － Kết quả thí nghiệm:
Chén sứ m (g) Khối lượng chén sứ (g)
Bảng 1.2 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ ẩm của mẫu sữa － Tính toán:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 1:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 2:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa chén 3:
＋ Phần trăm độ ẩm của mẫu sữa:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm độ ẩm trong mẫu sữa khoảng
87,93%. c) Xác định độ tro của mẫu bột bắp － Công thức tính hàm lượng tro theo phần trăm:
Trong đó: G: trọng lượng chén (g).
G1: trọng lượng chén và mẫu trước khi nung (g).
G2: trọng lượng chén và mẫu sau khi nung (g).
Bảng 1.3 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định độ tro của mẫu bột bắp － Tính toán:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp chén 1:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp chén 2:
＋ Phần trăm hàm lượng tro của mẫu bột bắp:
－ Kết luận: Như vậy phần trăm hàm lượng tro trong mẫu bột bắp khoảng 0,0925%.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không quá lớn vì hàm lượng phần trăm độ ẩm trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 14%.
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu sữa thu được từ kết quả thí nghiệm là 87,93% gần với số liệu thực tế và không chênh lệch nhiều vì hàm lượng phần trăm trong mẫu sữa ở thực tế là khoảng 86 - 87%.
＋ Kết quả đo hàm lượng tro của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không lớn vì hàm lượng tro trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 1%.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Sấy đĩa petri/ chén sứ chưa khô hoàn toàn.
＋ Trong quá trình cân và di chuyển do mẫu bột nhẹ, dễ bay nên có thể lượng mẫu bị thất thoát.
＋ Quá trình cân mẫu cho kết quả không thật sự đúng.
＋ Do điều kiện môi trường xung quanh và một phần có thể do người tiếp xúc mẫu dẫn đến mẫu có thể bị nhiễm hơi nước khi lấy ra ngoài tủ sấy.
＋ Lúc làm thí nghiệm phải thực sự nghiêm túc chấp hành không đùa giỡn tránh rơi rớt mẫu ra ngoài làm hạn chế khả năng thất thoát.
Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm 18 a) Quá trình tiến hành thí nghiệm
Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành
－ Mục đích của việc cho thêm chất xúc tác 5,0g K2SO4, 0,15 CuSO4,0,15 TiO2 là để tăng nhanh quá trình vô cơ hóa mẫu (K2SO4 có tác dụng tăng nhiệt độ sôi còn CuSO4 và TiO2 xúc tác cho phản ứng).
－ Lưu ý: acid H2SO4 đậm đặc rất háo nước và tỏa nhiệt mạnh khi tiếp xúc với nước → làm bay hơi một phần do đó cần phải làm nguội trước khi định mức.
－ Việc sử dụng H2SO4 đậm đặc vì đây là một chất oxy hóa mạnh, không bay hơi ở nhiệt độ phòng nên có theể hạn chế được sự nhiễm độc và thất thoát.
－ Cách sử dụng bộ vô cơ hóa mẫu:
＋ Bật công tắc và gia nhiệt trước
＋ Mang găng tay bảo hộ và nhẹ nhàng lắp bộ giữ chứa các ống Kjeldahl đã có mẫu vào thiết bị vô cơ hóa mẫu.
＋ Đóng chặt hệ thống bằng bộ Gaskets.
＋ Điều chỉnh núm để tăng hoặc giảm nhiệt độ đun.
－ Chuẩn bị máy cất đạm:
＋ Cắm điện, bật máy, mở vòi nước làm lạnh, chờ đến khi màn hình hiện lên máy đã sẵn sàng làm việc.
＋ Lấy vào erlen 20ml dung dịch H2SO4 lắp vào máy.
＋ Cài đặt chương trình cho máy
Bàn luận
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không quá lớn vì hàm lượng phần trăm độ ẩm trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 14%.
＋ Kết quả đo độ ẩm của mẫu sữa thu được từ kết quả thí nghiệm là 87,93% gần với số liệu thực tế và không chênh lệch nhiều vì hàm lượng phần trăm trong mẫu sữa ở thực tế là khoảng 86 - 87%.
＋ Kết quả đo hàm lượng tro của mẫu bột bắp thu được gần với số liệu thực tế và độ chênh lệch không lớn vì hàm lượng tro trong mẫu bột bắp ở thực tế là ≤ 1%.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Sấy đĩa petri/ chén sứ chưa khô hoàn toàn.
＋ Trong quá trình cân và di chuyển do mẫu bột nhẹ, dễ bay nên có thể lượng mẫu bị thất thoát.
＋ Quá trình cân mẫu cho kết quả không thật sự đúng.
＋ Do điều kiện môi trường xung quanh và một phần có thể do người tiếp xúc mẫu dẫn đến mẫu có thể bị nhiễm hơi nước khi lấy ra ngoài tủ sấy.
＋ Lúc làm thí nghiệm phải thực sự nghiêm túc chấp hành không đùa giỡn tránh rơi rớt mẫu ra ngoài làm hạn chế khả năng thất thoát.
＋ Trong quá trình sấy mẫu phải sấy liên tục và sau khi lấy ra khỏi lò sấy phải bỏ ngay vào bình hút ẩm tránh cho mẫu bị nhiễm nước lại.
＋ Cần cân một cách chính xác mẫu để tránh sai số khi tính toán kết quả.
－ Mở rộng vấn đề: lý thuyết và thực hành
Ngoài việc dùng lò sấy để xác định độ ẩm thì người ta còn nhiều cách như là:
＋ Phương pháp sử dụng cân sấy ẩm ＋
Phương pháp sử dụng công nghiệp halogen ＋
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ2 ĐỊNH LƯỢNG NITƠ TỔNG BẰNG PHƯƠNG
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Nitơ trong vật liệu sinh học chủ yếu là nitơ protein, ngoài ra còn có một lượng nhỏ nitơ trong các thành phần khác gọi là nitơ phi protein.Nitơ tổng = Nitơ protein + Nitơ phi protein
－ Hàm lượng phi protein trong các vật liệu sinh học được tính bằng cách nhân hàm lượng nitơ protein với một hệ số chuyển đổi xác định do hàm lượng nitơ có tỷ lệ ổn định từ 15 - 18% protein Đối với đại đa số protein hệ số chuyển đổi là 16%.
－ Trong các nguyên liệu sinh học do hàm lượng nitơ phi protein nhỏ và việc tách riêng rất phức tạp nên theo quy ước người ta tính hàm lượng protein theo hàm lượng nitơ tổng và gọi là protein thô hay protein tổng.
－ Protein có vai trò vô cùng to lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm, có khả năng tạo cấu trúc, hình khối, trạng thái cho sản phẩm, gián tiếp tạo ra chất lượng cho sản phẩm Do đó có rất nhiều nghiên cứu về các tính năng công nghệ, hàm lượng protein trong thực phẩm.
－ Phương pháp Kjeldahl là một trong số đó, phương pháp này được phát triển vào năm 1883 bởi một nhà sản xuất bia tên là Joham
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Xác định được giá trị nitơ tổng của các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật bằng phương pháp Micro - Kjeldahl.
－ Biết được cách vận hành thiết bị trong phòng thí nghiệm.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Khi đốt nóng thực phẩm cần phân tích với H2SO4 đậm đặc (quá trình này được gọi là vô cơ hóa mẫu), các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa Carbon và hydro tham gia tạo thành CO2 và H2O Còn nitơ sau khi được giải phóng ra dưới dạng NH3 sẽ kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch Đuổi NH3 khỏi dung dịch bằng NaOH đậm đặc, t 0 cao, đồng thời chưng cất và thu NH3 bằng hệ thống ống sinh hàn Ở đầu ra của ống sinh hàn, chúng ta lắp một bình chứa lượng dư H2SO4 0.1N đã biết trước thể tích; NH3 ngưng tụ sẽ tác dụng với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4. Định lượng H2SO4 0.1N dư bằng dung dịch NaOH 0.1N chuẩn, qua đó ta tính được lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu cần phân tích.
2 C x H y O z N t + (4x+y-2z-2t) H 2 SO 4đđ → t (NH 4 ) 2 SO 4 + 2x CO 2 ↑ + (4x+y-2z-3t) SO 2 ↑ + (4x+2y-2z-6t) H 2 O
(NH4)2SO4 + NaOH → Na2SO4 + 2NH3↑ + H2O
2NH3 + H2SO4 loãng → (NH4)2SO4
H2SO4 dư + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Máy cất đạm bán tự động BUCHI Distillation Unit.
－ Bộ vô cơ hóa mẫu.
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a)
Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành
－ Mục đích của việc cho thêm chất xúc tác 5,0g K2SO4, 0,15 CuSO4,0,15 TiO2 là để tăng nhanh quá trình vô cơ hóa mẫu (K2SO4 có tác dụng tăng nhiệt độ sôi còn CuSO4 và TiO2 xúc tác cho phản ứng).
－ Lưu ý: acid H2SO4 đậm đặc rất háo nước và tỏa nhiệt mạnh khi tiếp xúc với nước → làm bay hơi một phần do đó cần phải làm nguội trước khi định mức.
－ Việc sử dụng H2SO4 đậm đặc vì đây là một chất oxy hóa mạnh, không bay hơi ở nhiệt độ phòng nên có theể hạn chế được sự nhiễm độc và thất thoát.
－ Cách sử dụng bộ vô cơ hóa mẫu:
＋ Bật công tắc và gia nhiệt trước
＋ Mang găng tay bảo hộ và nhẹ nhàng lắp bộ giữ chứa các ống Kjeldahl đã có mẫu vào thiết bị vô cơ hóa mẫu.
＋ Đóng chặt hệ thống bằng bộ Gaskets.
＋ Điều chỉnh núm để tăng hoặc giảm nhiệt độ đun.
－ Chuẩn bị máy cất đạm:
＋ Cắm điện, bật máy, mở vòi nước làm lạnh, chờ đến khi màn hình hiện lên máy đã sẵn sàng làm việc.
＋ Lấy vào erlen 20ml dung dịch H2SO4 lắp vào máy.
＋ Cài đặt chương trình cho máy
－ Hàm lượng (%) Nitơ tổng có trong mẫu:
Nguyên tắc 23 4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
Trong môi trường kiềm, các mạch peptit kết hợp với Cu 2+ tạo thành phức có màu đặc trưng Hàm lượng protein càng nhiều thì độ màu của dung dịch phức tạo thành càng lớn Hợp chất phức tạo thành sẽ được đo cường độ hấp thu ở bước sóng 540nm Cường độ hấp thu tỷ lệ thuận với nồng độ protein trong mẫu Hàm lượng protein hòa tan trong mẫu sẽ được tính dựa vào phương trình đường chuẩn.
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị － Ống nghiệm
－ Máy quang phổ UV - Vis
－ Mẫu thực phẩm: nước mắm
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành i Xử lý mẫu
－ Tùy vào đối tượng nghiên cứu mà cách chuẩn bị dung dịch dùng để định lượng protein có khác nhau.
X ử lý số liệu và tính toán
C ác bước tiến hành Đo quang phổ UV - Vis ở bước sóng540nm
Chuẩn bị 7 ống nghiệm đánh số theoyêu cầu
Chuẩn bị dãy ống nghiệm chuẩn và mẫu
V ẽ và xác định phương trình đường chuẩn
L ắc đều hỗn hợp trong 15 phút ở nhiệt độ phòng
－ Trong bài thí nghiệm này ta sử dụng là mẫu nước mắm đã qua giai đoạn xử lý nguyên liệu, ta chỉ việc đem pha loãng mẫu để xác định hàm lượng protein có trong mẫu. ii Pha thuốc thử Biuret iii Pha dung dịch chuẩn
Pha 5 dung dịch chuẩn từ huyết thanh bò (Bovine Serum Albumin, BSA) ứng với 5 nồng độ khác nhau 2, 4, 6, 8 và 10 (mg protein/ mL). iv Chuẩn bị dãy ống nghiệm chuẩn và mẫu
Lấy 1mL từng dung dịch chuẩn và 5mL thuốc thử Biuret cho vào ống nghiệm. v Lắc đều hỗn hợp trong 15 phút ở nhiệt độ phòng
Mục đích tạo ra phản ứng giữa dung dịch chuẩn và thuốc thử Biuret.
0,375g CuSO4.5H2O + 1,51g natrikali tatrate+100mL H2O Đị nh mức hỗn hợp dung dịch lên 250mL
B ổ sung 100mL dd NaOH 10% vào hỗn hợp
Khu ấy tan hoàn toàn vi Đo quang phổ UV - Vis
Sau khi lắc đều các ống nghiệm ta sẽ cho mẫu vào curvet và đưa đi phân tích bằng máy đo quang phổ để xác định các thông số cần thiết cho quá trình tính toán và xây dựng đường chuẩn. vii Vẽ và xác định phương trình đường chuẩn
Từ kết quả phân tích của máy đo quang phổ ta tiến hành dựng đường chuẩn và xác định bằng phần mềm Excel.
Hình 3.2 Đường chuẩn huyết thanh bò BSA (mg/mL) viii Xử lý số liệu và tính toán
－ Xây dựng đường chuẩn glucose y = f(x) với tục tung (y) là độ hấp thu, trục hoành (x) là nồng độ protein (mg/mL) bằng
－ Dựa vào đường chuẩn, tính hàm lượng protein x (mg/mL) trong dung dịch mẫu.
Bảng 3.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành đo độ hấp thụ UV - Vis
－ Từ phương trình đường chuẩn ta suy ra được: x y 0,0043
－ Trong 1mL dung dịch mẫu có hàm lượng protein là 17,73 mg/mL.
－ Kết luận: Như vậy, hàm lượng protein có trong 100mL mẫu nước mắm là 1,773 g/100mL.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng protein có trong 100mL mẫu nước mắm ở thực tế là ≥ 6,25g/100mL nhưng kết quả thí nghiệm làm ra được là 1,773g/100mL.
－ Nguyên nhân ảnh hưởng đến sai số:
＋ Do trong quá trình cân hóa chất có sai số dẫn đến việc ảnh huởng đến kết quả.
＋ Việc lấy hóa chất còn gặp phải một số sai sót, có thể trong quá trình lấy hóa chất cho vào ống nghiệm có rơi ra ngoài một số ít.
＋ Khi pha thuốc thử Biuret và dung dịch chuẩn cũng gặp một số vấn đề ảnh hưởng đến kết qua tính toán bị sai lệch.
＋ Trong quá trình lắc, lắc nhiều nhưng nhẹ dẫn đến sai số khi tiến hành đo quang phổ.
＋ Curvet chưa được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi cho vào máy đo quang phổ: có hơi nước trên thành, có bọt khí, vết bẩn, vết xước
＋ Cẩn thận trong thí nghiệm về thao tác và thực hiện.
＋ Bài thí nghiệm này chủ yếu thực hiện trên máy quang phổ, cho nên để giảm thiểu tối đa việc sai số chúng ta cần thực hiện các thao tác thí nghiệm thật chuẩn xác.
＋ Vệ sinh dụng cụ thật kỹ lưỡng trước khi tiến hành thí nghiệm.
＋ Kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng.
－ Mở rộng vấn đề: lý thuyết và thực hành
Ngoài ra, ta có thể định lượng protein tổng bằng các phương pháp khác:
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Lowry.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Coomassie Brilliant Blue G
＋ Định lượng protein bằng phương pháp quang phổ.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Dumas.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl.
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ4 ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOXHLET
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Hơn 95% lipid trong thực phẩm là ester của các acid béo cao phân tử và glycerol Lipid thường gặp là dầu thực vật và mỡ động vật Ở động vật, lipid phân bố chủ yếu trong mô mỡ, não, sữa, ; còn ở thực vật thường tập trung ở hạt (đậu nành, đậu phộng, ô liu, hướng dương, cám, ).
－ Trích ly (hay chiết) là phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách một chất hay nhóm các chất từ hồn hợp cần nghiên cứu Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: ete, benzene và các hydrocacbon, dung môi có tỷ trọng lớn hơn thì ở lớp dưới là cloroform, dicloetan, nước,
－ Khi trộn lẫn dung môi nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia nhưng về cớ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ Khi lắc hai pha lại với nhau, thể tích hai pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc. Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc Trích ly nhằm mục đích điều chế hay phân tích.
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định lipid trong nguyên liệu hoặc sản phẩm thực phẩm dạng rắn bằng phương pháp trích ly.
－ Biết được cách vận hành thiết bị.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm
Kết quả 33 7 Bàn luận 33 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 5
Bảng 3.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành đo độ hấp thụ UV - Vis
－ Từ phương trình đường chuẩn ta suy ra được: x y 0,0043
－ Trong 1mL dung dịch mẫu có hàm lượng protein là 17,73 mg/mL.
－ Kết luận: Như vậy, hàm lượng protein có trong 100mL mẫu nước mắm là 1,773 g/100mL.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng protein có trong 100mL mẫu nước mắm ở thực tế là ≥ 6,25g/100mL nhưng kết quả thí nghiệm làm ra được là 1,773g/100mL.
－ Nguyên nhân ảnh hưởng đến sai số:
＋ Do trong quá trình cân hóa chất có sai số dẫn đến việc ảnh huởng đến kết quả.
＋ Việc lấy hóa chất còn gặp phải một số sai sót, có thể trong quá trình lấy hóa chất cho vào ống nghiệm có rơi ra ngoài một số ít.
＋ Khi pha thuốc thử Biuret và dung dịch chuẩn cũng gặp một số vấn đề ảnh hưởng đến kết qua tính toán bị sai lệch.
＋ Trong quá trình lắc, lắc nhiều nhưng nhẹ dẫn đến sai số khi tiến hành đo quang phổ.
＋ Curvet chưa được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi cho vào máy đo quang phổ: có hơi nước trên thành, có bọt khí, vết bẩn, vết xước
＋ Cẩn thận trong thí nghiệm về thao tác và thực hiện.
＋ Bài thí nghiệm này chủ yếu thực hiện trên máy quang phổ, cho nên để giảm thiểu tối đa việc sai số chúng ta cần thực hiện các thao tác thí nghiệm thật chuẩn xác.
＋ Vệ sinh dụng cụ thật kỹ lưỡng trước khi tiến hành thí nghiệm.
＋ Kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng.
－ Mở rộng vấn đề: lý thuyết và thực hành
Ngoài ra, ta có thể định lượng protein tổng bằng các phương pháp khác:
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Lowry.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Coomassie Brilliant Blue G
＋ Định lượng protein bằng phương pháp quang phổ.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Dumas.
＋ Định lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl.
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ4 ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOXHLET
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Hơn 95% lipid trong thực phẩm là ester của các acid béo cao phân tử và glycerol Lipid thường gặp là dầu thực vật và mỡ động vật Ở động vật, lipid phân bố chủ yếu trong mô mỡ, não, sữa, ; còn ở thực vật thường tập trung ở hạt (đậu nành, đậu phộng, ô liu, hướng dương, cám, ).
－ Trích ly (hay chiết) là phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách một chất hay nhóm các chất từ hồn hợp cần nghiên cứu Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: ete, benzene và các hydrocacbon, dung môi có tỷ trọng lớn hơn thì ở lớp dưới là cloroform, dicloetan, nước,
－ Khi trộn lẫn dung môi nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia nhưng về cớ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ Khi lắc hai pha lại với nhau, thể tích hai pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc. Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc Trích ly nhằm mục đích điều chế hay phân tích.
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định lipid trong nguyên liệu hoặc sản phẩm thực phẩm dạng rắn bằng phương pháp trích ly.
－ Biết được cách vận hành thiết bị.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm
－ Dùng dung môi kỵ nước trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu đã được nghiền nhỏ Một số thành phần hòa tan trong chất béo cũng được trích ly theo bao gồm các hợp chất màu, vitamin tan trong chất béo, các chất mùi, Tuy nhiên, hàm lượng của chúng tương đối thấp nên không gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thu được Do có lẫn tạp chất, phần trích ly được gọi là lipid tổng hay dầu thô.
－ Hàm lượng lipid tổng có thể được tính bằng cách cân trực tiếp lượng dầu sau khi chưng cất loại bỏ dung môi hoặc tính gián tiếp thông qua khối lượng bã còn lại sau khi trích ly hoàn toàn lipid bằng dung môi.
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Bộ Soxhlet (bình chứa dung môi, trụ chiết chứa mẫu, ống sinh hàn)
－ Cân phân tích 4 số lẻ.
－ Cối chày sứ, bình hút ẩm.
－ Mẫu nguyên liệu: đậu phộng
－ Dung môi trích ly lipid: diethyl ether và petroleum ether Dung môi ether phải không chứa peroxyt, nước, rượu và có độ sôi khoảng 40
70 0 C Nếu dung môi lẫn tạp chất thì phải loại bỏ tạp chất hoặc chưng cất lại dung môi trước khi sử dụng.
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành i Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu
＋ Rửa sạch, tráng lại ống trụ Soxhlet, bình cầu bằng aceton.
Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu
R ửa sạch và sấy thiết bị
Chuẩn bị giấy cho vào trụ
Nghi ền 5g mẫu cho vào túi giấy đã được sấy khô
Cho túi vào trụ Soxhlet và lấp vào hệ thống Soxhlet
Cho nguồn nước chảy liên tục trong ống sinh hàn và bật nguồn nhiệt làm bay hơi dung môi
Thử xem đã trích ly hết mẫu chưa
K ết thúc và tính toán kết quả
＋ Sấy dụng cụ trong tủ sấy ở 100 ÷ 105 0 C.
＋ Chuẩn bị túi bột trích ly.
＋ Chuẩn bị một tờ giấy lọc, xếp giấy lọc theo hình chữ nhật và sấy giấy lọc đến trọng lượng không đổi.
＋ Lấy 5g hạt nguyên liệu đã được nghiền nhỏ Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu trong tủ sấy ở 100 ÷ 105 0 C đến khối lượng không đổi Cho tất cả vào bình hút ẩm, để nguội đến nhiệt độ phòng.
＋ Cân chính xác m(g) mẫu đậu đã sấy.
＋ Cho mẫu vào túi giấy lọc hình chữ nhật, gấp miệng giấy lại cho kín, tránh rơi rớt, ghi lại kết quả cân m(g) ii Tiến hành trích ly
－ Lắp hệ thống hoàn lưu Soxhlet, cho gói mẫu vào trụ chiết.
－ Sau đó, đổ dung môi từ phía trên ống sinh hàn chảy qua trụ chiết và cuối cùng chảy xuống bình đựng dung môi.
－ Mở nguồn nước làm lạnh ống sinh hàn và bật nguồn nhiệt làm bay hơi dung môi Dung môi bay hơi sẽ được làm lạnh bằng hệ thống ống sinh hàn và ngưng tụ, chảy xuống trụ chiết rồi bình đựng dung môi.
－ Quá trình tuần hoàn này sẽ giúp trích ly toàn bộ chất béo trong mẫu sau khoảng 8 - 12h.
－ Kiểm soát nguyên liệu đã trích ly hết lipid bằng cách: lấy vài giọt dung môi từ trụ chiết nhỏ lên giấy lọc, dung môi bay hơi không để lại vết dầu loang thì kết thúc thí nghiệm.
－ Lấy túi mẫu ra khỏi trụ chiết và sấy trong tủ sấy ở 100 ÷ 105 0 C đến khối lượng không đổi Cho vào bình hút ẩm, để nguội đến nhiệt độ phòng.
－ Tiến hành đem cân túi mẫu và ghi lại kết quả cân m(g).
－ Hàm lượng (%) chất béo được tính theo công thức:
M1: khối lượng túi giấy và mẫu ban đầu (g).
M2: khối lượng túi giấy và mẫu sau khi trích ly lipid và sấy khô (g). m: khối lượng mẫu ban đầu (g).
X: hàm lượng chất béo trong mẫu đậu.
－ Kết quả thí nghiệm: mgiấy (g) m (g) M1 (g) M2 (g)
Bảng 4.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định hàm lượng chất béo trong mẫu đậu phộng － Tính toán:
－ Kết luận: Hàm lượng chất béo có trong 5g mẫu đậu phộng là 62,70%.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng phần trăm chất béo trong đậu phộng ở thực tế dao động từ 44 56%.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Thời gian trích ly chất béo khi thí nghiệm ngắn không đủ 8 - 12h.
＋ Có các sai sót trong quá trình thực hiện: cân mẫu, sấy chưa hết nước.
＋ Dung môi sau khi sấy vẫn còn sót lại.
＋ Phương pháp trích ly cũng chứa đựng sai số của nó.
＋ Thiết bị trích ly chưa được tốt nghĩa là có sai số hệ thống.
＋ Tăng thời gian trích ly và sấy mẫu.
＋ Hạn chế sai số do thao tác người thí nghiệm đến mức thấp nhất.
＋ Sửa chữa và nâng cao thiết bị trích ly.
＋ Làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt nhiều lần, kích thước của hạt càng bé thì càng trích ly nhiều lipid do đó quá trình nghiền phải thật kỹ.
＋ Có thể dùng các enzyme vào để tăng hiệu suất trích ly.
＋ Tăng tốc độ dòng chảy của dung môi trích ly.
＋ Tiến hành trích ly nhiều bậc.
－ Lý thuyết và thực tế:
Giữa lý thuyết và thực tế luôn có một khoảng cách, vậy nên việc rút ngắn khoảng cách ấy đòi hỏi khoa học và kỹ năng của người thí nghiệm ngày một nâng cao Trong bài thí nghiệm này ta có thể đưa ra các giải pháp để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất trích ly để giảm thiểu sai số gặp phải Các giải pháp rút ngắn thời gian:
Kết quả 39 7 Bàn luận 40 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ
－ Hàm lượng (%) chất béo được tính theo công thức:
M1: khối lượng túi giấy và mẫu ban đầu (g).
M2: khối lượng túi giấy và mẫu sau khi trích ly lipid và sấy khô (g). m: khối lượng mẫu ban đầu (g).
X: hàm lượng chất béo trong mẫu đậu.
－ Kết quả thí nghiệm: mgiấy (g) m (g) M1 (g) M2 (g)
Bảng 4.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định hàm lượng chất béo trong mẫu đậu phộng － Tính toán:
－ Kết luận: Hàm lượng chất béo có trong 5g mẫu đậu phộng là 62,70%.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng phần trăm chất béo trong đậu phộng ở thực tế dao động từ 44 56%.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Thời gian trích ly chất béo khi thí nghiệm ngắn không đủ 8 - 12h.
＋ Có các sai sót trong quá trình thực hiện: cân mẫu, sấy chưa hết nước.
＋ Dung môi sau khi sấy vẫn còn sót lại.
＋ Phương pháp trích ly cũng chứa đựng sai số của nó.
＋ Thiết bị trích ly chưa được tốt nghĩa là có sai số hệ thống.
＋ Tăng thời gian trích ly và sấy mẫu.
＋ Hạn chế sai số do thao tác người thí nghiệm đến mức thấp nhất.
＋ Sửa chữa và nâng cao thiết bị trích ly.
＋ Làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt nhiều lần, kích thước của hạt càng bé thì càng trích ly nhiều lipid do đó quá trình nghiền phải thật kỹ.
＋ Có thể dùng các enzyme vào để tăng hiệu suất trích ly.
＋ Tăng tốc độ dòng chảy của dung môi trích ly.
＋ Tiến hành trích ly nhiều bậc.
－ Lý thuyết và thực tế:
Giữa lý thuyết và thực tế luôn có một khoảng cách, vậy nên việc rút ngắn khoảng cách ấy đòi hỏi khoa học và kỹ năng của người thí nghiệm ngày một nâng cao Trong bài thí nghiệm này ta có thể đưa ra các giải pháp để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất trích ly để giảm thiểu sai số gặp phải Các giải pháp rút ngắn thời gian:
＋ Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc khi trích ly: ã Mức độ phỏ vỡ cấu trỳc tế bào nguyờn liệu: là yếu tố cơ bản thỳc đẩy quá trình trích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc triệt để với dung môi. ã Kớch thước và hỡnh dỏng cỏc hạt ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích ly. ã Nhiệt độ của bột trớch ly: bản chất của quỏ trỡnh trớch ly là khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt cảu dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầu vào dung môi Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính dầu. ã Độ ẩm của bột trớch ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quỏ trỡnh khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán.
＋ Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp bột trích ly gây ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán Vì vậy, để rút ngắn thời gian trích ly thì chúng ta có thể làm như sau: ã Giảm diện tớch tiếp xỳc bề mặt. ã Bột trớch ly cú kớch thước và hỡnh dạng thớch hợp, sẽ cú được vận tốc chuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của nguyên liệu. ã Tăng nhiệt độ. ã Giảm độ ẩm bằng cỏch sấy. ã Tăng vận tốc chuyển động của dung mụi sẽ rỳt ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị. ã Tỉ lệ giữa dung mụi và nguyờn liệu ảnh hưởng đến vận tốc trớch ly, từ đó tăng năng suất thiết bị. ã Tỉ lệ giữa dung mụi và nguyờn liệu ảnh hưởng đến vận tốc trớch ly, lượng bột trích ly càng nhiều càng cần nhiều dung môi.Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởng khá lớn đến kích thước thiết bị.
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ5 ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU LỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ADAM ROSE - GOTTLIEB
1 Tổng quan bài thí nghiệm
Lipid là những chất không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ Đây là thành phần quan trọng trong các loại thực phẩm Chất lượng và thuộc tính của chúng sẽ tạo nên hoặc làm hỏng chất lượng sản phẩm mà bạn sản xuất Do đó, trong sản xuất người ta luôn quan tâm đến việc xác định hàm lượng lipid hay xác định các chỉ tiêu về lipid. Đối với các loại thực phẩm dạng lỏng từ động vật như sữa bò, sữa dê hay sữa cừu và dịch lỏng từ thực vật như sữa dừa (nước cốt dừa) và sữa dầu cọ thì các chất béo phân bố trong dịch sữa dưới dạng các hạt cầu và được bao bọc và nhũ hóa bởi một lớp màng phospholipid và protein Do đó, để việc xác định chất béo trong dịch sữa đạt độ chính xác cao thì cần loại bỏ lớp protein bảo vệ trước khi trích ly chất béo bằng các dung môi hữu cơ.
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Hiểu được cơ sở lý thuyết việc trích ly chất béo trong các sản phẩm thực phẩm dạng lỏng, đặc biệt là các loại sữa động vật (sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa, sữa dừa), đồng thời ứng dụng cơ sở lý thuyết này để xác định béo tổng trong sữa dừa bằng phương pháp Rose - Gottlieb.
－ Biết được cách vận hành thiết bị trong phòng thí nghiệm.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Chất béo trong mẫu sữa được trích ly bằng cách bổ sung lần lượt 4 dung môi khác nhau: amoniac, cồn, diethyl ether và petroleum ether Cồn và amoniac được dùng để kết tủa và loại protein ra khỏi các hạt cầu béo. Diethyl ether và petroleum ether được dùng để trích ly chất béo và các thành phần tan trong chất béo Hỗn hợp sau khi bổ sung dung môi và khuấy đảo tách thành hai pha: pha nhẹ nằm ở trên gồm dung môi và chất béo, pha nặng nằm ở dưới gồm nước và các chất hòa tan trong nước Ta thu pha nhẹ gồm dung môi và chất béo, làm bay hơi dung môi ta thu được tổng chất béo trong mẫu sữa.
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Cân phân tích 4 số lẻ.
－ Dịch sữa (trong bài thí nghiệm này sử dụng nguyên liệu là nước cốt dừa hay còn gọi là sữa dừa).
－ Dung dịch NH3 đậm đặc (25%).
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành
Thu pha nhẹ cho vào đĩa petri
L àm nguội trong bình hút ẩm
－ Cồn và amoniac được dùng để kết tủa và loại protein ra khỏi các hạt cầu béo.
－ Diethyl ether dùng để trích ly béo và các thành phần tan trong chất béo.
－ Petroleum ether được bổ sung vào để trích ly béo và một lượng nhỏ các thành phần tan trong chất béo do petroleum ether là dung môi trích ly có tính chọn lọc cao hơn so với diethyl ether nhưng hiệu suất trích ly lại thấp hơn diethyl ether Do đó ta kết hợp hai dung môi để hiệu suất trích ly là cao nhất.
－ Sử dụng phễu chiết để quá trình tách lớp diễn ra tự nhiên (thành hai pha).
－ Cho hỗn hợp pha nhẹ sau khi chiết ra để vào tủ sấy để bay hơi hết dung môi.
－ Cho vào bình hút ẩm, để nguội đến nhiệt độ phòng.
－ Tiến hành đem cân đĩa mẫu và ghi lại kết quả cân m(g).
Kết quả 49 7 Bàn luận 2 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 7
－ Hàm lượng chất béo có trong 100mL dịch sữa dừa được tính theo công thức:
TF (total fat): hàm lượng béo trong 100mL dịch sữa (g/100mL). M: khối lượng đĩa petri và béo sau khi sấy (g). m: khối lượng đĩa petri ban đầu (g). v: thể tích sữa đem phân tích (10mL).
－ Kết quả thí nghiệm: Đĩa m M
Bảng 5.1 Số liệu thu được sau khi tiến hành thí nghiệm xác định hàm lượng chất béo trong mẫu sữa dừa － Tính toán:
－ Kết luận: Hàm lượng chất béo có trong 100mL dịch sữa dừa là
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thu được gần đúng với thực tế và độ chênh lệch không lớn vì hàm lượng chất béo có trong 100mL dịch sữa ở thực tế là 14,1g.
－ Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Sai số do phương pháp ＋ Sai số do thao tác: ã Quỏ trỡnh trớch ly mẫu chưa hết hoặc thất thoỏt một phần trong quá trình chiết. ã Khụng trỏng kỹ erlen khi đỗ vào phễu chiết hoặc khụng trỏng kỹ phiễu chiết khi cho chất béo vào đĩa petri. ã Khụng rửa kỹ ống ra của phễu chiết làm sút lại tạp chất. ã Khụng làm nguội trong hỳt ẩm hoặc trong quỏ trỡnh hỳt ẩm lượng dung môi chưa bốc hơi hết.
＋ Lấy hóa chất cẩn thận và chính xác hơn.
＋ Thao tác nhanh, gọn và cẩn thận hơn.
＋ Để quá trình trích ly lâu hơn để trích ly hoàn toàn mẫu.
＋ Tráng kỹ các vật dụng dùng trích ly để tránh còn sót lại mẫu gây thất thoát ảnh hưởng đến kết quả.
＋ Làm nguội hoàn toàn mẫu rồi mới đem cân chính xác mẫu.
＋ Để dung môi trong mẫu bốc hơi hoàn toàn.
＋ Đối với các loại thực phẩm dạng lỏng từ động vật như sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa và dịch lỏng từ thực vật như sữa dừa, các chất béo phân bố trong dịch sữa dưới dạng các hạt cầu và được bao bọc bởi một lớp màng lipo - protein Do đó, để việc xác định chất béo trong dịch sữa đạt độ chính xác cao thì cần loại bỏ lớp lipo - protein bảo vệ trước khi trích ly chất béo bằng các dung môi hữu cơ.
＋ Phương pháp Rose - Gottlieb giúp xác định tổng lượng lipid có trong mẫu cũng như xác định chất lượng sản phẩm, thời gian bảo quản Giúp các nhà dinh dưỡng cân bằng chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn.
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ6 ĐỊNH LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ SO MÀU VỚI
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Đường khử là các đường chứa nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (- CO) như glucose, fructose, arabinose, maltose, lactose; trong khi đó saccharose không phải đường khử Các đường khử có khả năng tham gia phản ứng với các tác nhân oxy mạnh như Cu 2+ / OH, nước Br2, HIO4, Các monosaccharide và một số oligosaccharide là đường khử và tham gia các phản ứng của nhóm chức -CHO/ -CO Tùy tác nhân mà quá trình oxy hóa này xảy ra ở C1; ở cả C1 và C cuối hay chỉ ở C cuối Một số loại đường khử:
Hình 6.1 Một số loại đường khử
－ Vai trò đường khử trong sản xuất thực phẩm: Đường khử có vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm:
＋ Có vai trò quan trọng trong sản xuất đường.
＋ Tạo màu cho sản phẩm bằng các phản ứng caramel, mailard ＋ Tạo vị ngọt cho sản phẩm: sản xuất kẹo dẻo và bánh.
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Nắm được các phương pháp, các bước tiến hành định lượng đường khử bằng quang phổ so màu với thuốc thử DNS
－ Biết cách xử lý mẫu cần định lượng đường khử.
－ Biết cách pha dung dịch DNS và viết được phương trình phản ứng khi pha.
－ Mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị quang phổ so màu UV - VIS.
－ Vẽ được đường chuẩn độ và tính toán được nồng độ của đường khử (theo glucose) có trong mẫu.
－ Thông qua bài thí nghiệm có thể liên hệ, so sánh với những phương pháp khác.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Nguyên tắc 5 4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo amuf giữa đường khử với thuốc thử DNS Phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm và có gia nhiệt Cường độ màu của hợp chất tạo thành sẽ được xác định bằng thiết bị quang phổ UV - Vis và chuyển thành giá trị số Giá trị cường độ màu của hợp chất tạo thành tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định Dựa vào phương trình đường chuẩn sẽ xác định được hàm lượng đường khử của mẫu thí nghiệm.
Hình 6.2 Phản ứng giữa thuốc thử DNS và đường
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Pipette 1mL, 2mL và 5mL
－ Máy quang phổ so màu UV - Vis
－ Mẫu nước cam － Thuốc thử DNS bao gồm:
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành i Xử lý mẫu
Tùy vào đối tượng nghiên cứu mà cách chuẩn bị dung dịch dùng để định lượng đường có khác nhau.
－ Nguyên liệu không chứa nhiều tinh bột hoặc inulin:
＋ Cân 1 - 2g đối với nguyên liệu khô và 5 - 10g nếu là nguyên liệu tươi, hàm ẩm cao.
Pha chế dung dịch DNS
Nước cất, dung dịch glucose 0,1%
Chuẩn bị 9 ống nghiệm đánh số theoyêu cầu
Chuẩn bị dãy ống nghiệm chuẩn và mẫu
V ã và xác định phương trình đường chuẩn Đo quang phổ UV - Vis
L àm nguội các ống nghiệm đến nhiệt độ phòng Đun sôi cách thủy các ống nghiệm trong 5 phút
X ử lý số liệu và tính toán
＋ Cho vào cối sứ nghiền thật nhỏ (có thể nghiền với bột thủy tinh hay cát sạch).
＋ Trích ly nhiều lần bằng 30mL nước cất nóng 70 - 80 0 C.
＋ Chuyển lượng dịch vào bình định mức, bỏ phần bã.
－ Nguyên liệu giàu protein (mô động vật, đậu):
＋ Đem kết tủa protein và các tạp chất bằng dung dịch acid trichloroacetic 10% (hoặc acetat chì 10%).
＋ Sau đó trung hòa bằng dung dịch NaOH 5% với chỉ thị methyl red (màu đỏ chuyển sang vàng) hoặc Na2HPO4 bão hòa.
＋ Lọc bỏ tạp chất, protein ta thu được mẫu cần định lượng.
－ Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hay inulin (khoai lang, sắn, khoai tây):
＋ Trích ly đương bằng 30mL rượu 70 - 80 0 Trong trường hợp này không cần kết tủa protein vì lượng protein chuyển vào dung dịch không đáng kể.
＋ Mẫu đã qua xử lý thêm nước cất tới vạch định mức 100mL, lọc qua giấy lọc vào cốc.
＋ Nước qua lọc là dung dịch đường khử cần phân tích.
－ Nguyên liệu chứa nhiều acid hữu cơ (cà chua, dứa, chanh, khế, ):
＋ Trong quá trình trích ly đường, saccharose có thể bị thủy phân một phần do sự có mặt của acid hữu cơ có sẵn trong nguyên liệu, do đó khi xác định đường khử phải trung hòa acid hữu cơ bằng dung dịch NaOH 5% hay Na2CO3 bão hòa.
＋ Nghiền nhuyễn nguyên liệu trong cối sứ với một ít nước cất Nhỏ 3 giọt chỉ thị đỏ methyl red hoặc phenolphtalein và cho từ từ từng giọt NaOH 5% đến khi xuất hiện màu hồng nhạt.
＋ Tiếp tục trích ly bằng nước ấm như trên.
Trong bài thí nghiệm này ta sử dụng là mẫu nước cam đã qua giai đoạn xử lý nguyên liệu, ta chỉ việc đem pha loãng mẫu để xác định hàm lượng đường. iii Chuẩn bị dãy ống nghiệm chuẩn và mẫu
－ Dãy ống nghiệm được chuẩn bị như bảng đã cho theo yêu cầu.
－ Gồm 1 ống nghiệm đối chứng, 5 ống nghiệm chuẩn để xác định đường chuẩn và 3 ống nghiệm chứa mẫu để xác định nồng độ đường khử có trong dung dịch mẫu.
STT ống nghiệm ĐC 1 2 3 4 5 Mẫu
OD 540nm ii Pha chế dung dịch DNS
50mL ) H2O Đị nh mức hỗn hợp dung dịch lên100mL
Bảng 6.1 Thành phần dãy ống nghiệm trong phương pháp quang phổ so màu DNS iv Đun sôi cách thủy các ống nghiệm
Mục đích: tạo ra phản ứng tạo màu giữa DNS và glucose.
Hình 6.3 Phản ứng tạo màu giữa DNS và glucose v Đo quang phổ UV - Vis
Sau khi làm nguội các ống nghiệm ta cho mẫu vào curvet và đưa đi phân tích bằng máy đo quang phổ để xác định các thông số cần thiết cho quá trình tính toán và xây dựng đường chuẩn. vi Vẽ và xác định phương trình đường chuẩn
Từ kết quả phân tích của máy đo quang phổ ta tiến hành dựng đường chuẩn và xác định bằng phần mềm Excel.
Hình 6.4 Đường chuẩn hàm lượng đường khử vii Xử lý số liệu và tính toán
－ Xây dựng đường chuẩn glucose y = f(x) với trục tung (y) là mật độ quang, trục hoành (x) là hàm lượng glucose (mg/mL) bằng Excel.
－ Dựa vào đường chuẩn, tính nồng độ x (mg/mL) glucose trong dung dịch mẫu.
Kết quả 9 7 Bàn luận 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO
STT ống nghiệm ĐC 1 2 3 4 5 Mẫu
Bảng 6.2 Số liệu thu được sau khi tiến hành đo độ hấp thụ UV - Vis
－ Từ phương trình đường chuẩn ta suy ra được: x y 0,0129
－ Trong 1mL dung dịch mẫu có hàm lượng đường khử là
－ Nồng độ glucose có trong mẫu nước cam trước khi pha loãng 40 lần là: 1,3249.40 = 53 mg/mL
－ Kết luận: Như vậy, nồng độ đường khử trong mẫu nước cam là 53 mg/ mL.
－ Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
Kết quả thí nghiệm cho thấy nồng độ đường khử trong mẫu nước cam khá lớn 53mg/mL so với thực tế.
－ Nguyên nhân ảnh hưởng đến kết quả:
＋ Trong quá trình thí nghiệm việc xảy ra các sai số là điều khó tránh phải Nên việc hạn chế và khắc phục tối đa các sai số là điều rất quan trọng.
＋ Ở bài thí nghiệm này, sai số thường mắc phải chủ yếu là sai số do thao tác; sai số hệ thống và sai số do phương pháp là ít xảy ra vì đây là một phương pháp hiện đại và có độ chính xác cao, việc sai số không đáng kể Sai số do thao tác thường gặp phải: ã Vỡ nồng độ đường khử khi chuẩn bị cỏc ống nghiệm cú hàm lượng chênh lệch nhau chỉ 0,2mL do vậy mà việc lấy hóa chất còn gặp phải sai sót. ã Việc pha chế nồng độ DNS cũng rất quan trọng, trong quỏ trỡnh pha chế ảnh hưởng ít nhiều đến kết quả.
＋ Lấy hóa chất cẩn thận và chính xác hơn.
＋ Thao tác nhanh, gọn và cẩn thận hơn.
＋ Pha dung dịch DNS phải chính xác để tránh việc sai số khi tính toán.
＋ Cần tuân thủ đúng các qui trình pha dung dịch, tránh đùa giỡn, nói chuyện trong quá trình lấy hóa chất để tập trung hơn.
＋ Khi lấy mẫu tránh rơi rớt ra bên ngoài để giảm thiểu sai số.
－ Các phương pháp xác định đường khử khác: ta có thể sử dụng phương pháp sử dụng các chất oxy hóa như CuSO4, K2Fe(CN)6, Tuy nhiên kết quả lại ít chính xác, thời gian định lượng lâu, dễ mắc sai số hơn so với DNS.
＋ Tuân thủ các bước pha dung dịch DNS và mẫu nguyên liệu để tránh sai sót khi thí nghiệm.
＋ Phản ứng tạo thành trong môi trường kiềm vì vậy những mẫu có chứa acid phải được trung hòa trước khi đem phân tích.
＋ Phương pháp này đặc hiệu cho tất cả các đường khử.
＋ Các mẫu đã đun có thể để được một thời gian (20 phút) trước khi đo Các mẫu không đun sẽ bị thủy phân dần dần.
＋ Những dung dịch đường đậm đặc phải được pha loãng sao cho màu dung dịch nằm trong khoảng dãy màu ống 1 đến ống 5.
BÁOCÁOTHÍNGHIỆMSỐ7 ĐỊNH LƯỢNG TỔNG CARBOHYDRATE
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHENOL SULFURIC ACID
1 Tổng quan bài thí nghiệm
－ Carbohydrate hay glucid là những hợp chất hữu cơ gồm những monosaccharid, những dẫn xuất hay những sản phẩm ngưng tụ của chúng.
＋ Carbohydrate được biết một cách đơn giản là đường, có công thức chung là Cn(H2O)m.
＋ Là thành phần cơ bản của thể sinh vật đặc biệt là thực vật.
－ Các hợp chất carbohydrate gồm 3 loại: monosaccharide, oligosaccharide, polysaccharide.
－ Trong số nhiều phương pháp cơ bản so màu để phân tích carbohydrate, phương pháp phenol - sulfuric acid là phương pháp dễ nhất và đáng tin cậy nhất Nó đã được sử dụng để đo lượng đường trung tính trong oligosacharid, proteoglycan, glycoprotein và glycolipids Phương pháp này được sử sụng rộng rãi vì độ nhạy và đơn giản của nó.
－ Phương pháp phenol - sulfuric acid là một phương pháp so màu nhanh và đơn giản, dùng để xác định tổng các loại carbohydrate có trong mẫu Phương pháp này phát hiện được gần như tất cả các loại carbohydrate bao gồm mono-, di-, oligo- và polysaccharide Tuy nhiên, độ hấp thụ của các carbohydrate khác nhau thì không giống nhau Do đó, trừ khi đã biết trước trong mẫu chỉ chứa một loại carbohydrate, kết quả định lượng phải được biểu diễn theo một loại carbohydrate nào đó.
－ Trong phương pháp này, acid sulfuric đậm đặc sẽ thủy phân tất cả polysaccharide, oligosaccharide và disaccharide thành các monosaccharide Các pentose (carbohydrate chứa 5 carbon) sau đó sẽ bị loại nước thành furfural, còn các hexose (carbohydrate chứa 6 carbon) thì thành hydroxymethyl furfural Các hợp chất này sau đó sẽ phản ứng với phenol thành một sản phẩm có màu vàng Với những mẫu thực phẩm có hàm lượng xylose (một loiaj pentose) cao như dùng cám lúa mì thì người ta dụng xylose để dựng đường chuẩn, và đo độ hấp thụ ở 480nm Với những mẫu có hàm lượng các hexose cao, người ta thường dùng glucose để dựng đường chuẩn, và đo độ hấp thụ ở 490nm Màu của sản phẩm phản ứng này bền trong vài giờ, và nếu thực hiện thí nghiệm hợp lý thì độ đúng của kết quả đạt 98 - 100%.
－ Các carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng chính trong các loại nước ngọt, bia, nước trái cây, với khoảng 4 Cal/g carbohydrate Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ tạo một đường hấp thụ chuẩn với dung dịch glucose chuẩn, sau đó dùng nó để xác định hàm lượng carbohydrate của các loại nước giải khát rồi từ đó tính lượng carlorie của chúng.
2 Mục tiêu bài thí nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viên cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:
－ Nắm được các phương pháp, các bước tiến hành định lượng tổng carbohydrate bằng phương pháp phenol - sulfuric acid － Biết cách xử lý mẫu cần định lượng carbohydarte － Biết cách pha dung dịch glucose chuẩn và phenol.
－ Vẽ được đường chuẩn độ và tính toán được lượng calorie có trong mẫu.
－ Thông qua bài thí nghiệm có thể liên hệ, so sánh với những phương pháp khác.
－ Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Các carbohydrate (các loại đường đơn và đường đa và dẫn xuất của chúng) khi có mặt acid mạnh sẽ phản ứng, sinh nhiệt làm nóng dugn dịch và sinh ra các dẫn xuất furfural Các dẫn xuất này sẽ cộng hợp với phenol sinh ra các hợp chất có màu vàng, và có thể đo được bằng phương pháp quang phổ có độ hấp thụ ở 490nm.
4 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị
－ Dung dịch glucose chuẩn 100mg/L.
－ Nước ngọt có ga (Fanta).
－ Curvet đo độ hấp thụ màu.
－ 3 bình tam giác đựng nước cất và mẫu thực phẩm.
－ Pipet cơ 100 - 1000μL cùng đầu tip.L cùng đầu tip.
－ Pipet 5mL cho H2SO4 đặc.
－ Ống nghiệm và giá để ống nghiệm.
－ Máy đo quang phổ UV - Vis.
－ Máy lắc ống nghiệm (Vortex).
－ Bể điều nhiệt, giữ ở nhiệt độ phòng.
5 Sơ đồ trình tự tiến hành thí nghiệm a) Quá trình tiến hành thí nghiệm b) Giải thích các bước tiến hành
－ Khử CO2 ra khỏi mẫu: lấy khoảng 5mL mẫu nước ngọt Fanta cho vào ống nghiệm, bịt đầu ống nghiệm bằng màng bọc thực phẩm rồi lắc nhẹ nhàn ống đến khi không còn thấy bọt khí CO2 xuất hiện.
－ Pha loãng mẫu: pha loãng 500 lần mẫu thực phẩm đã khử CO2 bằng cách dùng pipet cơ lấy 200μL cùng đầu tip.L từ mẫu nước đã khử CO2 vào bình định mức 100mL rồi thêm nước cất đến vạch định mức trên cổ bình rồi trộn đều dung dịch trong bình.
－ Pha dung dịch glucose chuẩn 100mg/L: ta cân 0,01g glucose cho vào becher, cho nước cất vào sau đó lấy đũa thủy tinh khuấy đều rồi cho vào bình định mức 100mL Tiếp theo ta tráng becher và đũa thủy tinh rồi đổ vào bình định mức (lặp lại 3 lần) Cuối cùng ta cho nước cất vào đến vạch định mức 100mL.
－ Pha dung dịch phenol 5%: ta lấy 5mL phenol 80% (w/w) cho vào bình định mức 100mL rồi dùng nước cất cho vào đến vạch định mức.
－ Chuẩn bị dãy ống nghiệm chuẩn và mẫu:
＋ Dãy ống nghiệm được chuẩn bị như bảng đã cho theo yêu cầu.
＋ Gồm 1 ống nghiệm đối chứng, 5 ống nghiệm chuẩn để xác định đường chuẩn và 3 ống nghiệm chứa mẫu để xác định hàm lượng carbohydrate có trong dung dịch mẫu.
STT 1 2 3 4 5 6 7-9 dd glucose gốc (mL) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 nước cất (mL) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 mẫu đã pha loãng
Bảng 7.1 Thành phần dãy ống nghiệm trong phương pháp định lượng carbohydrate bằng phenol - sulfuric acid
－ Để yên các ống nghiệm 10 phút, sau đó để trong bể điều nhiệt để làm nguội đến nhiệt độ phòng trước khi đo độ hấp thụ.
－ Đo quang phổ UV - Vis ở bước sóng 490nm: sau khi làm nguội các ống nghiệm ta đeo găng tay và cho mẫu vào curvet và đưa đi phân tích bằng máy đo quang phổ để xác định các thông số cần thiết cho quá trình tính toán và xây dựng đường chuẩn Để mẫu chuẩn với 0μL cùng đầu tip.g glucose làm mẫu trắng (blank) rồi đo độ hấp thụ ở
490nm của các mẫu từ 2 - 9 so với mẫu trắng này.