Phân tích hóa học thực phẩm

Sự kết hợp giữa các cụm thiết bị phân tích công cụ hiện đạt nhĩ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC, sắc ký khí GŒC, sắc ký khí với bộ phận phát hiện cộng kết điện tử GC-ECD và sắc ký khí khố

II.» 4310011) : a (Chu bién)

NHA XUAT BAN KHOA HOC VA KY THUAT

HÀ DUYÊN TƯ (Chủ biên)

Phân tích Hóa học thực phẩm

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2009

LOI NOI DAU

Năm 1996, Hà Duyên Tư (chủ biên) và các cộng sự đã viếi cuốn giáo trình

"Quản lý và kiểm tra Chất lượng thực phẩm” gồm 3 phẩm: Phan 1 Quan lý chất

lượng thực phẩm; Phần 2 Một xố phương pháp phân tích thành phần hoá học chất

lượng thực phẩm; Phần 3 Đảm bảo chất lượng tổng hợp và dinh dưỡng thực phẩm

Giáo trình đã được giảng dạy cho sinh viên ngành Công nghệ chế biến thực phẩm

Từ năm 2003, sau klủ nhóm chuyên ngành “Quản lý chất lượng thực phẩm” hình thành, để cải tiến phương pháp giảng dạy và giáo trình, tác giá Hà Duyên Tư đã cải biên bổ sung vào phần Ú để viết thành giáo trình “Quản lý chất lượng trong công nghệ thực phẩm ” (Nhà xuất bản KHKT, Hà Nói-2006) và chuong “Phan tich cảm quan ” thành giáo trình "Kỹ thuật phan tích cảm quan thực phẩm ” (Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội-2006) Năm 2009, Chủ biên và các cộng sự đã thống nhất viết lại, bổ sung để tái bản phan 2 thành cuốn giáo trình "Phản tích hoá học thực

phẩm ”,

Phản tích hóa học thực phẩm là một môn học chuyên ngành giảng dạy cho sinh viên những năm Cuối ngành Công nghệ thực phẩm và liên quan Món học đồi hỏi người học dã có kiến thức cơ bản về Hóa học và các món phản tích hóa học như Phân tích định tính, Phân tích định lượng, Phân tích công cụ Sẽ tốt hơn nếu

người học đã có kiến thức về Hóa sinh, Công nghệ thực phẩm và Chất lượng thực phẩm

Ngày nay chuyên ngành phần tích thực phẩm đã có những bước tiến lớn, nhờ những dụng cụ và thiết bị hiện đại mà việc phân tích thành phần hóa học trở nên nhanh chóng, đơn giản và chính xác hơn Sự kết hợp giữa các cụm thiết bị phân tích công cụ hiện đạt nhĩ sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký khí (GŒC), sắc ký

khí với bộ phận phát hiện cộng kết điện tử (GC-ECD) và sắc ký khí khốt phổ (GC- MS) đã cho phép nghiên cứu chính xác thành phần và cấu trúc của các thành phần hóa học thực phẩm, đặc biệt là các thành phần vì lượng, các độc tố ở dụng vết Các

kỹ thuật phân tích này cho phép kiểm soát tốt thành phần và chất lượng thực phẩm

từ khâu nguyên liệu, chế biến, bảo quản đến tiêu thụ Ngoài ra còn đảm bảo kiểm

soát về an toàn và vệ sinh thực phám

Trong khuôn khổ thời lượng giảng dạy và trên nền kiến thúc đã có của "hgười học, cuốn giáo trình đê cập đến kỹ thuật phân tích các thành phân dinh dưỡng, một

số hợp chất hóa học khác và các thành phần hóa học gáy ngộ độc thực phẩm

Trong mỗi chất hoặc nhóm chất cần phân tích, tài liệu viết thành 3 phần: 1) Giới

thiệu chung, 2) Kỹ thuật phân tích, 3) Các bài thí nghiệm Phần các bài thí nghiệm

được lựa chọn trên cơ sở yêu cầu thực tế của các xí nghiệp chế biến thực phẩẩm Phần cuối của giáo trình có đề cập một số phương pháp phân tích hiện đại trên những thiết bị tiên tiến mà trên thực tế nhiều cơ sở nghiên cứu và sản xuất đang sử

dụng

Cuốn sách này dùng làm giáo trình giảng dạy cho sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm và Công nghệ sinh học trên cơ sở cải tiến, bổ sung từ các tài liệu

giảng dạy nhiều năm nay Tuy vậy lần tái bản này chắc chắn không thể tránh khởi

những thiểu sót Chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý của bạn dọc để bổ sung và

hoàn chính vào những lần xuất bản sau

CÁC TÁC GIẢ

PHAN CONG VIET, SỬA VA BO SUNG

(LAN TAI BAN THU NHAT) CHUONG 1 HA DUYEN TU, NGUYEN THỊ THẢO

CHUONG 3 NGUYEN THI HIEN

CHUONG 4 NGUYEN THỊ HIỀN

CHUONG 5 LE BACH TUYET

CHUONG 6 PHẠM SƯƠNG THU, VU HONG SƠN

CHUONG7 PHAM SUONG THU, NGUYEN THI MINH TU

CHUONG 8 HOANG NGQC CHAU

CHUONG 9 NGÔ HỮU HỢP

CHUGNG 10 HOÀNG NGỌC CHÂU

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU HH HH H1 HH HH HH1 111111 3

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU _ snnoonn H 1.1, MOT SO THÀNH PHẢN HÓA HỌC THỰC PHẢM n0 12

0n: 4

1.1.2 THÀNH PHAN DINH DUGNG CUA THUC PHAM

1.1.3 CAC THANH PHAN HOA HỌC KHÁC

2.4 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HAP THU VA PHẢN HÁP THỤ 35

CHƯƠNG 3 PROTEIN

3.1 DAI CUONG VE NGHIÊN CỨU CAU TRÚC PHÂN TỪ PROTEIN

3.2 MOT SO TINH CHAT QUAN TRONG CUA PROTEIN

3.2.1 KHOI LUQNG VA HINH DANG PHAN TU PROTEIN cossecsssesseccssceseecccceccec 4I 3.2.2 TINH CHAT LUGNG TINH CUA AXIT AMIN VÀ PROTEIN 44 3.2.3 TÍNH CHÁT DUNG DỊCH KEO PROTEIN, SỰ KÉT TỦA PROTEIN 46 3.2.4 KHẢ NĂNG HÁP THỤ TIA TỬ NGOẠI CỦA DUNG DỊCH PROTEIN 48

3.2.5 CÁC PHẢN ỨNG THƯỜNG DÙNG ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH LƯỢNG AXIT AMIN

Z.ÿJ:ói on 49

ky 09/7) 08 CHƯƠNG 4 ENZIM

4.1 GIỚI THIỆU

4.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT LỰC ENZIM 67 4.2.1 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ NHỚT n2 ceei 67 4.2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC KẾ à nhe 67 4.2.3 PHUGONG PHAP AP KE uessssssssssssssccsseccssnecsesnssecsecseseressasessusessnesseessscssnenensensneenssess 4.2.4, PHUONG PHAP PHO QUANG KE sscscsssetscsssreserssetessesssssssecsssssesssssenes

4.2.5 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ LIÊN TỤC

4.2.6 PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

4.2.7 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC -.-ooss on nHHeH eririrrin 69 4.2.8 NHỮNG ĐIÊU LƯU Ý KHI XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ ENZIM 71 4.2.9 CHUẦN BỊ DỤNG DỊCH ENZIM ĐỀ XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ XÚC TÁC 72 4.3 THỰC HÀNH -. ccSs2rtt 0.00.011n1.mnrriririiirirrrirrrirrrriiiiinirn 72 4.3.1 ENZIM PROTEOLJITIC : c-5c5SSccSceiEttrEA r1 mimrie 73

4.3.2 KIỀM TRA HOAT ĐỘ CUA CAC CHE PHAM ENZIM AMILAZA TRONG

CONG NGHIEP wiessessssssssssscccsscsesssssescossesssssssssneeecensvsssnsnsneeeeenssnesssnssnsssssescenenssessesesenunssat 80 4.3.3 XÁC ĐỊNH HOẠT LỰC ENZIM XENLULAZA eeeeeeeeerrrniririee 94 4.3.4 ENZIM CATALLAZA .- 5-2 010 trrtriiHiiiiiiiiiiiiiiiiiiiitriiirirr

4.3.5 ENZIM PEROXIDAZA

4.3.6 ENZIM LIPAZA cscssssssssccsssssssossssssseseessassnsnscsecnenene

4.3.7 XÁC ĐỊNH HOẠT LUC ENZIM TRONG NAM MEN BÁNH MÌ 105

CHƯƠNG 5 GLUXIT - 9: 22tr Wil 5.1 ĐỊNH LƯỢNG GLUXIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU 111 5.1.1 NGUYEN TAC SO MAU wnsescssssssssssssssseeessssensssssensersestsenannsnssssssnsensanscnsersssaasinia 111 5.1.2 XAC ĐỊNH CÁC HEXOZA BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU 115

5.2 XAC DINH BANG PHƯƠNG PHÁP PHAN CỰC

5.2.1 NGUYEN TAC casesscsssstsssssssssssessersvsssssnsceecersnsnssanonsssencersesnssensasannnnnsereneenee

5.2.2, THUC HANH sesssssssssssssssssssseensnreesnsseesnsonsesvssnnsenannssecnnnneeccnnnnaresnnsonens

5.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC, ss-csx 2 SH 11221110111 2112.12115E1nEnnreree 125 5.3.1 CHUAN BI NGUYEN LIEU TRUGC KHI PHAN TiCH THANH PHAN DUONG

CHUONG 6 LIPID oessesccsssssssssssssssssssssscssssssssscsssssnsesenneneseenssssesceesevsssnssssesessessesee 149 6.1 GIOL THIEU ns ssssssessssssccssssssssnvevsusesssssscessssssnsssssssnssssassesssssnsnsssssssecsesssssssssssevescossen 149 6.1.1, THANH PHAN VA TINH CHAT CUA DAU MG vecccccssccccccccccsccssscccsssssssssssssssssese 150 6.1.2 CÔNG NGHỆ SAN XUAT DAU THUC VAT vescssscsssssccssssssssscsssssssscossossesssennese 153

6.1.3, KIEM TRA CÔNG NGHỆ SAN XUAT DAU THUC VAT wossssccccssccccsccssssscsreseres 155

6.2 PHAN THUC HANH uscccsssssssssscessssscsssssossssaccessrsessssssasssssnsssessesssssessussssssussessnsenenees 160

6.2.1 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÁT BÉO

6.2.2 XÁC ĐỊNH THÀNH PHÂN CHÁT BÉO cc „ l64 6.2.3 XÁC ĐỊNH CHÁT LƯỢNG CHÁT BÉO 0e 177

6.3 KIEM TRA CHAT LUQNG DAU BÉO SAU QUÁ TRINH CONG NGHỆ 183 CHƯƠNG 7 CHẤT THƠM csssssscsssssssssssssessssssassessassssusssissesssscucessecccssseecsssce 187 7.1, GIGT THIBU escesssssesssssssssssssssssssssusssssssesensesessssssasssensasissssiutsusssesecccscsssssessee 187

7.2 NHỮNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT CHÁT THƠM 0e 188

7.2.1 PHƯƠNG PHÁP KHÔNG GIAN ĐẦU (PHƯƠNG PHÁP HEAD-SPACE) 188 7.2.2 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT NHỮNG CHẤT BAY HOI TRONG DUNG DICH BANG

7.2.6 PHUONG PHAP PHAN DOAN VA NHAN BIET

10.1 GIỐI THỈỆU scssessrtrrerrerrrrrrirriirrrririiiirrrrirrriiriiin

10.2 THỰC HÀNH eenniiiieriirirriiiiiiiiiiinniiririiierriie

10.3 XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CỰC PHÔ 264

10.3.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP CỰC PHÔ

CHƯƠNG 11 TỔN DƯ VÀ NHIỄM TẠP ĐỘC TỐ -. -¬¬ 271 11.1 GIỔI THIỆU . 22.tt1101.1 1.nndrmrirrrr 271

11⁄2 DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT eeerrrerennrrrrrreee 271 11.2.1 GIỚI THIỆU osnsserirrrirrrrrrrirrrrrrrtrrrrrrrrmie 271 11.22 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH -.ccceerrrrrrrrrrrrrrdtrrrrrrmrrrrir 272 112.3 THỰC HÀNH sccceenrirrrrirrreriririrriririirrrrmrriririrrrtrtrrirrriie 275

11.3 CHÁT KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG eenrrererrrrrrrrrrrrrreree 277

11.3.1 GIỚI THIỆU nen

11.3.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

L17 MỘT SÓ THÀNH PHÂN KHÁC 0 0 52210111 301 117.1 GIỚI THIỆU 20110010 Eererereeeeeeeeeeee 301 11.7.2, CHAT 3-MCPD VÀ MELAMIN 22211 EeEnESe 302 H173 NITRIT, NITRAT VÀ SÒ;, cọ neo 302

117.4 THỰC HÀNH HH0 eererenerenereeeeeee 306

10

Chương I

GIỚI THIỆU

a

Thực phẩm là sản phẩm có nguồn gốc từ động, thực vật mà con người dùng

để ăn, uống cho nhu cầu sống, vận động và phát triển của cơ thể Thực phẩm là loại

sản phẩm phổ biến nhất liên quan đến hoạt động sống của con người Hầu hết các

đồ ăn, đồ uống mà con người sử dụng đều có thể gọi là thực phẩm

Thực phẩm có những thuộc tính đặc trưng về mặt lý học, hoá học, hoá lý, hoá

sinh, sinh học và cảm quan Hầu hết các đặc tính này có nguồn gốc từ nguyên liệu

chế biến nhưng cũng có thể được bổ sung vào hay sinh ra hoặc bị nhiễm trong quá

trình trồng trọt, chăn nuôi, chế biến Ngoài thành phần dinh đưỡng và một số thành

phần đặc trưng của sản phẩm, các thành phần bổ sung với mục đích tạo cấu trúc và

tính chất cảm quan, thì một số thành phần hóa học bị nhiễm vào thường là không

mong muốn Vì vậy việc phân tích toàn diện các thành phần hóa học và phụ gia

thực phẩm là rất quan trọng để đánh giá chất lượng một sản phẩm Quá trình phân

tích này được thực hiện nghiêm ngặt từ khâu nguyên liệu đến quá trình chế biến,

bảo quản và phân phối sản phẩm tới tay người tiêu ding

Tất cả các thuộc tính lý, hoá, sinh của các thành phần thực phẩm đều có thể

đo được, biểu diễn được dưới dạng các thông số cụ thể Việc phân tích, đo đạc và

định lượng các thành phần hóa học thực phẩm ngày càng được chú trọng để đảm

bảo chất lượng sản phẩm hoặc nghiên cứu và tạo sản phẩm mới Cùng với sự phát

triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, các phương pháp phân tích ngày càng

phát triển hơn, hiện đại hơn và có độ chính xác cao hơn, góp phần đắc lực cho việc

kiểm tra chất lượng và quản lý sản xuất

H

1.1 MOT SO THANH PHAN HÓA HỌC THỰC PHẨM

Trong khuôn khổ của cuốn giáo trình này, chúng tôi giới thiệu các phương pháp phân tích thông dụng để phân tích một số thành phần hóa học trong thực

phẩm

1.1.1 NƯỚC

Nước là thành phần quan trọng trong hoạt động sống của tế bào động và thực

vật Khi đã được sơ chế hoặc chế biến thành sản phẩm thực phẩm, tùy loại thực

phẩm mà hàm lượng nước rất khác nhau Ngũ cốc từ 10 - 20%, thịt từ 60 - 70%, rau quả từ 80 - 95% Nước không cung cấp năng lượng nhưng giữ vai trò ổn định hàm

lượng nước, ổn định cấu trúc đặc trưng của sản phẩm Trong thực phẩm nước ở dạng liên kết và dạng tự do Nước tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và làm hỏng thực phẩm vì vậy xác định hàm lượng và hoạt độ của nước trong thực phẩm là

rất quan trọng

1.1.2 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA THỰC PHẨM

Thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm là các chất trực tiếp tham gia vào su

sinh trưởng, phát triển của cơ thể và sinh năng lượng trong quá trình tiêu hóa Con người tồn tại và phát triển nhờ các chất dinh dưỡng Các chất dinh dưỡng bao gồm:

¢ Protein

Protein là thành phần chính của thực phẩm nguồn gốc động vật như thịt, cá, trứng và một số thực vật như các loại đậu Theo mức tiêu thụ thực phẩm thông thường, protein cung cấp khoảng 10-15% nang lượng Năng lượng do lg protein cung cấp khoảng 4,0 kcal Về cấu tạo, protein là các polime phân tử lớn chủ yếu bao gồm các axit amin kết hợp với nhau qua liên kết peptit Khối lượng phân tử của Protein khoảng từ hơn mười nghìn đến hàng trăm nghìn dalton hoặc lớn hơn nữa Các phân tử này có dạng hình cầu hoặc dạng hình sợi Hai dạng phân tử này có một số tính chất khác nhau, trong đó dạng hình cầu tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, rất hoạt động về mặt hoá học, hầu hết nhóm này có hoạt tính xúc tác - hoạt tính enzim Mỗi enzim có khả năng xúc tác cho một số phản ứng nhất định

Hoạt động xúc tác của enzim được tính thông qua tốc độ chuyển hoá của cơ chất

hoặc tốc độ tích tụ sản phẩm tạo thành Bảng I.2a cho hàm lượng protein trong một

22 19,8 17—20

13 — 14,8 3,5 -3,9

Gạo nếp Gao té

36,8 24,3

22 21,6 7,8-8 8,0 - 10 8,2

78

e Gluxit

Gluxit là một trong những thành phần chính trong thực phẩm nguồn gốc thực

vật, thường tồn tại 6 dang monosacarit va polysacarit Gluxit chiếm tới 80-88% chất

khô và là thành phần dinh đưỡng quan trọng và chủ yếu trong khẩu phần ăn Gluxit

cung cấp khoảng 65-70% năng lượng trong khẩu phần ăn thông thường, năng lượng

cung cấp từ Lg là 4 kcal

Gluxit duoc cấu tạo từ các nguyên tử C, H, O Các monosacarit (đường đơn)

dễ tan trong nước, có vị ngọt Bảng 1.2b cho ham lượng gluxit trong một số thực

Nhóm lương thực Hàm lượng (%) | Nhóm đậu, quả Hàm lượng (%)

e = Lipit

Lipit hay còn gọi là chất béo là thành phần chính của mỡ động vật, dầu thực

vật và có nhiều trong một số thực phẩm như thịt, trứng, sữa, phomat Lipit là thành

13

phần có giá trị dinh dưỡng cao vì là thức ăn giàu năng lượng, năng lượng cung cấp bởi một đơn vị khối lượng chất béo lớn gần gấp 2 lần một đơn vị khối lượng tương đương của gluxit và protein lg lipit có thể cung cấp 9 kcal trong khi lg protein hoặc 1g gluxit chỉ cho 4 kcal Về cấu trúc hóa học lipi là hỗn hợp các ester của của glycerin và các axit béo Hàm lượng lipit trong một số thực phẩm cho trong bảng 1.2

Bảng 1.2c Hàm lượng lipit trong một số thực phẩm

Thịt, cá, sữa Hàm lượng % Hạt dầu và đậu Hàm lượng %

Chất thơm là một tổ hợp các chất hóa học có trong sản phẩm thực phẩm, khi

bay hơi thì làm cho khứu giác cảm nhận được mùi Các chất hóa học đó bao gồm các hợp chất amin, các hợp chất dị vòng, cacbuahydro, tecpen, rượu, alđehyt, xeton Những chất thơm đóng vai trò chủ yếu trong đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm, chúng có nguồn gốc từ nguyên liệu hoặc sinh ra trong quá trình chế biến thực phẩm và cho phép xác định mùi đặc trưng của sản phẩm

® Vitamin

Vitamin là một nhóm chất hữu cơ có phân tử tương đối nhỏ, rất cần cho cơ thể sống và sinh trưởng ở liều lượng rất nhỏ Trong cơ thể, vitamin đóng vai trò như những chất xúc tác sinh học Đặc trưng của vitamin là không thể thay thế lẫn nhau

và năng lượng cung cấp bởi vitamin hầu như không đáng kể Các vitamin có cấu trúc và tính chất rất khác nhau Người ta phân vitamin thành hai nhóm, nhóm tan trong nước và nhóm tan trong chất béo Vitamin có nhiều trong các loại thịt, cá, trứng, sữa, lương thực, rau và hoa quả Hàm lượng một số vitamin trong thực phẩm cho trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Hàm lượng vitamin trong một số thực phẩm

- Trong phân tử của hợp chất alcaloit có nhân dị vòng, có chứa nitơ và có mùi, vị đặc trưng Khi dùng thực phẩm có chứa alcaloit, hệ thần kinh bị kích thích mạnh, tăng cường hoạt động của tim, của các cơ bắp và tăng cường sự hô hấp

- Phenol thực vật là một nhóm hợp chất hữu cơ có màu sắc, mùi, vị đặc trưng

cho sản phẩm Vị đắng của hợp chất phenol trong một số sản phẩm có tác dụng nâng cao giá trị cho sản phẩm Trong quá trình chế biến hợp chất phenol biến đổi

tạo màu đặc trưng cho một số sản phẩm

= NHỨT lá THỐU HHIYCH Tô qUanh HÓjg Trong XâV dựng cơ the và chuyền họa những hấu hết thức phẩm tiền thụ ở dang tự nhiên đèu chứa rất íL naữi chọi, qua rau, thị, cá) Những thực phạm: đã qua chế biến lại chứa rất nhiều Haứữt VÌ được bộ sung muối án vào trong quá trình che bien nhữ bánh mà phomat, giùm bóng,

- Kah có mật trong hậu hết các loại thực phẩm, Thực phẩm chứa nhiều Na

và R là bánh mì, thh, sữa, Khoai tây, cà chủa,

Mangie có nhiều trong thực phậm nguồn sọc thực VU nhữ Cacao ngũ coe

- Canxi Re chat Khoáng có tý lệ cao nhất rong cơ thể,

Ngoài các chất Vỏ cơ ở mức đa lượng trên đây trong thực phẩm còn chứa mỌt số chất vô cơ ở mức vị lượng những rất cần thiết cho hoạt động của cơ thể, Các chất này giúp cho cơ thể có sức khoe tốt Trong khẩu phản thức ấn hàng ngày thường chứa dụ nhóm chất ví lượng, Trong số những chất vĩ lượng quan trọng có thể kể đến kẽm, đóng, manean, molipden, iod, lo, Kẻ cả asen, bọr và vanadi

1.1.4 MOT SO THANH PHAN GAY NGO DOC THUC PHAM

Ngoài những thành phản hóa học cơ bản nẻu trên tham pc vào việc cấu thành nên cấu trúc và đạc trưng của từng loại thực phảm, còn có những thành phản khác Không tham giá cầu thành đặc trưng của thực phẩm Những thành phan nay được tích lũy trong quá trình trồng trọt, chân nuôi, chế biển, bố sung và bảo quản,

có kha năng gây độc hại cho con người còn có tồn đư trong sản phẩm trước khi tiêu

thụ Các thành phân đó là:

e - Chất vỏ cơ gày doe

Một số chất sau đây có trong thực phẩm có thể gây độc cho cơ thể, đó là các kin loại nặng như: động, chì, kẽm, thiếc, các hợp chất chứa asen, các hợp chất chứa

flo Nguồn gốc của các chất này có thể do nhiễm tạp từ nguyên liệu khi trồng trọt,

chán nuôi, do bạo bì bảo quản hoặc các thiết bị sản xuất nhiễm vào thực phẩm Khi

ăn phải các sản phẩm chứa chất đọc sẽ có triệu chứng nôn mửa, nhức đầu, rối loạn tiêu hoá có thể dân đến tứ vong

#5 Thàp To ñr nhìn

on Levee aan boy ị ' 1

Trong theme a Gatien vege cae chaf me đy nh 1m Đồ sec Đình nén, Vive

tị i har ta

dạ Biệt Ni tou hating ifn wooo dan fp dhe a1

GU bauer ta han dal

VỚI sỐ Tượng Tờn và Không chọn Bạc, VỆ đu Khing đá sát cớ NHCH sa hd D0 1100

Ở VÕ CŨ (chúng sẻ pảy ra chứng nhức dau, tiệu cháy, BÓN aida, dae bigt fa sor, ror loạn thủn Kinh hôn mẽ và đờ dan) Có một vài loại thức án màng đến rếi loan, hòn

mẻ như cà độc được hoạc một số loài cá dộc Bang 1.4 cho ví dụ vẻ các thực phar

Có nữuý cơ gây độc

Bảng 1.4 Một số loại độc tố tự nhiên trong thực phẩm

Khoai tây xanh Solanin Các loại rau khác Hydroxytryptamin

e Thuốc trừ sâu và kháng sinh

Iliện nay lượng thuốc trừ sâu, điệt có, diệt côn trùng dùng trong nóng nghiệp

rất lớn Mặc đù đã thực hiện những quy mình đám bảo an toàn trong canh tác nòng

nghiệp nhưng chỉ có thể giảm thiểu lượng tồn dư trong sản phẩm nhưng dõi khi

lượng tồn dư này vẫn ở mức cao hơn cho phép Vì vậy phải thường xuyển kiểm tra

dẻ kiểm soát nghiêm ngặt lượng tồn dư thuốc trừ sâu, diệt có này,

Trong chăn nuôi gia súc, gia cẩm và nuôi thả thủy sản, việc sử đụng kháng sinh trị bệnh cho vật nuôi là không thể tránh khỏi Nhưng việc sử dụng khóng phù

hợp, để lại lượng tồn dư lớn kháng sinh sẽ gây ra những nguy cơ tẠo ra cae mam bệnh ở người Ngoài ra lượng kháng sinh tồn dư trong nguyên liệu còn anh hưởng

đến một số quá trình chế biến tiếp theo, Vì vậy xác dịnh lượng ton du nay cling rat

cần thiết

e - Thuốc kích thích tăng trưởng

Thuốc kích thích tầng trưởng đang được sử dụng kha phố biến thông qua việc trôn vào thức án chân nuôi để làm tạng trọng cho vật nuôi nhanh chong Khi dùng

thuốc Tang trong, vật nuôi chóng lon nhanh đưa vào giết, mố và chế biển nên thuốc

tăng trưởng chưa kịp phân hủy, lượng tồn dư tuy rất nhỏ nhưng cũng sẽ ảnh hưởng

rất lớn tới sức khỏe khi tiêu dùng

1.2 PHAN TICH THANH PHAN HÓA HỌC THỰC PHẨM

Lấy mẫu và lựa chọn quy trình phân tích là quan trọng nhất trong phân tích

thực phẩm Quy trình phân tích thường được tiến hành như sau: lấy mẫu (thu thập,

bảo quản), xử lý mẫu (chiết, làm giàu, tách và làm sạch), phân tích định tính

và/hoặc định lượng (sử dụng các kỹ thuật khác nhau như sắc ký, phổ)

1.2.1 LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU

Bước đầu tiên trong phân tích thực phẩm là lấy mẫu Mẫu được lấy ngẫu nhiên hoặc theo hệ thống sao cho mẫu mang tính đại điện, không bị nhiễm bẩn và được xử lý hợp lý nhằm thu được kết quả phân tích ý nghĩa Đối với mỗi loại sản

phẩm tùy thuộc vào đặc tính riêng biệt mà có các quy định cho việc lấy mẫu khác

nhau Lấy mẫu nói chung thường nhằm các mục đích sau:

- Kiểm tra quá trình sản xuất

- _ Kiểm tra nghiệm thu

- Xác định đặc trưng của lô

Để tiến hành các phép thử

Đánh giá thị trường Trong các phân tích với mục dich quan lý chất lượng thực phẩm, phương

pháp lấy mẫu đúng yêu cầu có kế hoạch cụ thể về địa điểm lấy mẫu, vị trí lấy mẫu

và các kỹ thuật lấy mẫu phù hợp với tính chất của sản phẩm

Địa điểm lấy mẫu: lấy mẫu tại nơi bảo quản, bốc đỡ hay vận chuyển,

tại từng điểm (hoặc sau từng thiết bị) trong quá trình sẵn xuất, tại các điểm nhập nguyên liệu và xuất thành phẩm

Kiểm tra sơ bộ lô sản phẩm: kiểm tra sơ bộ tính đồng nhất của lô

hàng

Vị trí lấy mẫu: lấy ngẫu nhiên nhưng cần làm sạch để sản phẩm lấy ra

khong bi day ban

Dụng cụ lấy mẫu: đối với các loại sản phẩm khác nhau, hình dáng của

các loại dụng cụ lấy mẫu cũng khác nhau và dựa vào các tiêu chuẩn phù hợp cho từng loại sản phẩm riêng biệt

Các dạng lấy mẫu: tùy theo loại mặt hàng mà quy định lấy mẫu sao cho phù hợp, dễ đại diện, dễ phân tích như mẫu là chất ran, chat long

hoặc chất khí

Mẫu không phân tích ngay cần được bảo quản để tránh phân hủy trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, oxy và ánh sáng thích hợp Một cách bảo quản đơn giản là mẫu được đựng trong hộp kín và giữ trong tủ lạnh Dụng cụ chứa mẫu phải khô, tiệt trùng và không dễ vỡ

1.2.2 XỬ LÝ MẪU

Mẫu thực phẩm thường được chiết, tách hoặc cô đặc trước khi phân tích Vì mẫu thực phẩm có thành phần phức tạp, chứa rất nhiều chất khác nhau và không đồng nhất Mặt khác, hàm lượng chất phân tích đôi khi quá thấp hoặc không phù hợp với phân tích trực tiếp nên phải loại bỏ các thành phần có khả năng ảnh hưởng tới kết quả Vì vậy, mẫu cần phải phân lập, tách và làm giàu các hợp phần mẫu cần

19

phầm tách, €p betes dpe tebe pee ỦN Poa dhe i short HưnHš: phan lọ THỦ du ĐJUOHĐ SIIH cúi Hình sais VỀ Bản Quán Tin, he: Lemonade op mia Gah iste ver Olas hue

rs plo dion Boo cep Sluis cei dos va ket tee Ngữu# nu plus tip can phat fie Gon bore ay dest fioge Aa 13 bea coe phiene phop Rhac nied nies pla md, Mộc HA đen đọc, sự dụng chat hae pha dich Tý pha min), Khong gián dâu

1245) 51 an

1.2.3 LUA CHON KY THUAT PHAN TICH

hos thuật phân tích được lựa chọn đựa trêu những tiêu chí sau:

khá năng tiến hành phân tích: cỡ nấu, hóa chất, thiết bị, giá thành, trạng thái cuối cùng của mẫu;

~ cúc yêu cầu cơ bản: độ chính xác, độ nhạy, độ đặc hiệu, giới hạn phát biện, dệ lấp lạt;

- thao tác: an toàn, đơn giản, rút ngân thời gian phản tích;

nh trạng kỹ thuật: phương pháp chính thức, phương pháp phòng: thí nghiệm

Các phương pháp chính thức đã được phát triển và nghiên cứu hoàn thiện dể

phương nhấp tiêu chuẩn như TƠVN, ISO, AOAC, AACG, và AOCS, Tuy nhiên

œỦéu Kỹ thuật phân tích không phải là các phương pháp tiêu chuẩn vì khá mới và

sở sảnh gia các phòng thí nghiệm Các phương pháp chính thức bao gũi các

khong áp dụng được cho một số mẫu nhất định Trong những trường hợp này các phương pháp phòng thí nghiệm có thể được sử dụng nếu như đã qua kiểm định

1.2.4 ÁP DỤNG CÁC KỸ THUẬT PHÂN TÍCH

Các phương pháp phân tích truyền thống như phân tích trọng lượng và hóa bọc vẫn dược sử dụng trong các phân tích thực phẩm Tuy nhiên khi phân tích cúc hợp chất với hàm lượng thấp và cần độ chính xác cao thì các phương pháp phân tích

Pane cong cungay càng chiếm ưu thể, Có nhiều Rỹ thuật phân tích thực phẩm dựa trêu nguyên lý sắc ký, quang phó, vật lý và sinh học,

những đựng vũ Dượt ĐỊ ch? 2118 bác chs ce rca ta Tra ñ Hit 1S 1 đối

Sơn, THƯỜNG dHWO cing da wae tah hts sr Pia bee seme Tropes bons

qua nhỏ các chat

1.2.4.2 Cae k¥ thudt pha

*® UV, Vũ, huỳnh quang

Phổ cực tín và ánh sáng trong thay hap thu bic xa va duge sue dune trong phone thi nghiém tr nhiéu nam nay Cae cau te car phan tich trong mau this phan hấp thụ cực tím (UV) và ánh sáng trong thấy cVÍS) có thể được phân tích cụ hình sóng đạc trưng trong quang phó khi Không có các chất ảnh hương, Pho nưynh quang nhay hon pho UV/Vis Nhiew phan tu hữu cơ huỳnh quảng, Đao sỏi vi khuẩn và một số dư lượng thuốc bảo và thực vật tạo ra phó huỳnh quang và dày da

cơ sở để phát hiện chất tạp nhiễm trong thực phảm,

s - Hồng ngoai (infrared)

Nhiều nhóm phân tử bấp thụ ánh sáng hỏng ngoại tại buớc sóng xác định

trong dải hồng ngoại với vùng bước sóng đạc trưng dẫn tới kha nóng, xác dịnh hợp chặt, Kỹ thuật này đã được phát rriển trong nhiều năm và me rong tag diag trong

những năm gần đây Phương pháp phố hồng ngoại PTIR được sử dụng trong đây chuyển sản xuất để xác định hàm lượng chất béo, protein, độ ấm, Đây là phương pháp trực tuyến có ưu điểm lớn so với các kỹ thuật khác vì không phải xử lý hoặc

phá mẫu trước khi phân tích

© — Phổ hấp thụ nguyên tử

Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) dựa trên su hap diy bite xa UV-Vis bor các hợp chất vô cơ đã được nguyên tử hóa, trong đó pho phat xa (AES) str dune

phát xạ của bức xạ mẫu Mẫu được tro hóa, hòa tan trong nước hoặc axit loãng, lân:

bay hoi Trong AAS, mau duge nguyen tử hóa bảng n€buli2er hoặc bang lo nung

Kỹ thuật này được ấp dung để phản tích các hợp chất võ cơ có trong niều thực

phẩm

s - Phổ khối (MS)

Nguyên tắc của khối phổ là các phân tử đã được ion hóa sẽ phân mảnh thành các mảnh có cấu trúc khác nhau có thể tách bằng tỷ số giữa khối lượng và điện tích

của chúng (m/z) trên cơ sở từ trường hoặc điện trường Gác ion có thể tạo ra bằng

cách thêm hay bớt điện tích của chúng (loại bỏ electron, proton hóa ) Sau đó

chúng được tách theo tỷ số m/z và được phát hiện khi chuyển thành các tín hiệu điện, từ đó có thể cung cấp thông tin về khối lượng hoặc cấu trúc phân tử của hợp

đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá trình sắc ký

Các kỹ thuật sắc ký được sử dụng rộng rãi trong phân tích thực phẩm là sắc

ký khí (gas-chromatography, GC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (high performance

liquid chromatography, HPLC) Chúng đóng vai trò phân tách để chuẩn bị cho quá

trình phân tích khi được kết nối với một thiết bị khác như khối phổ (mass spectrometry, MS) Sắc ký khí được ứng dụng trong phân tích các chất bay hơi hoặc bền nhiệt, phù hợp với phân tích các hợp chất không phân cực Tuy nhiên có thể

dẫn xuất hóa các hợp chất phân cực trước khi đưa vào phân tích bằng sắc ký khí

Ngược lại HPLC phù hợp với các phân tích axit amin, peptid, đường và vitamin

© - Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Ngày nay, HPLC là thiết bị phân tích thực phẩm phổ biến nhất trong số các

kỹ thuật phân tích hiện đại HPLC được dùng trong phân tích các cấu tử thực phẩm

không bay hơi Việc phân tích định tích thường được kiểm định nhờ chất chuẩn theo thủ tục tiến hành song song; phân tích định lượng thường được tiến hành theo thủ tục của phương pháp đường chuẩn với việc do chiều cao hoặc diện tích pic sắc

ký Dựa vào tính chất của pha tĩnh và dung môi, người ta chia ra HPLC thuận pha

và HPLC đảo pha HPLC thuận pha có pha tĩnh là chất hấp phụ phân cực, pha động

là dung môi không phân cực HPLC đảo pha được sử dụng phổ biến hơn với pha

tĩnh là không phân cực, pha động là dung môi phân cực như nước hoặc hỗn hợp

nước-dung môi hữu cơ, ví dụ hỗn hợp nước-rượu, nước-acetonitryl, nước- tetrahidrofuran

Để tăng khả năng tách các chất trong hỗn hợp người ta dùng chương trình gradient với tỷ lệ dung môi pha động được thay đổi trong quá trình phân tích Ví

dụ, đối với trường hợp pha động là hỗn hợp nước-methanol, quá trình phân tích

bằng HPLC thường bắt đầu với 5% methanol, và tăng tuyến tính tới 50% methanol trong 25 phút Chương trình gradient phụ thuộc và mức độ ky nước của chất phân tích, giúp tách hỗn hợp theo ái lực tương đối của chất với thành phần pha động và

pha tĩnh Khi dùng chương trình nồng độ của hỗn hợp dung môi methanol và nước,

các thành phần ky nước sẽ thoát ra trước khi dung môi chủ yếu là methanol (pha động ky nước) Thành phẩn ưa nước hơn sẽ thoát ra trong điều kiện ít methanol/nhiều nước

Việc chọn thành phần pha tĩnh, pha động, chương trình gradient rất quan

trọng và phụ thuộc vào bản chất của hỗn hợp chất cần phân tích Để chọn được một

phương pháp phân tích tối ưu, người ta tiến hành nhiều các thí nghiệm với các điều

kiện khác nhau để chọn ra được điều kiện phân tích có khả năng tách tốt nhất

e Sắc ký khí (GC)

Trong sắc ký khí pha động là chất khí hoặc hơi có nhiệm vụ đưa các phân tử chất phân tích đi qua cột Các chất khí sit dung 1a khi hydro, nitrogen, helium, argon Việc chọn khí mang cần để ý đến detector sử dụng, độ tỉnh khiết của khí

mang và yêu cầu tách, kỹ thuật kết nối khi phối hợp các phương thức khác Khí

mang được dùng phải không được thay đổi trạng thái lý hóa học khi đi qua máy sắc

ký khí

23

Do chow duce Guy tink sac ky) cin pho hit nanön góc và thành phán của

mau, Tự dò chọn được cót bích xui phá tĩnh phú họa sáo cho có độ chọn đọc cao nhận, bên nhiệt, đường Kính và chiều dâu cót tích tai ut chon detector Khe mang,

dicu khien nhiệt độ cốt tịch, Đề hạn chế anh Pườởu: của các chất Khắc rong mau tới

Ket quit phan ch, người tì thường sử dụng các phường pháp khong gián dau ching eat, chicl bang đụng môi trong xử lý mẫu trước khi phân tích Ngoài ra, dc bụng Hiệu qua tích các hợp chất có nhiệt độ bạáy hơi khác nhau trong một lần phản tích người 1á dùng chương trình nhiệt độ Phương pháp này có ưu điểm là rút ngàn thời

gian phản tích và ổn định chiều cao và chiều rộng pic, có thế áp dụng để phan tích

các nghĩ hợp chất thiên nhiên phức tạp Các chất sau khi được tách ra khỏi cót sạc

Rv được xác định bằng detector Hiện nay có gần 30 loại detector khác nhau những

có 3 loại detector phố biến nhất là: đetector đân nhiệt (TCD), detector ion hoa ween tựa (11>) va detector cong két điện tử (ECD) Ngoài ra khối phố (MS) được sự dụng

như một detector dùng trong phân tích định tính, định lượng và xác định câu trúc

phân từ chất phân tích

Phan tich dinh tính trong sắc ký khí chỉ cần pic không bị biến đang nhiều nhậm: xác định chính xác đính pic., còn trong phân tích dinh lượng thì yêu cau đại cao hơn như độ lập lại, độ so sánh độ chính xác Để đáp ứng dược yêu cầu đó, cạn phải đảm bảo sự ổn định đủ lớn các thông số của detector, độ tuyến tĩnh của detector Để nhận biết và xác định lượng vết thì độ nhạy của detector đồng vài trò quyết định,

Kỹ thuật sắc ký hoặc liên hợp sắc ký-khối phố (GC-MS, GC-NIS/AIS

GC/GC-MS, LC-MS, LC-MS/MS) được phát triển rất nhanh và cho đến nay đã trở

nén phố biến trong phân tích thực phẩm Trong những phần tiếp theo, chúng tôi nên những ứng đụng của kỹ thuật này trong phân tích thực phẩm trên phương diện kiếm

soát chất lượng thực phẩm và nghiên cứu thành phần hóa học của thực phẩm

Homo co can thee beet he pac dearth Rosa che sắt số HẴO

nhật, Vio vas drome pha teh vig dank ort cas BẸE QHá đạc Phật TR»Ng những buts khong thể Chica doe Cua ene aie Hai pla ih

so dicu phan Geb che plicg be loa be dite oh sar se cba phep doy pheop phan tính và thủ được các kết quả với độ tín cày cao Cae chuẩn thống ke so sánh

thường dược sử dụng rất phố biến, Hiện nay nhiều phần mềm tinh todn da pop phan

xao xử 1š số liệu với khối lượng lớn Trong tài liệu này, (ủy từng trường họp cụ the phản xử lý số liệu hoặc tính toán kết quả sẽ được để cập phù hợp

to mn

Trong thực phẩm, nước thường ở dưới hai dang:

~ Nước trr do

- Nước liên kết, là nước không còn tính chất như nước tự do, vì các phần tử

của nó được dính vào các chất cao phân tử bằng lực Vandervan và bàng cầu liydro, Nược liên kết thường mất khả năng hoà tan (dụng môi) và không dong bang (v1 nang lượng liên kết giữa nước và phân tử các chất khác cao hơn nàng lượng Liên kết giữa các phân tử nước với nhau)

Các hợp phần như protein, gluxit .rong một thực phẩm cũng như trong mot

dụng dịch có thế tương tác với nước làm nó khó bốc hơi do đó mà số phân tử nước

thoát ra trong một đơn vị thời glan trên một đơn vị diện tích bể mại (thực phẩm dung dịch) sẽ nhỏ hơn so với nước nguyên chất và cân bằng :

Thực phẩm (dung dịch) => hơi

26

được thiết lập ở áp suất nhỏ hơn so với nước nguyên chất

Hoạt độ nước ay của một thực phẩm là tỷ lệ giữa áp suất riêng phần p của hơi

nước trong một thực phẩm và áp suất riêng phần p„ của hơi nước trong nước nguyên chịM ở cùng nhiệt độ

Hoạt độ nước của một thực phẩm đặt trong không khí sẽ bàng độ ẩm tường

đối của không khí dó

‘Tuy hai thang đó là tương tự nhau (độ ẩm tương đối cân bàng được do từ 0: 100%, con ay thi tir 0-1) nhung hat thong số này có ý nghĩa vật lý khác nhau ĐỘ

am tường, đối cân bằng là so với phá khí, còn a„ lại có liên quan với pha ngừng tu

của nước bị hấp thụ bởi thực phẩm

Nếu thừa nhận hơi nước là khí với ý nghĩa đầy đủ thì có thể coi a¿ trong niội thực phẩm rần hoặc trong một dung dịch là đồng nhất với độ ẩm tương dối của khí quyển von dang ở trạng thái cân bằng với pha ngưng tự, khi ở một nhiệt độ nhất dịnh

Nếu biểu điển bằng đồ thị, với trục tung ghi hàm lượng nước của thực phẩm

(tinh bang ø nước trên 100g chất khô) trục hoành ghi nồng độ hơi nước dang can

bảng của khí quyển đang cân bằng với sản phẩm (được tính bàng độ ẩm tương dối

hoặc bàng hoạt độ nước a„ trong thực phẩm) thì đường cong thủ được gọi là đường

đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ (hình 2.La)

Hình 2.1a Đường đẳng nhiệt hấp thụ và phan hap thu cla nude

Nhữ vậy đường đẳng nhiệt hấp thụ (và phan hấu thu) cho biết tại niột nhấệt

de nhật dịnh (Khi ở trạng thái cân bằng) luợng nước dược giữ bởi mot thc phan cũng nhữ ấp suất của Khí nước do nước của mọt thực pmẩm sây ra phụ thuc cáo các đo am khác nhau

Qua dudng dang nbiét sé gitip cho ta:

1 Tien doán được hoạt độ nước trong hỗn hợp phức tạp (Ví dụ một thun phạm)

`

~- Tiên đoán được sự "đối xử" của một thực phẩm trong qua trinh gia cone | ihiat cung nhu trong qua tinh bao quan 6 trong các khí quyển có độ ấm khue nhàn L2 dị: khi tái hydrat hoá mọt sản phẩm đã sấy khô (khử Hước) thì thas: cuny tiệt Hàm Tượng ngọc, sản phẩm đã tú nvdna hoi có hoạt đó nưấa vao Gon san phẩm đã Khử nước mọt phản, nhất là trường lợp Các giá xšt rau là những tực phẩm

nh ỞƯỜNĐ Vũ HIHÓI,

š\- 116m don chen D1 HƯỚNG củ Biết 14 ĐẾN: TịnH chị CH.: HC Địt t9 myatesu phot dae baa vor kinda cae Riri Gore Pe khám HH thần có đo ai

khone dior kh di lò nước tr) ng : ' Nhoỏng đột KH Họng đo nÄưết TỪ Đó OLA peu tate gbiet dase Tea Girne dot do gitar

thigh Thơ toát đo 1024 Kitone dor neu dane aihtet dose Rb aie cia saay pints

Hình 2.1b Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước

1 Tiên đoán được lượng nước bị hấp thụ bởi một §án phẩm đà được lầm ho

sà báo sói trong một bao bì thấm được với hơi nước

3 Tiên doán được dộ bên của hàng hoá thực phẩm Thực phạm chỉ bến tòi dà khi chỉ có lớp nước đơn phân nghĩa là khi có hoạt độ nước từ 0L - 0⁄2

2.2 SỰ CẨN THIẾT PHẢI XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC

[hong thường đồi VỚI mọi sản phạm thực phạm rước Gen neuer bican pli biết hàm lượng nước của chúng vì những Tý do sau:

3Ö

1 Yêu cầu của công nghệ: Muốn biết hàm lượng nước dể có quyết định và

có biện pháp hợp lý về thu hoạch phơi sấy, bảo quản và chế biến công nghiệp Hàm

lượng nước là chỉ số cần thiết để đánh giá và làm chủ được các nguy cơ gây hư hồng trong thời gian cất giữ thực phẩm

2 Yêu cầu của việc đánh giá chất lượng: Muốn biết cụ thể hàm lượng nước (hay hàm ẩm) để qui các kết quả phân tích các mặt, các chỉ tiêu về một cơ sở cố dịnh là chất khô hoặc hàm lượng nước chuẩn

3 Yêu cầu của thương mại: Các hợp đồng mua và bán thường có quy định giới hạn trên của hàm lượng nước không cho phép trong một sản phẩm

4 Yêu cẩu của quy chế: Vì lý do vệ sinh thực phẩm và trung thực trong

thường, mại, người tá thường quy định hàm lượng nước giới hạn hoặc hàm lượng,

chất khô tối thiểu của một thực phẩm

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC VÀ HOẠT ĐỘ NƯỚC TRONG THỰC PHẨM

2.3.1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TUYỆT ĐỐI

Đó là những phương pháp cho phép có một sự cân bằng thực giữa sản phẩm

và một khí quyển có áp suất hơi nước bằng không Với các phương pháp này có thể

gồm:

Đài I Phương phấp sấy mẫu ở nhiệt độ vừa phải

Phương pháp này có thể dùng cho các thực phẩm dạng rắn Thường sẩy sản phẩm trong một khí quyển có độ ẩm tương đối bằng không Nước dược kéo ra khỏi

nấu sản phẩm đã được nghiền nhỏ, để ở nhiệt độ vừa phải (50°C - 80C), dưới áp suất

thấp, nhờ một tác nhân hút ẩm có khả năng tạo ra được một độ ẩm tương dối bằng

không ở trong lòng Việc cân bằng với khí quyển có áp suất hơi nước bằng không có thể nhận ra được thông qua sự không thay đổi của khối lượng mẫu trong những gidi

hạn xác định

Thực tế có thể tạo ra áp suất hơi nước bằng không bằng cách dùng những chất

rat háo nước như pentoxyt photpho (P;O,), peclorat Mg khan hoặc rây phân tử llai chất sau để tái sinh nhưng có nhược điểm hơn P;O; ở chỗ không thể phát hiện ra được

bằng mắt giai đoạn cuối tức là giai đoạn chúng trở lên vô hiệu quả Ngoài ra với P,O,

có thể phát hiện ra được vết chất hữu cơ mà khi có mặt sẽ tạo ra một màu từ vàng đến

nâu đen

Việc tạo ra ngay ban đầu một áp suất thấp mà không phải bơm liên tục sẽ làm giảm nguy cơ oxy hoá các chất và sẽ làm đễ dàng cho sự di chuyển các phân tử nước

từ mẫu vật đến chất hút nước vốn được đặt trực tiếp với nó

Khi gia nhiệt sẽ làm tăng nhanh quá trình nhả nước từ mẫu vật Tuy nhiên nhiệt độ tối đa thường ở trong khoảng 45 - 80C có khi đến 100C tuỳ theo sản phẩm Với phương pháp này, người ta thường để mẫu vật và P;O; ở hai nửa của một ống, thuỷ tỉnh pirex Nửa chứa mẫu được đặt vào bộ phận hình trụ thích hợp của tủ sấy, còn nửa đặt D;„O; thì nằm bên ngoài tủ sấy ở nhiệt độ thường, có vòi và khóa húi chân không khi bắt đầu sấy

Phương pháp này cho kết quả rất tốt chỉ có nhược điểm là thời gian quá dài có thể đến 150 giờ

Bài 2 Phương pháp Karl Fischer

Nguyên tắc của phương pháp dựa trên phản ứng sau:

SO,+I,+2H;O => 2I+4H' + SO,?

Phản ứng cân bằng này sẽ chuyển dịch theo chiều thuận khi có mặt một ba¿ơ hữu cơ như piridin có khả năng kết hợp dân dân với các proton tao ra (rong quá trình phần ứng

Ngoài ra piridin và metanol có vai trò là những dung môi của iot và SO; Thuốc

thử Karl Ficher bao gồm SO¿, l;, piridin và một rượu (thường là metanol) Mẫu vật ở

trang thái cân bằng với một môi trường có áp suất hơi nước bằng không, với điều kiện

là các thao tác làm thế nào để cho phép nước chứa trong lòng các hạt dưới dạng

huyền phù khuếch tán đưa ra ngoài dung dịch lọt và SO; Sự khuếch tán này là hoàn toàn và tức thời với tất cả các sản phẩm hoà tan được trong một dung môi tương hợp

Phew ddl

we tbues thu ark biseber ovr du dường sacaro⁄d chàng hạn, Của điên Eáca

kho thực Hiền với các sản phạm: iặc phạm mã có mi phầm Khong the chaxca taal

dine dich Prone trưởng hộp này vài trò của đụng môi là phúc hips bt tet tito de

khuech tần phá tan, lí mới trường đệ ich by nace de tie aban ban (rooney HỖ và húa

fn eet cal tue cao plan ti va kun de đang cho sự chiết, Đo là trường họp với tình

Đót, các ngữ cóc Và các sản phẩm dẫn xuất, Thời gian cần thiết để khuếch 0n nữa

bún Thuốc Vào Kích thước các hạt và vào nhiệt độ, Để tăng nhanh quá trình pedo tá

thường chiết ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dụng môi được dùng,

Phường pháp KarE Eischer có thể dùng khi những phương pháp khác hòn

dung dược, Các sản phẩm ran, lỏng cũng như những sản phẩm có chứa các liop cfed

bày hơi ở nhiệt độ thấp khác với nước đều dùng dược phương pháp này Cúc chịu

xelon, nkiehl chứa trong các sản phẩm sẽ cạnh tranh với thuốc thứ, Do bản chín val

hao miệt: và rất nhạy với các hiệu ứng quang hoá nên thuốc thử Karl Iischer dẻ dans,

br bien doi theo thời gian, Để ngân ngừa người ta phải đựng trong chiti this tak ca

tế dụng ngàn cần quang hoá cũng như các đụng cụ có tác dụng cách lý thuốc thự với

dò am của kí quyển, Thường thì trước khi đùng phải chuẩn hoá lại thuốc thự, Có the

thấy te metanol bang 2-metoxy-etanol thì thuốc thir bi bien doi cham hon,

Bat 3 Phuong pháp chung cat

Cho mẫu vật vào trong một chất lông không hoà lân với nước, sau dò dựa bạn

hop don nhiệt độ sôi, Hơi dụng môi và hơi nước được chiết ra và được ngu tị nho

to ong sinh hàn hội lưu, sau đó thu lại trong một ống chia dộ, ở đây Hước vị duns

mot Khong boa lan nén tự tách ra, Lượng nước dược dọc bàng thể tịch Dune nin

thường dùng là benzen, toluen, xylen,

Rhó khăn chủ yếu là không chiết được nước hoàn toàn ở trong máu,

Phuong phip nay có thể áp dụng để xác định nước trong bo, đầu, cúc sản phanh

p1áu HỊNH cũng như một số gia vị, Thông thường người tạ chỉ qp dụng phương phái

chứng cát cho những sản phẩm tự khuếch tán được trong chất lỏng đề kéo cái

Bai 4 Phuong phap say 6 nhiet do ti 100 den 130°C

Đó Tà phường pháp đơn gián nhất và nhanh nhật, khá pho biện và đói khí: thập

cho keLHA Lượng tỰ nhữ phường phap tuyet doi,

¬ với DEPOTS paid Hà vying tàng trở yyy Hé H2 TỰ TH oH THỊ AC : f 5 } NN GP đa ' uae bội

Heiter da cia theet cua do chiath sac cua cae hết qua

Đai Š Phường pháp vay nhanh o duc dụ caa C2000 Hoặc của fess)

Sảy trong 2 đến T5 phúi, công Thường dược dunc bú phòng phải kicta tra

cong nghiệm, Mậu vật đạt rong, lò saV đướt đều hong nềgöàn, bọ phim can đạt pha

neoal lo say: và có thể đọc trực tép hàm Hường HHƯỚC của sản

2.3.2.PHƯƠNG PHÁPF XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ NƯỚC CỦA THỰC PHẨM Đaio0 Xúc dịnh hoạt dọ nước Bang phương pháp nói vụ

a Nauyen tite

QO phan tarde ta da co:

Đo ấm tường doi cần banh 2

j(ỊI

Đo am tường dõi cần bàng Tá do ấm mãi EM đồ tmiầu vét Khone nhận then am

cưng nữ Không Cho ấm, Nót cách khúc, ở dộ âm Hướng doi cám Bang Không dạn

đến một sự thay dội nào của khói lượng vất mâu,

b Tiên hành

Nác định a, tấ xúc định dò ấm tường đói can Banes bang phương pháp nội

sử Từ độ thị được tiến tành như sau: ĐN vác niầu vật bong cu bình Kiến nhữ các

binlr hút ẩm nhỏ, có chứa các dụng địch muốt bảo hoà đề tịo đả do anr tường doi can bang (hay a, chuẩn khác nhau), có tap uhiet bi khudy dung dich wc quat khong

khí Các bình hút ấm được để ở cùng T nhiệt độ nhất dink dường Gaiety dicu alge cách thuỷ chàng hạn) sau một thời gian từ 2 đến 24 0 (058 Thuốc VâO 01540 Vật Vũ cúc (ác giá) cân trọng lượng các mẫu vật từ đỏ biết dược sự biến thiên trọng lượng của mầu, Về đỏ thị với trục y biểu điển sự biến thiên rộng Tường mau và trúc Š Điều

điện độ ám tường, đôi cần bang Cy = f(x)) Điểm cất nhàu của đường thang với tu

hoành là độ am tường đói cần bing (hay a.) cut san phảm (hình 2.8.2)

Với phương pháp này có thể xác định được a„ khi ở nhiệt độ cao Cũng có

thể dùng các bình có kích thước như hộp Petri nhưng có hai khoang: khoang giữa đặt mẫu vật định xác định a„, khoang ngoài đựng dung dịch muối bão hoà

Bảng 2.3.2a Giá trị hoạt độ nước (ở 25°C) của dung dịch muối bão hoà

Bảng 2.3.2b Độ ẩm tương đối nhận được từ dung dich H,SO,

H,SO, (% trong lugng)

Độ ẩm tương đối (a„.100) 0°C 25°C 50°C 75°C

2.4 XÁC ĐỊNH DUONG DANG NHIET HAP THY VA PHAN HAP THU

Hài 7 Xác định đường đẳng nhiệt hấp thụ và phần hấp thu cua chè

œ Nguyên tắc

Đặt một hày nhiều mẫu (để có 8 - 10 điểm) sản phẩm khó (hấp thụ) hoạc sản

phẩm ướt (phản hấp thụ) có trọng lượng đã biết vào trong mội day bình kín có độ

ẩm tương đối của không khí tăng dân (hấp thụ) hoặc giảm dần (phản hấp thụ) cho đến khi đạt được cân bằng thì đo khối lượng nước của các mẫu sản phẩm trong các bình kín bằng cách cân Từ đó số liệu thu được vẽ đồ thị

W = f(A.) (W = do dm, Ay: độ ẩm tương đối của khí quyển trong các bình

kín (hình 2.4a và 2.4b)

Đôi khi, cũng cần xác định một hệ các đường đẳng nhiệt tại các nhiệt do khác nhau để tính nhiệt hấp thụ chẳng hạn (hình 2.4c)

35

H0

Hình 2.4 Các phương pháp để thiết lập đường đẳng nhiệt :

a) Sơ đồ tiến hành với một mẫu sản phẩm;

b) Sơ đồ tiến hành với nhiều mẫu sản phẩm;

€) Sơ đồ tiến hành ở các nhiệt độ T,, T;, T; khác nhau

b Hoá chất và dụng cụ

Để thu độ ẩm tương đối cần có của không khí trong các bình kín người ta dùng các dung dịch muối bão hoà hoặc dung dịch axit sunfuric có nồng độ xác định

(xem bảng 2.3.2a và 2.3.2b),

Có thể dùng bình hút ẩm chân không có đường kính khoảng 20 - 25cm

Các dung dịch muối bão hoà (hoặc dung địch axit H,SO,) được đổ vào các

bình hút ẩm chân không đến cách ghi sứ lcm, trên ghi sứ đặt cốc cân có đường kính khoảng 6cm để đựng mẫu Muốn hệ thống nhanh chóng đại được độ ẩm cân bảng, người ta dat các giải giấy lọc có một đầu nhúng ngập trong dung dịch muối bão hoà (hoặc dung dịch H;SO,) quanh thành bình hút ẩm

Trường hợp dung dịch bão hoà là ôxit crôm thì dùng bông thuỷ tỉnh thay giấy

lọc

€ Chuẩn bị mẫu

Nói chung, việc nghiền mẫu là cần thiết nếu làm tăng độ xốp tự nhiên của

sản phẩm để các phân tử nước di chuyển dễ dàng do đó làm tăng quá trình trao đổi

mà không làm thay đổi điểm cân bằng cuối cùng Nhất là khi lượng nước hấp thụ phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc "không khí-sản phẩm" thì khâu nghiền mẫu sẽ làm tăng diện tích bể mặt đo đó tăng quá trình cân bằng Đó là trường hợp các sản phẩm đạng tỉnh thể thường có kích thước và độ cứng của các tỉnh thể vốn ngăn cần sự thâm nhập của nước Trường hợp các sản phẩm là dầu hoặc rất ướt thì làm lạnh đông cho dễ nghiền hoặc nghiền lạnh có mặt nitơ lỏng hoặc tuyết cacbonic Trong mọi truờng hợp, việc nghiền không được làm nóng sản phẩm để tránh làm thay đổi tính chất hấp thụ do nhiệt

Ngoài ra, đối với trường hợp xây dựng đường đẳng nhiệt hấp thụ thì phải đưa mẫu sản phẩm đến thuỷ phần dưới 1% hoặc trường hợp xây dựng đẳng nhiệt phản hấp thụ lại phải dưa sản phẩm đến hàm lượng nước bằng hoặc cao hơn mức thuỷ tối

đa

d Cách tiến hành

Có thể đưa sân phẩm đến thủy phần dưới 1% bằng cách sấy nhẹ trong tủ sấy chân không trong nhiệt độ 50°C trong 16 giờ hoặc bằng cách để mẫu sản phẩm vào

bình hút ẩm chân không có chất hút ẩm P;O; trong 48 - 72 giờ

Cân chính xác khoảng 1g mẫu vào cốc cân đã biết trọng lượng, dàn đều mẫu

thành lớp mỏng rồi đặt vào bình hút ẩm chân không có độ ẩm tương đối của không khí tăng đần Sau 1, 2, 4, 6, 8, 16 giờ để đạt cân bằng (khi trọng lượng hai lần cân

liên tiếp không chênh lệch quá lmg)

Trường hợp phản hấp thụ, có thể lấy các mẫu đã đạt đến cân bằng trong thí _ nghiệm hấp thụ ở trên đem giữ ở khí quyển bão hoà hơi nước (độ ẩm tương đối gần

98%) cho đến khi hàm ẩm không vượt quá lần cân trước vài phần trăm (%) Để mẫu

vào dãy bình hút ẩm chân không có độ ẩm tương đối của không khí giảm dần trong thời gian từ 2, 4, 6, 8, 16 giờ

Tiến hành xác định thuỷ phần các mầu trong bình hút ẩm chân không bằng phương pháp sấy nhanh hay phương pháp Karl Ficher

Cho tủ sấy ở nhiệt độ 130°C trong 1,5 giờ, sau đó lấy nắp đậy cốc cân lại và lấy ra đặt trong bình hút ẩm chân không để làm nguội trong 30 phút

37

Lượng ẩm cân bằng (%) trong các mẫu sản phẩm ở độ ẩm tương đối của không khí khác nhau, được tính theo công thức :

G,-G N= ——— «100 (%) G,-G, trong đó:

G ¡: khối lượng của cốc cân không có mẫu (g);

G

›: G1 + khối lượng sản phẩm ở điều kiện cân bằng:

G¿ GI + khối lượng sản phẩm khô sau khi say.

Chương 3 PROTEIN

3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC PHÂN TỬ PROTEIN

Nghiên cứu cấu trúc phân tử protein thường theo các bước sau:

Thu nhập protein ở dạng tỉnh sạch: sử dụng các phương pháp kết tủa thuận nghịch sắc ki qua cột trao đổi ion, ray phân tử, phương pháp sắc ký ái lực đế loại

bỏ các protein tạp

Xdc dinh thanh phan axit amin của protein, theo trình tự:

- Thuỷ phân protein thành axit amin, thường dùng HCI 6N 6 110°C, 24h

- Loại axit khỏi địch thuỷ phân

- Tách riêng các axit amin trong dịch thuỷ phân: Có thể dùng phương pháp

sắc kí trên giấy sắc kí kết hợp với điện di trên giấy sắc kí với cột trao đổi ion

(thường dùng là polystilen sunfonat như Dowex 50)

- Phát hiện axit amin bằng phản ứng đặc hiệu Ví dụ với thuốc thử ninhidrin,

axit amin cho phức chất màu xanh tím, riêng prolin tạo thành phức màu vàng Cường độ màu tỉ lệ với lượng axit amin

- Để định tên các axit amin trong dịch thuỷ phân cần tiến hành phân tích

song song l mẫu chứa hỗn hợp của axít amin chuẩn Đối chiếu so sánh sắc kí đồ nhận được của mẫu nghiên cứu và mẫu chuẩn sẽ biết được thành phần tỉ lệ từng axit amin trong mẫu nghiên cứu

- Tính số gốc axit amin trong phân tử

Ngày nay nhờ có máy phân tích tự động thành phần axit amin có thể hoàn thành việc tách và phân tích dung địch axit amin trong vòng 2 giờ

Xác định trình tự sắp xếp các gốc axit amin trong chuỗi polypeptit Các phương pháp được dùng từ trước đến nay như phương pháp Sanger, phương pháp dùng danxil clorua, phương pháp Edman Để xác định trình tự axit amin của một

chuỗi polypeptit thường theo trình tự:

~ Cat chuỗi polypeptit ở những vị trí xác định tạo thành các đoạn peptit ngắn

Để thực hiện điều này thường dùng các enzim phân giải protein (tripxin, kemotripxin, clo stricin ), các hoá chất dac biét (CNBr)

- Dùng phương pháp sắc kí để tách riêng các đoạn peptit nay va tinh sạch

- Xác định trình tự sắp xếp axit amin của mỗi đoạn peptit đã tỉnh sạch

- Đối chiếu trình tự axit amin của các đoạn peptit khác nhau (chú ý những đoạn có trình tự axit amin bao phủ lên nhau) để thiết lập trình tự axit amin của toàn

3.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG CỦA PROTEIN

Tính chất của protein phụ thuộc vào thành phần và trình tự sắp xếp các gốc aXit amin trong phân tử của nó Do cách kết hợp giữa các axit amin trong phân tử