báo cáo thí nghiệm môn thí nghiệm hóa học và hóa sinh thực phẩm lipit

– Định nghĩa: Chỉ số axit Av được tính bằng số mg KOH cần để trung hòa hết lượng axit béo tự do có trong 1 gam chất béo.. – Nguyên tắc: Trung hòa lượng axit béo tự do có trong chất béo b

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN THÍ NGHIỆM HÓA HỌC VÀ HÓA SINH THỰC PHẨM

LIPIT Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Nguyên Nhóm 2 – HK232 – Buổi chiều thứ 6 – Tuần 14

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024

A XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ AXIT

I Cơ sở lý thuyết

– Phạm vi áp dụng: Phương pháp này áp dụng cho dầu mỡ động, thực vật, không

áp dụng cho các loại sáp

– Định nghĩa:

Chỉ số axit (Av) được tính bằng số mg KOH cần để trung hòa hết lượng axit béo

tự do có trong 1 gam chất béo

Chỉ số axit dự báo về khả năng bảo quản sản phẩm và cho biết mức độ bị thủy phân của chất béo

– Nguyên tắc: Trung hòa lượng axit béo tự do có trong chất béo bằng dung dịch KOH, phản ứng xảy ra:

RCOOH + KOH  RCOOK + H2O

II Chuẩn bị thí nghiệm

1 Dụng cụ

– Cân phân tích 4 số lẻ

– Burrette 10mL hoặc 25mL có khoảng chia độ 0,05mL

– Erlen 100mL

– Becher 100mL

– Ống đong 25mL

2 Nguyên liệu, hóa chất

– Dầu ăn

– Diethyl ether, rượu ethylic 96°

– Dung dịch KOH 0,1N hoặc KOH 0,05N trong rượu, đã được chuẩn bị trước ít nhất là một ngày và được gạn vào chai nâu đậy kín Dung dịch phải không màu hay có màu vàng nhạt

– Phenolphtalein (hoặc thymolphtalein) 1% trong rượu

III Tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Cân chính xác khoảng 1g chất béo bằng cân 4 số lẻ vào 3 bình erlen 100mL sạch khô

Bước 2: Thêm 20mL hỗn hợp ether ethylic – rượu ethylic (1:1) bằng ống đong để hòa tan chất béo vào mỗi bình Đối với mẫu rắn, khó tan có thể gia nhiệt nhẹ trên nồi cách thủy, lắc đều

Bước 3: Cho dung dịch KOH 0,05N trong rượu vào burrette Chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch KOH 0,05N trong rượu với 3 giọt chỉ thị phenolphtalein cho đến khi dung dịch có màu hồng bền trong 30 giây

Trường hợp chất béo có màu thẫm thì dùng chỉ thị thymolphtalein (1mL), kết thúc chuẩn độ khi xuất hiện màu xanh

IV Kết quả thí nghiệm và tính toán kết quả

Erlen 1 Erlen 2 Erlen 3 Lượng mẫu thí nghiệm, g 1,0158 1,0098 1,0216 Thể tích dung dịch KOH 0,05N

dùng định phân, mL

– Tính kết quả:

m

Trong đó: AV – Chỉ số axit

V – thể tích dung dịch KOH 0,05N dùng định phân, mL

T – hệ số hiệu chỉnh nồng độ của dung dịch KOH sử dụng

T = C KOH tt

C KOH<¿=0,05

m – lượng mẫu thí nghiệm, g

2,8055 – số mg KOH có trong 1mL KOH 0,05N

Chú ý: khối lượng mẫu thử đem xác định tùy theo chỉ số axit của dầu mỡ được dự kiến như sau:

Chỉ số axit dự kiến Cân khối lượng mẫu (g)

< 2

1 ÷ 4

4 ÷15

20 10 2,5

15 ÷75

> 12

0,5

0,1 – Đối với dầu thô chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N Thay số mg KOH tương ứng với 1mL dung dịch KOH 0,1N là 5,61

– Nếu dung dịch KOH 0,1N vượt quá 10mL thì có thể thay bằng dung dịch NaOH 0,1N Nếu dung dịch KOH 0,1N trong cồn bị đục thì cho thêm dung môi hỗn hợp diethylether và cồn trung tính vừa đủ để dung dịch trong

Erlen 1:

2,8055× 0,5 ×1

Erlen 2:

2,8055× 0,5 ×1

Erlen 3:

2,8055 ×0,4 × 1

Trung bình:

´

AV = AV1+AV2+AV3

1,3809+1,3891+1,0985

V Nhận xét và giải thích kết quả

Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 5 Nhóm 6

AV (mg KOH/g chất béo) 1,667 1,2895 1,3092 1,40275

– Chỉ số axit (Av) quyết định chất lượng của dầu, nghĩa là Av càng cao thì chất lượng dầu càng thấp

– Theo TCVN 6127:2010, chỉ số axit của dầu thực vật tinh luyện từ 0 đến 1 Cho nên, theo nhóm nhận định, kết quả về Av của nhóm là 1,2895 là không phù hợp so với TCVN 6127:2010

– Nhìn chung, chỉ số Av của các nhóm đều lớn hơn chỉ số Av của các sản phẩm dầu đã qua tinh luyện Sự chênh lệch Av giữa các nhóm có 2 lý do chính là:

+ Chất lượng mẫu ban đầu: trong quá trình lấy mẫu đến khi chuẩn độ, có thể các nhóm chưa bảo quản tốt mẫu, dẫn đến quá trình thủy phân xảy ra làm tăng lượng acid

tự do trong mẫu dầu

+ Thao tác thí nghiệm: Lấy số lượng mẫu và hóa chất không đúng so với lý thuyết yêu cầu, dẫn đến chênh lệnh số liệu và sai số tính toán Thao tác chuẩn độ không chuẩn, chuẩn độ dư hoặc thiếu dẫn đến chênh lệch kết quả

B Xác định chỉ số Peroxyt (Theo TCVN 6021: 1996; ISO 3960: 1977)

I Cơ sở lý thuyết

– Định nghĩa:

Chỉ số peroxyt (PoV) là số mili-đương lượng của oxy hoạt hóa có trong 1

kilogram mẫu thử

Chỉ số peroxyt biểu thị cho mức độ bị oxy hóa của chất béo

– Nguyên tắc: Các peroxyt tạo thành trong quá trình ôi hóa của chất béo, trong môi trường axit có khả năng phản ứng với KI giải phóng iod theo phản ứng:

Định phân iod tạo thành bằng dung dịch thiosulfate natri:

2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6

Chỉ số peroxyt được tính bằng số mili - đương lượng thiosulfate kết hợp hết với lượng iod được giải phóng

II Chuẩn bị thí nghiệm

1 Dụng cụ

– Cân phân tích 4 số lẻ

– Burrette 10mL hay 25mL, chia vạch 0,1mL

– Erlen nút nhám 100mL

– Ống đong 50mL

– Pipette 1mL

– Becher 100Ml

– Bình tia nước cất

2 Nguyên liệu, hóa chất

– Dầu ăn

– Cloroform (P)

– Axit axetic băng (P)

– Dung dịch hồ tinh bột 0,1%

– Dung dịch Na2S2O3 0,01N được pha từ ống chuẩn

– Dung dịch KI bão hòa, được pha mới và làm sạch khỏi Iodat và I2 tự do Để kiểm tra dung dịch KI bão hòa, thêm 2 giọt hồ tinh bột vào 0,5mL dung dịch KI trong 30mL dung dịch CH3COOH:CHCl3, theo tỷ lệ 3: 2, nếu có màu xanh mà phải thêm hơn một giọt Na2S2O3 0,01N thì bỏ dung dịch KI này và chuẩn bị dung dịch mới

III Tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Cân chính xác khoảng 1g chất béo bằng cân 4 số lẻ vào 3 bình erlen nút

nhám 100mL

Bước 2: Dùng ống đong đong khoảng 10mL chloroform cho vào mỗi erlen để

hòa tan mẫu thử và thêm 15mL axit axetic hoặc cho vào 15÷30mL hỗn hợp chloroform – axit axetic băng (tỉ lệ 1:2)

Bước 3: Dùng pipette 1mL hút 1mL dung dịch KI bão hòa cho vào mỗi erlen.

Đậy kín erlen ngay Lắc trong 1 phút và để yên chính xác 5 phút ở nơi tối To = 15 – 25°C (theo ISO) hoặc lắc và để yên bình vào chỗ tối 1 phút (theo AOCS)

Bước 4: Thêm 30mL nước cất bằng ống đong, lắc mạnh, thêm 15 giọt hồ tinh bột

0,1% làm chất chỉ thị

Bước 5: Cho dung dịch Na2S2O3 0,01N vào burette Chuẩn độ iod tạo thành bằng dung dịch Na2S2O3 0,01N đến khi mất màu tím đặc trưng của iod

Sử dụng dung dịch Na2S2O3 0,002N nếu mẫu có chỉ số peroxyt nhỏ, hoặc dung dịch 0,01N cho mẫu có chỉ số peroxyt lớn hơn 12 meq/kg

Bước 6: Tiến hành đồng thời thí nghiệm kiểm chứng, thay chất béo bằng 1mL

nước cất Nếu kết quả của mẫu trắng vượt quá 0,1mL dung dịch Na2S2O3 0,01N thì đổi hóa chất do không tinh khiết

IV Kết quả thí nghiệm và tính toán kết quả

Erlen 1 Erlen 2 Erlen 3 Khối lượng mẫu thí nghiệm, g 1,0231 1,0147 1,0173 Thể tích dung dịch Na2S2O3 dùng

định phân mẫu thí nghiệm, mL

– Tính kết quả:

PoV =(V1−V2)×T × N × 1000

m

Trong đó: PoV – Chỉ số peroxyt, meq/kg

V1 – thể tích dung dịch Na2S2O3 0,002N dùng định phân mẫu thí nghiệm, mL

V2 = 0 – thể tích dung dịch Na2S2O3 0,002N dùng định phân mẫu kiểm chứng, mL

T = 1 – hệ số hiệu chỉnh nồng độ của Na2S2O3 nếu pha từ ống chuẩn

N = 0,01 – nồng độ đương lượng gam Na2S2O3

m – lượng mẫu thí nghiệm, g

Phép thử được tiến hành trong ánh sáng ban ngày khuyếch tán hoặc ánh sáng nhân tạo, tránh tia cực tím Cân lượng mẫu thử chính xác 0,001g theo chỉ số peroxyt

dự kiến như sau:

Chỉ số Peroxyt dự kiến (meq/kg) Khối lượng mẫu thử (g)

0-12 12-20 30-50 50-90

5,2-2,0 2,0-1,2 0,8-0,5

0,5-0,3 Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 phép thử kế tiếp Độ lệch của 2 phép thử theo bảng sau:

Chỉ số Peroxyt (meq/kg) Độ lặp lại

< 1 1-6 6-12

> 12

0,1 0,2 0,5

1,0 Erlen 1:

PoV1=(V1 (1)−V2)×T × N × 1000

(1,4−0)× 1× 0,01× 1000

Erlen 2:

PoV2=(V1 (2)−V2)×T × N × 1000

(1,3−0)×1 × 0,01×1000

Erlen 3:

PoV3=(V1 (3 )−V2)×T × N ×1000

(1,3−0)× 1× 0,01× 1000

Trung bình:

´

PoV = PoV1+PoV2+PoV3

13,6839+12,8117+12,7789

V Nhận xét và giải thích kết quả

- Khi cho chất béo vào bình, ta dùng chloroform và axit axetic để hòa tan chất béo vì chloroform ngoài khả năng hòa tan chất béo do không phân cực thì nó có khả năng giữ iod, giúp iod không bị thất thoát Còn axit axetic làm chất xúc tác để phản ứng xảy ra Vì vậy mà không sử dụng dung môi hòa tan giống thí nghiệm xác định chỉ

số axit Và việc hòa tan giúp quá trình chuẩn độ không bị sai sót vì Na2S2O3 có thể khuếch tán nhanh để tác dụng với iod

- Khi cho KI vào và lắc để KI có thể khuếch tán đều trong dung dịch, sau đó để trong tối 5 phút cho phản ứng xảy ra và để khi iod sinh ra sẽ không bị thất thoát vì để ngoài ánh sáng iod có thể bị thăng hoa

- Sau khi để trong tối 5 phút, màu của dung dịch trong erlen chuyển sang màu vàng đậm do trong môi trường axit, peroxide của chất béo sẽ phản ứng với KI tạo ra iod (các peroxyt tạo thành trong quá trình ôi hóa của chất béo)

- Khi cho nước cất vào erlen thì thấy có hiện tượng tách pha là do chloroform không phân cực nên bị tách pha (chloroform tách pha là chloroform dư, không phải chloroform đã hòa tan chất béo tham gia vào phản ứng)

- Sau khi thêm vài giọt hồ tinh bột vào erlen thì ống nghiệm chuyển sang màu xanh tím là do iod vừa mới sinh tác dụng với tinh bột

- Khi chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 dung dịch mất màu là do iod phản ứng với Na2S2O3 Dung dịch mất iod nên không tạo màu với tinh bột

2Na2S2O3 + I2 → 2NaI + Na2S4O6

- Khi thực hiện kiểm chứng với nước cất thì khi cho tinh bột vào dung dịch vẫn chuyển sang màu xanh tím là do có một lượng nhỏ iod có trong dung dịch KI

Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 6 PoV 16,832 13,0915 20

- PoV phản ánh mức độ ôi của chất béo đem phân tích Chỉ số càng cao thì độ ôi của chất béo càng cao qua đó có thể đánh giá được chất lượng của sản phẩm trước khi đưa đến tay người tiêu dùng hoặc sản phẩm đã sử dụng một thời gian để đảm bảo độ

an toàn

- Giá trị PoV trong dầu ăn mà nhóm xác định là 13,0915 meq/kg Với giá trị PoV dưới 10 meq/kg thì được xem là mới, giá trị trong khoảng 30-40 meq/kg được xem là

ôi thiu Vậy với kết quả của nhóm thí nghiệm thì mẫu dầu mà nhóm đem phân tích vẫn được xem là khá mới

- Tuy nhiên, với nguồn nguyên liệu khác nhau và thời gian sử dụng khác nhau thì chỉ số PoV là không giống nhau nên việc so sánh chỉ mang tính chất tương đối

- Sự chênh lệch PoV giữa các nhóm có những lý do sau:

+ Sai sót trong thao tác thí nhiệm (việc lấy lượng dầu là khác nhau, sai sót trong thao tác sử dụng pipette, burette…)

+ Việc chuẩn độ bằng mắt khi quan sát màu là khách quan nên dẫn đến không thể hoàn toàn chính xác

+ Dung dịch khi cho dung môi vào chưa hòa tan hoàn toàn

+ Một phần iod có thể bị thất thoát trong quá trình chuẩn độ

+ Hóa chất có thể không tinh khiết hoàn toàn