báo cáo kế hoạch thực nghiệmxác định hàm lượng no2 trongsản phẩm thịt

Dùng hỗn hợp thuốcthử này khảo sát có điều kiện tối ưu nhất để hợp chất màu được tạo ra có những tínhiệu tốt nhất khi kiểm trả, giúp ta dễ dàng định lượng được lượng Nitrit có trong cács

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO KẾ HOẠCH THỰC NGHIỆM

-SẢN PHẨM THỊT

Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện :Lớp :

Khóa :

Hồ Chí Minh, ngày 28, tháng 10, năm 2019

1

LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt báo cáo

Trong nghiên cứu này, hợp sulfanilamide và N-(1-naphthyl)-ethylenediamine vàhợp chất màu giữa NO2- với hỗn hợp thuốc thử được tạo ra Dùng hỗn hợp thuốcthử này khảo sát có điều kiện tối ưu nhất để hợp chất màu được tạo ra có những tínhiệu tốt nhất khi kiểm trả, giúp ta dễ dàng định lượng được lượng Nitrit có trong cácsản phẩm thịt và trong tự nhiên

MỞ ĐẦU1 Đặt vấn đề

Thực phẩm tươi sống, các sản phẩm đóng hộp từ thịt, nước uống, là những sảnphẩm không thể thiếu đối với cuô Sc sống hàng ngày và vi lượng Nỉtrit là rất cần thiếtcho các cơ thể sống và con người Nhưng với mô St hàm lượng lớn Nỉtrit sẽ chuyểnhóa thành 1 hợp chất khác gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm và sức khỏecủa con người Nitrit oxi hóa huyết sắc tố Hemoglobin trong hồng cầu để hìnhthành methemoglobin làm giảm khả năng vận chuyển oxi cho máu Đặc biệt nguyhiểm hơn đối với trẻ em, khi trẻ em không có đủ enzyme trong máu để chuyển hóamethemoglobin trở lại thành hemoglobin, vì vậy nếu bị ảnh hưởng lâu ngày củaNitrit trẻ sẽ mắc các bệnh da xanh, dễ nguy hiểm đến tính mạng, đặc biệt đối với trẻdưới 6 tháng tuổi, làm chậm quá trình phát triển của trẻ, tích lũy trong cơ thể gây racác bệnh về đường hô hấp Do trong hệ tiêu hóa của người trưởng thành có khảnăng hấp thụ và thải loại Nitrit nên ít bị ảnh hưởng bởi methemoglobin hơn.Khi bịngộ độc Nitrit, cơ thể sẽ bị giảm chức năng hô hấp, có các biểu hiện như khó thở,ảnh hưởng đến hệ hô hấp Nitrit được khuyến cáo là có khả năng gây bệnh ung thưở người do nitrit kết hợp với các axit amin trong thực phẩm mà con người ăn uốnghàng ngày hình thành một hợp chất nitrosamine-1 là hợp chất tiền ung thư Hàmlượng nitrosamin đã tích lũy đủ cao khiến cơ thể không kịp đào thải, tích tụ dầntrong gan có thể gây ra hiện tượng nhiễm độc gan, ung thư gan hoặc dạ dày.Hàmlượng Nitrit trong cơ thể cao sẽ gây ức chế oxi dẫn đến hiện tượng thiếu oxi trongmáu, cơ thể thiếu oxi sẽ bị choáng váng và có thể ngất khi đang làm việc hay hoạtđộng khác Trường hợp nhiễm độc trầm trọng nếu không được cứu chữa kịp thờidẫn đến nguy cơ tử vong cao.

Nguồn gốc nitrit là một dạng hợp chất của Nitơ và Oxy, tồn tại phổ biến trong tựnhiên có trong đất, nước và có cả trong thực phẩm và rau củ nhưng hàm lượngkhông đáng kể Trong đất nitrite được sinh ra nhờ vi khuẩn cố định đạm có trongđất Nitrite chủ yếu được dùng trong bảo quản thực phẩm như là thịt ướp muối,nước uống, các sản phẩm thịt chế biến sẵn

Do đó, sự kiểm tra và phân tích định lượng Nitrit là yếu tố quan trọng Hiện nay, cónhiều phương pháp để xác định Nitrit khác nhau như: sắc ký, phương pháp phântích phân đoạn, phân tích phân dòng có thấm tích nối tiếp, phương pháp emzym,phương pháp phân tích dòng liên tục, các phương pháp quang phổ ( UV- Vis).Trong các phương pháp hấp thu quang phổ thì UV-Vis là phương pháp phổ biến,đơn giản, rẻ tiền, thuận tiện dựa trên sự tạo hợp chất màu giữa thuốc thử hữu cơ vớicác Nitrit cần phân tích.

2 Mục tiêu đề tài

Mục tiêu cơ bản của đề tài là xác định các điều kiện phù hợp nhất, tối ưu nhất đểtạo ra hợp chất màu giữa nitrit và hỗn hợp thuốc thử sulfanilamide và N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride Tuy đã có tiêu chuẩn về qui trình xácđịnh nhưng cần thực hiện lại để hiểu rõ thêm về vấn đề và luyện tập thao tác,hiểurõ hơn và phương pháp thực hiện

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu3.1Đối tượng nghiên cứu

Tạo hợp chất mà giữa Nitrit và hỗn hợp thuốc thử sulfanilamide và ethylenediamine.

N-(1-naphthyl)-3.2Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu sulfanilamide và N-(1-naphthyl)-ethylenediamine, tạo hợp chất màu vàkhảo sát khả năng tạo hợp chất màu với Nitrit

4 Ý nghĩa của đề tài

Theo những kết quả nghiên cứu trước đây, sulfanilamide và ethylenediamine được ứng dụng làm thuốc thử hữu cơ và hợp chất màu với Nitrit Dođó, sulfanilamide và N-(1-naphthyl)-ethylenediamine đã được nhiều nhà nghiên cứusử dụng.

N-(1-naphthyl)-PHẦN 1: TỔNG QUAN

I.Tổng quan về các hợp chất1 Nitrit (NO )2-

Nitrite có công thức hóa học là NO2 thường gặp dưới dạng muối với sodium,potassium, và còn Mg , NH Được hình thành trong quá trình phân hủy hợp chất hữu2+

Ở dạng tinh khiết, nó có dạng bột tinh thể màu trắng hơi ngả vàng Nó tan rấttốt trong nước và là chất hút ẩm

2 Hợp chất N ( 1-Naphthyl ) ethylenediamine dihydrochloride

a Thuộc tính

N - (1-Naphthyl) ethylenediamine trải qua hầu hết các phản ứng điển hình với

naphthylamine và các amin chính như diazotation Tương tựnhư ethylenediamine tương tự của nó , nó cũng có thể hoạt động như một phối tửbidentate để đưa ra một số hợp chất phối hợp Tuy nhiên, nó là một phối tử bidentateyếu hơn vì nguyên tử nitơ trong nhóm naphthylamine phối hợp yếu do sự phân tán điệntích bằng cộng hưởng Ví dụ, nó phản ứng với kali tetrachloroplatinate trong dungdịch nước để cho ( -1-naphthyl-ethylenediamine) -dichloroplatinum (II)N

b Sử dụng

N - (1-Naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride được sử dụng rộng rãi trong phân

tích định lượng nitrat và nitrite trong các mẫu nước bằng phương pháp so màu Nó dễdàng trải qua phản ứng ghép diazonium với sự hiện diện của nitrite để tạo ra hợp chấtazo có màu mạnh Mẫu chứa các ion nitrite trước tiên được trung hòa và sau đó đượcxử lý bằng axit clohydric loãng ở 0 - 5 ° C để tạo ra axit nitric Sau đó, một lượng dưnhưng cố định của sulfanilamide và dung dịch ethylenediamine dihydrochloride - (1-N

naphthyl) được thêm vào Với axit nitric là thuốc thử hạn chế, phản ứng ghép azo tạora thuốc nhuộm azo định lượng đối với các ion nitrite:

Các hợp chất diazo hình thành chiếm màu đỏ điển hình cho một kết quả tíchcực Cường độ màu của dung dịch thu được sau đó được đo bằng máy đo màu và đượckiểm tra theo đường cong hiệu chuẩn để xác định nồng độ ion nitrit

Để phân tích nồng độ nitrat một cách định lượng, trước tiên mẫu được đưa qua cộtđồngcadmium để giảm các ion nitrat định lượng thành ion nitrite và có thể sử dụng quy

trình trên Tuy nhiên, kết quả phải được điều chỉnh cho các ion nitrite có trong mẫu banđầu

Phương pháp này có thể được áp dụng ở nhiều khía cạnh, bao gồm xác định nồng độnitrat / nitrite trong nước thải hoặc các mẫu sinh học khác như dịch nội bào, cho rằngmẫu trong suốt và không màu.

3 Sulfanilamindea Khái quát

Sulfanilamide (cũng viết là sulphanilamide) là một chất kháng khuẩn sulfonamit Vềmặt khoa học, nó là một hợp chất hữu cơ bao gồm anilin được dẫn xuất với một nhómsulfonamit Sulanilamide dạng bột được sử dụng trong Chiến tranh thế giới II để giảmtỷ lệ nhiễm bệnh và góp phần làm giảm đáng kể tỷ lệ tử vong so với các cuộc chiếntrước đây

b Cơ chế hoạt động

Là một kháng sinh sulfonamit, sulfanilamide hoạt động bằng cách ức chế cạnh tranh(tức là, bằng cách hoạt động như một chất nền tương tự) các phản ứng enzym liên quanđến axit para-aminobenzoic (PABA) PABA là cần thiết trong các phản ứng enzyme tạora axit folic, hoạt động như một coenzyme trong việc tổng hợp purin và pyrimidin.Động vật có vú không tổng hợp axit folic của mình nên không bị ảnh hưởng bởi cácchất ức chế PABA, loại trừ các vi khuẩn có chọn lọc

c Lịch sử

Sulfanilamide được chuẩn bị vào năm 1908 bởi nhà hoá học người Áo Paul Josef JakobGelmo (1879-1961) như là một phần của luận văn của ông về bằng tiến sĩ từTechnische Hochsschule Vienna, Áo Nó được cấp bằng sáng chế vào năm 1909.Gerhard Domagk, người chỉ đạo thử nghiệm Prontosil vào năm 1935 và Jacques vàThérèse Tréfouël, cùng với Federico Nitti và Daniel Bovet trong phòng thí nghiệm củaErnest Fourneau tại Viện Pasteur, xác định sulfanilamide là dạng hoạt hóa thường đượcghi nhận với khám phá sulfanilamide như là một chất điều trị hóa học Domagk đãđược trao giải Nobel cho công trình của ông

4 Sự tồn tại của Nitrit trong thực phẩm a Trong thịt tươi

Trong các sản phẩm thịt tươi như: thịt heo, thịt bò, … khi thịt đã chuyển sang giai thủyphân, lúc này thịt đã có nhiều biến đổi về màu sắc, nếu không có biện pháp khắc phụcthì thịt sẽ chuyển từ màu đỏ sang hơi nâu, xám và cuối cùng là màu xanh Chính vì vậycác điểm bán thịt nhỏ lẻ, người ta đã sử dụng muối nitrit để bôi lên trên bề mặt thịtnhằm cải thiện màu sắc cho sản phẩm, tạo được màu sắc đỏ giống với thịt tươi cònmới, tuy đó chỉ là vẻ bề ngoài, nhưng thức chất bên trong sản phảm thịt đã chuyển sanggiai đạo phân hủy Các sản phẩm thịt này để trong một khoảng thời gian sẽ bị chảynước, có mùi khó chịu, cấu trúc cơ thịt nhão không được săn chắc như lúc ban đâu Dođó, khi sử dụng các sản phẩm này, không những không mang lại giá trị dinh dưỡng màcòn đem lại nhiều nguy cơ gây hại cho sức khỏe vì trong giai đoạn này protein thịt đãbị phân giải, tạo ra nhiều chất không có lợi cho sức khỏe, bên cạnh đó tạo điều kiện chocác vi sinh vật có hại phát triển

b Trong thực thịt chế biến

Một số loại thực phẩm chế biến sẵn cũng chứa một lượng nhỏ nitrit Phần lớn nitritđược sự dụng trong thực phẩm nhằm mục địch làm chất bảo quản hoặc chất phụ gialàm tang một số đặc tính của thực phẩm Trong thịt và các sản phẩm từ thịt, nitrit làmchậm quá trình phát triển của botulinaltoxyn, độc tố làm hư thịt, làm gia tang màu sắcvà hương liệu của thịt nướng, làm chậm quá trình ôi, trở mùi, mất màu của sản phẩmthịt.

Các sản phẩm thịt thường sử dụng 4 loại phụ gia sau:-KNO3: Tinh thể không màu, vị cay, tan tốt trong nước -NaNO3: tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước , hút ẩm tốt-KNO2: Tinh thể màu trắng dễ tan chảy

-NaNO2: tinh thể trắng hay hơi vàng, dễ tan trong nước

-Nitrit được dung để bảo quản các sản phẩm thịt như thịt lợn muối xông khói hay dămbông Sản phẩm thịt sẽ giữ được màu sắc và hương vị sau khi xử lý với nitrit Cùng với

một số nhân tố khác, nitrit còn giúp làm chậm lại hoặc ngăn chặn quá trình phát triểncủa các loại vi khuẩn gây bệnh Hiện nay, hầu hết các sản phẩn thịt chế biến đều phảisử dụng nitrit hoặc nitrat để ngăn chặn sự phát triển và khả năng sinh độc tố gây liệt cơcủa vi khuẩn Cltridium botulium Độc tố do vi khuẩn này sinh ra thường ảnh hưởnggây ngộ độc cho người tiêu dung chủ yêu thông qua các loại thực phẩm như nước sốt,các sản phảm như nước sốt, các sản phẩm thịt, rau đóng hộp thủy sản…

II.Tổng quan về phương pháp phân tích phổ uv-vis1 Phương pháp xác định nitrit trong thịt

Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng nitrit trong thịt như:Xác đinh nitrit bằng phương pháp đo quang (TCVN 7992:2009)Xác định hàm lượng nitrat và nitrit trong sản phẩm thịt bằng đo phổ saukhi khử nitrat thành nitrit bằng enzym (TCVN 8160-3:2010)

Phương pháp xác định hàm lượng nitrat và nitrit trong sản phẩm thịt bằngsắc ký trao đổi ion ( TCVN 8160-4:2009)

Xác định nitrit bằng phương pháp phổ hấp thu phân tử (TCVN 6178 –1984)

Trong đề tài này, để phân tích hàm lượng nitrit trong sản phẩm thịt đã được chế biến,chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thu phân tử UV-VIS trên cơ sở phản ứngtạo hợp chất màu azo của nitrit với hỗn hợp thuốc thử: axit sunfanilic và α-naphtylamindựa vào TCVN 7992 – 2009 và TCVN 8160:3-2010) Tiến hành khảo sát để đưa ra quytrình tối ưu cho quá trình phân tích.

2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp

Là phương pháp phân tích công cụ dựa trên việc đo những tín hiệu bức xạ điện từvà tương tác của bức xạ điện từ với chất nghiên cứu

*Ưu điểm:

-Tiến hành nhanh và thuận lợi.

-Có độ nhạy cao, độ chính xác cao chính xác tới hàm lượng ppm.-Nhưng cũng phụ thuộc vào hàm lượng chất mà có độ chính xác từ 0,2-20%

=>Phải tuân theo định luật Lamber-Beer.

3 Định luật Lamber-Beer

Khi ta chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc(cường độ I ) đi qua một lớp dung dịch cóobề dày l và nồng độ C, thì sau khi dung dịch cường độ bức xạ bị giảm

đi(cường độ của bức xạ đi ra khỏi dung dịch I) do qua trình hấp thụ, phảnxạ, tán xạ, Độ hấp thu quang của dung dịch tỷ lệ thuân với C và l

A=lg ԑlCTrong đó:A : mật độ quang

L bề dày lớp dung dịch hấp thu(cm)C: nồng độ dung dịch(mol/l)

ԑ: hệ số hấp thu phân tử(lit.mol-1.com-1)

4 Các kỹ thuật sử dụng định lượng trong UV-VIS4.1.Kỹ thuật so sánh

Đối với kỹ thuật này người ta thường chuẩn bị 3 bình theo bảng sau:

Dung dịch so sánh là bình số 1 Bình thứ 2 là mẫu, thứ 3 là chuẩnĐo dung dịch mẫu ta có : Ax=ԑlCx

Do dịch dung chuẩn ta có : Ac= ԑlCcSo sánh giữa chuẩn và mẫu => Cx=

4.2.Kỹ thuật đường chuẩn

Phương trình cơ bản theop phổ UV-VIS là: A= ԑlC(ԑl=const, vậy A=f(C)hàm bậc nhất) Bằng cách chuẩn bị 1 dãy dung dịch có màu có nồng độ tăngdần và biết chính xác trước nồng độ C1,C2,C2 và dung dịch màu của chất

cần xác định nồng độ trong cùng điều kiện phân tích như dãy chuẩn Đo độhấp thu các dung dịch đó và dựng đồ thị tìm ra phương trình đường chuẩn, vàtừ đường chuẩn suy ra nồng độ của chất cần xác định Từ 1 đường chuẩn cóthể phân tích hàng loạt mẫu.

4.3.Kỹ thuật thêm chuẩn

Dùng mẫu phân tích là chất nên để pha chế 1 dãy mẫu chuẩn bằng cách lấy 1lượng nhất định mẫu phân tích, thêm chuẩn có nồng độ biết trước theo cấp sốcộng Đưa các dung dịch về điều kiện tối ưu Tiến hành đo quang Ngoại suynồng độ mẫu cần tìm.

II.Nguyên tắc

Nitrit trong dịch chiết của mẫu thử được xử lý bằng sulfanilamide và naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride Đo độ hấp thụ của hợp chất màuđỏ tạo thành tại bước sóng 540 nm

N-(1-III.Dụng cụ và thiết bị sử

- Máy quang phổ UV-Vis

- Bình định mức 25ml,50ml,100ml,250ml, 500ml.- Bình tia

- Pipet- Becher- Bóp cao su- ống nhỏ giọt

IV.Hóa chất sử dụng

Dung dịch Carrez số 1 150 g kali hexaxyanoferat (II) (K4[Fe(CN)6].3H2O) vàonước và pha loãng bằng nước đến 1000 ml.Dung dịch Carrez số 2 230 g kẽm axetat Zn(CH3COOH)2.2H2O và thêm nước

đến 1000 ml

Thuốc thử màu số 1 Pha 8g sulfanilamide trong 500ml đun nóng Thêm 330ml HCl pha loang dung dịch bằng nước đến 1000mlThuốc thử số 2 Hòa tan 0,330 g N-(1-naphthyl) ethylenediamine

dihydrochloride trong 250 ml nước.Hỗn hợp thuốc thử màu Thuốc thử số 1 + thuốc thử số 2 với thể tích bằng nhau

Dung dịch gốc natritnitrit( NaNO2 )=400mg/l

200 mg natri nitrit, được cân chính xác đến 0,1 mg, chovào bình định mức 500 ml rồi thêm nước đến vạch.

V.Lấy mẫu

Ở đây, các đối tượng nghiên cứu: Xúc xích, lạp xưởng, thịt xông khói, đều có thươnghiệu nên có thể lấy bất kỳ ở địa điểm nào làm mẫu đại diện Các mẫu thực phẩm đượcchúng tôi lấy tại hệ thống cửa hàng tiện lợi Vinmart, Familymart; từ ngày 14 đến ngày21 tháng 10 năm 2019 Các mẫu sau khi lấy về được bảo quản theo các điều kiện ghitrên bao bì

Trước khi tiến hành xác định hàm lượng nitrat, nitrit, các mẫu thực phẩm chế biếnđược xay nhỏ và xử lý theo phương pháp ngâm chiết dịch chiết sản phẩm được bảoquản ở nhiệt độ thường và tiến hành phân tích trong ngày.

VI.Các yếu tố khảo sát

1 Khảo sát bước sóng tối ưu2 Khảo sát pH tối ưu3 Khảo sát thời gian bền màu4 Khảo sát lượng thuốc thử5 Khảo sát khoảng tuyến tính6 Khảo sát LOD, LOQ

7 Dựng đường chuẩn tiến hành phân tích trên mẫu thật8 Hiệu suất thu hồi

9 Tính độ lặp lại

B TIẾN HÀNH KHẢO SÁT

*Toàn bộ qui trình thực hiện đều phải dùng nước cất 2 lần hoặc nước khử

ion Aquafina

1 Khảo sát bước sóng tối ưu ( tiến hành trên chuẩn)

Dựng 2 bình chuẩn và tiến hành đo bước sóng tìm ra bước sóng cực đại

VNO2-(20ppm) (mL) 0 6 10

Định mức đến vạch bằng nướcĐể yên 15 phút

Quét bước sóng từ 200 – 800 nm=> bước sóng cực đại

2 Khảo sát pH tối ưu( tiến hành trên chuẩn)

Dựng dãy bình có pH tăng dần và cố định các yếu tố còn lại

Định mức đến vạch bằng nước cấtĐể 15 phút

Tiến hành đo quang ở bước sóng cực đại=> pH tối ưu

5,0

Vthuốc thử (mL) 8

Định mức đến vạch bằng nước cất

Để 15 phút

Tiến hành đo quang với bước sóng cực đại => pH tối ưu

3 Khảo sát thời gian bền màu( tiến hành trên chuẩn)

Dựng 2 bình có 2 nồng độ khác nhau đo A tìm thời gian tối ưu

4 Khảo sát lượng thuốc thử( tiến hành trên chuẩn)

Dựng dãy bình có nồng độ thuốc thử tang dần và cố định các yếu tố còn lại

Định mức đến vạch bằng nướcĐể đến thời gian tối ưu

Đo quang ở bước sóng cực đại=> lượng thuốc thử tối ưu

b Nồng độ 3.2ppm

Vthuốc thử (mL) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0Định mức đến vạch bằng nước

Để đến thời gian tối ưu

Đo quang ở bước sóng cực đại=> lượng thuốc thử tối ưu

5.Khảo sát khoảng tuyến tính( tiến hành trên chuẩn)

Dựng dãy bình có nồng độ tăng dần

(mL) 0,5 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0VNO2-(20ppm)

(mL) 0,0 0,0 2,5 5,0 12,5 25,0 0,0 0,0 0,0 0,0VNO2-

(mL) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,5 2,5 5,0CNO2- (ppm) 0,01 0,10 1,00 2,00 5,00 10,00 20,00 30,00 50,00 100