Xây dựng quy trình định lượng acid propionic trong một số thực phẩm bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

ám ơn sự tận tình hướng d n, chỉ bảo, động viên củ thầy đã giúp em vượt qu những khó khăn để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy cô, đặc biệt các thầy c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

Nhân dịp hoàn thành luận văn Thạc sĩ Dược học, em xin được gửi lời cảm

ơn sâu s c tới thầy hướng d n T oàn o ơn ám ơn sự tận tình hướng d n, chỉ bảo, động viên củ thầy đã giúp em vượt qu những khó khăn để hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy cô, đặc biệt các thầy cô trong bộ môn Kiểm nghiệm thuốc - ộc chất, trường ại học Dược Hà Nội đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt khó học

Tôi xin được cảm ơn tới các cô chú, nh chị đ ng nghiệp iện Dinh

Dư ng đã giúp đ , tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn

uối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gi đình, bạn b , đã động viên tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt khó học

Hà Nội, ngày 30 tháng 8 năm 2013

Học viên

N C

AOAC (Association of Official Analytical

Chemists)

Hiệp hội các nhà hoá phân tích chính thức

GC/FID (Gas chromatography with hydrogen

flame ionization detector)

Sắc ký khí với detector ion hóa ngọn lửa

HPLC (High performance liquid

chromatography)

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LOD (Limit of Detection) Giới hạn phát hiện

LOQ (Limit of Quantification) Giới hạn định lượng

SAX (Strong anion exchange) ột trao đ i anion mạnh

SPE (Solid phase extraction) ột chi t pha rắn

Trang Bảng 1.1: Điều kiện bảo quản thích hợp đối với một số thực phẩm 7

Bảng 3.3: t quả khảo sát hệ số thu hồi qua cột chi t pha rắn SAX 600mg 34

Bảng 3.6: t quả khảo sát tính thích hợp của hệ thống 40 Bảng 3.7: Sự phụ thuộc diện tích pic với nồng độ acid Propionic 41 Bảng 3.8: t quả ki m tra đường chuẩn acid Propionic 43 Bảng 3 : Độ l p lại của nhóm bánh tại các nồng độ khác nhau 45 Bảng 3.10: Độ l p lại của nhóm gia vị tại các nồng độ khác nhau 46 Bảng 3.11: Độ thu hồi của phương pháp xác định AP trong nhóm bánh 49 Bảng 3.12: Độ thu hồi của phương pháp xác định AP trong nhóm gia vị 50 Bảng 3.13: t quả khảo sát giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 53 Bảng 3.14: t quả phân tích mẫu gia vị trên hai hệ thống HPL 55

Bảng 3.17: ng hợp k t quả phân tích mẫu thực t 59

Hình 1.2: ỷ lệ sử dụng AP trong các ngành khác nhau của Mỹ năm 2006 17

Hình 3.9: Sơ đồ quy tr nh tách chi t acid Propionic từ mẫu 37

Hình 3.12: Ph ch t nghiên cứu trong dung dịch chuẩn và thử 40

H nh 3.13: Sự phụ thuộc của diện tích pic với nồng độ acid Propionic 42

H nh 3.14: Đường chuẩn bi u diễn sự tuy n tính giữa diện tích pic và nồng độ AP 42

H nh 3.15: Sắc ký đồ mẫu bánh thêm chuẩn nồng độ 20 ppm 47

H nh 3.16: Sắc ký đồ mẫu bánh thêm chuẩn nồng độ 200 ppm 47

Hình 3.19: Sắc ký đồ mẫu gia vị thêm chuẩn 200 ppm 51 Hình 3.20: Sắc ký đồ mẫu gia vị thêm chuẩn 400 ppm 52

H nh 3.21: Sắc ký đồ mẫu bánh tại giới hạn phát hiện 53

H nh 3.22: Sắc ký đồ của mẫu gia vị tại giới hạn phát hiện 54 Hình 3.23: Sắc ký đồ mẫu bánh phát hiện acid Propionic 58 Hình 3.24: Sắc ký đồ mẫu tương ớt phát hiện acid Propionic 58

1 Bộ Y t (2007), Hóa phân tích I, Nhà xu t bản Y học, Hà Nội

2 Bộ Y t (2007), Hóa phân tích II, tr 123-235, Nhà xu t bản Y học, Hà Nội

3 Bộ Y t (2012), Kỹ thuật xét nghiệm về an toàn vệ sinh thực phẩm, Nhà xu t bản Y

học, Hà Nội

4 Bộ Y t (200 ), K u h i ngh hoa h c an toàn vệ sinh thực phẩm, Hà Nội

5 Bộ Y t (2001), Qu t đ nh 3742-2001/QĐ-BYT qu đ nh danh mục các chất phụ

gia được phép sử dụng trong thực phẩm, Hà Nội

6 Bộ Y t (2011), Thông tư 14/2011/TT-BYT của B Y t hướng dẫn chung về lấ

mẫu thực phẩm phục vụ công tác thanh tra iểm tra chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Hà Nội

7 ục An toàn vệ sinh thực phẩm (2013), Báo cáo giám sát an toàn vệ sinh thực

phẩm 2012, Hà Nội

8 Lê hị Hồng Hảo (2012), Kiểm nghiệm thực phẩm, tài liệu giảng dạy sau đại học,

trường đại học ược Hà Nội

9 PGS S Lê hị Hợp, hS B i hị Mai Hương (2013), Nghiên cứu điều iện vệ

sinh cơ sở sản xuất và sử dụng chất bảo quản thực phẩm cùng các u tố liên quan tại Việt Nam

10 ạ Mạnh H ng, Đoàn ao Sơn (2012), “Hướng dẫn chung thẩm định quy tr nh

phân tích b ng phương pháp HPL ”, Tạp chí iểm nghiệm thuốc, t p 10 (số 38), tr.1-8

11 Khoai Tây (2012), “ hực phẩm và cách bảo quản ”, Thực phẩm và đời sống, số

tháng 04, tr.38

13 PGS S Nguyễn uy hịnh (2008), Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực

phẩm, NXB đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội

14 Lê Ngọc (2006), Đ c tố h c và an toàn thực phẩm, NXB hoa học kỹ thu t,

Hà Nội

15 Viện i m nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia (2010), Thấm đ nh phương

pháp trong phân tích hóa h c và vi sinh vật, Nhà xu t bản hoa học và kỹ thu t,

Hà Nội

………

T A

16 Ackemans M T., Ackermans – Loonen J C J M and Beckers J L (1992),

“ eterminaton of propionate in bread using apillary zone electrophoresis”,

Journal of Chromatography, 627, pp 273-279

17 Amit Keshav, Kailas L Wasewar, Shri Chand (2009), “Recovery of Propionic acid

by reactive extraction -1 Equilibrium, effect of pH and temperature, water

coextraction”, Desalination and water treatment, Vol.3, p.p 91-98

18 AOAC International (2007), How to meet ISO 17025 requirements for method

verification, USA

19 AOAC official method 950.35 (2000), Acetic and Propionic acids in bread/cakes-

Chromatographic method may also be referred as alternative method

20 Beljaars, PRDijk, R.van, Verheijen, PJJ, Anderegg (1996), “Gas chromatographic

determination of propionic acid and sorbic acid contents of rye bread:

interlaboratory study”, Journal of AOAC International, vol.79 (4)

p.1249-1253

22 Cao Ye (2005), “A determination of propionic acid type antimicrobial preservatives

of feed by HPLC”, Southwest China Journal of Agricultural Sciences, Vol 18 (1), pp 111-112

23 Carlos Ibáñez (2003), “Analysis of total propionic acid in feed using headspace

solid-phase microextraction and gas chromatography”, Journal of Chromatography A, Vol 1017, pp 161-166

24 Eiichi Ishikuro, Hiroshi Hibino, Tomoyoshi Soga, Hiroko Yanai, Hirokazu Sawada

(2000), “Simultaneous analysis method of organic acids by capillary

electrophoresis”, Journal of the food hygenic society of Japan, vol 41(4), pp.261

25 European Food Safety Authority (2011), “Sciences opinion on the safety and

efficacy of Propionic acid, Sodium propionate, Calcium propionate and

Ammonium propionate for all animal species”, EFSA Journal 2011, vol.9 (12), pp.2446

26 Federal Agency for the safety of the food chain (2012), Determination of Propionic

acid, France

27 Food safety and standards authority of India Ministry of Health and family welfare

Government of India (2012), Food additives, pp.40-41, New Delhi

28 Hen Sebbag, Joachim Weiss, Zamir Manor, Olga Goldberg Oster, Yeoshua

Nachmani, Eitan JC Borojovich (2007), “Analysis Of Propionic And Acrylic

Acids By Reversed Phase HPLC With Anion Suppression And Conductivity

detection”, Analytica Chimica Acta, vol.551, pp.158 -169

30 Khaldun M Al Azzam, Bahruddin S., Noor Hasani Hashim., Afidah Abdul Rahim

And hairuddin Mohd alid (2010), “ etermination of propionates and

propionic acid in bakery products using gas chromatography”, International Food Research Journal, vol.17, pp.1107-1112

31 Lamkin W M., Luginsland L , Pomeranz Y (1 5), “ etection and

Gas-Chromatographic determination of Propionic acid added as a preservative to

corn”, Cereal Chemistry, Vol 62 (1), pp.6-11

32 Leo M.L Nollet, Fidel Toldra (2012), Food analysis by HPLC, pp.534 Taylor and

Francisgroup, USA

33 Scotter M J , Thorpe S A , Reynolds S L , Wilson L A & Strutt P R , (1994),

“A rapid capillary gas chromatographic method for the determination of

propionic acid and propionates in bread and bread products”, Journal Food Additives and Contaminants, Volume 11, Issue 3, May 1994, pp 295-300

34 Shibata Masato, Fujiwara Koki, Yamata Toshiaki (1999), “Determination of

Propionic acid, Calcium propionate and Sodium propionate in Mixed Feed by

High Performance Liquid Chromatoraphy”, Journal of Chromatography A, (24),

pp 79-90

35 Shimazu (2005), Analysis Guidebook Food Product Analyses, pp.31

36 Tateishi Yukinari, Nakazato Mitsuo, Ushiyama Hirofumi, Kobayashi Chigusa,

awai Yuka, Moriyasu akako, Yasuda azou (1 8), “ etermination of Propionic Acid in Foods by High Performance Liquid hromatography”,

Annual Report of Tokyo Metropolitan Research Laboratory of Public Health,

No.49, pp.77-83

Compendium of method for food analysis, Issue 1, page 40-41

38 Zhao JC, Guo ZA, Chang JH, Wang WJ (2001), “Study on reversed-phase high

performance liquid chromatography separation condition and determination

method of organic acids”, Chinese journal of Chromatography, 19(3),

pp.260-326

………

Trang Web

39 “Material Safety Data Sheet Propionic acid MSDS”,

[www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927407], ngày truy c p 14/08/2012

40 “Propionic Acid”,

[http://www.ihs.com/products/chemical/planning/ceh/propionic-acid.aspx], ngày truy c p 12 08 2013

41 “Product Safety Assessment Propionic acid”,

[http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_0105/0901b80380105d3f.pdf?filepath=productsafety/pdfs/noreg/23300419.pd &fromPage=GetDoc , ngày truy c p 10 08 2013

H

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 B 3

rò c bả q ả ực ẩm 3

1.1.2 ê â â ư ỏ ực ẩm [13] 3

1.1.2.1 Nguyên nhân nội tại 3

1.1.2.2 Nguyên nhân bên ngoài 4

3 ác ư á bả q ả ực ẩm [ ] [ 3] 5

1.1.3.1 Bảo quản ở nhiệt độ thấp 5

1.1.3.2 Bảo quản ở nhiệt độ cao 8

1.1.3.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô 9

1.1.3.4 Áp dụng sức thẩm thấu để bảo quản 10

1.1.3.5 Bảo quản ở pH thấp 12

1.1.3.6 Ứng dụng phóng xạ bảo quản thực phẩm 12

1.1.3.7 Sử dụng siêu âm trong bảo quản 13

1.1.3.8 Bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh 13

1.1.3.9 Bảo quản bằng hóa chất 14

1.1.3.10 Các phương pháp khác 15

2 15

2 ấ ạ í c ấ 15

1.2.2 ác dụ 16

2.3 dụ cid Propionic 17

1.3 C

18

1.3 ư á ắc ký k í 18

H

3.2 ư á đ d m q ả 19

3.3 ư á ắc ký lỏ c 20

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2 22

2.2 22

2.2 ó c ấ 22

2.2.2 ụ cụ ế bị 23

2.2.2.1 Dụng cụ 23

2.2.2.2 Thiết bị 23

2.3 24

2.3 ư á lấ mẫ [6], [8] 24

2.3.2 Xâ dự q r â íc 25

2.3.2.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách 25

2.3.2.2 Khảo sát các điều kiện phân tích trên hệ thống HPLC 25

2.3.3 ẩm đị ư á 25

2.3.3.1 Tính đặc hiệu 25

2.3.3.2 Tính phù hợp của hệ thống HPLC 26

2.3.3.3 Đường chuẩn và khoảng tuyến tính 26

2.3.3.4 Độ chính xác 26

2.3.3.6 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) 27

2.3.3.7 Độ ổn định 27

2.3 dụ q r đ â dự r k m m ực ẩm 27

2.3.5 ư á lý l 27

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29

3.1

29

3.1.1 ự c ọ bư c ó đị lượ 29

3.1.2 ự c ọ cộ ắc ký 29

3 .3 ự c ọ ầ độ 30

3.1.4 ự c ọ độ b ồ cộ 30

H

3 .5 ự c ọ c độ độ 31

3.2 31

3.2 á r cấ ké ư c 31

3.2.1.1 Lựa chọn dung môi chiết tách mẫu 31

3.2.1.2 Khảo sát thể tích chưng cất 32

3.2.2 á r l m ạc q E 33

3.2.2.1 Lựa chọn cột chiết pha rắn 34

3.2.2.2 Lựa chọn dung dịch rửa giải 34

3.2.2.3 Lựa chọn thể tích rửa giải 35

3.3 37

3.3 r c ế ác mẫ 37

3.3.2 k â íc rê 38

3 39

3 ộ đặc 39

3 .2 í íc ợ c 40

3 .3 ả ế í 41

3 ộ lặ lạ c ư á 44

3 .5 ộ đú c ư á 48

3 ạ á - ạ đị lượ 52

3 .7 ộ ổ đị c ư á 54

3.5 55

Chương 4 BÀN LUẬN 60

X 60

2 61

3 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

r các l ạ bá ư l 2000m /k ; r ả ẩm m đ c ế b ế l 3000m /k các l ạ ả ẩm k ác c ư có q đị ạ

dụ đ c é ế lượ acid Propionic đ được c

ô q ực ẩm ư c m k ô â ạ đế ức k ỏe

ẫ c ư có ê cứ ác đị [5]

c dụ các c ấ bả q ả dù ằm r d mục ẫ ư c d lưỡ dụ ù ặc lạm dụ l ô đư lạ ữ q ả k ó lườ

Page 3

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 BẢ QUẢN TH C PH M

1.1.1 Vai trò của bảo quản thực phẩm

1.1.2 Nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm [13]

1.1.2.1 Nguyên nhân nội tại

* Do quá trình biến đổi sinh hóa trong thực phẩm

ấ cả các ực ẩm có ồ c độ ực k c ế ẫ

ế ục q á r c ó â ả á r đó d có ự ồ ạ các me r

bả â ực ẩm ế q ả c q á r ự â ả ẽ l m c ực ẩm rở

ê m m có mù ị m cườ á rị ê ó ấ ư q á

- k ẩ â ả c ấ bộ Bacillus subtilis, Lactobacillus…

- ó l ạ k ẩ l m c ực ẩm c k m ư rực k ẩ

k m Aerobacter…

ư Saccharomyces có l m ỏ r m Pichia, Hansenula, Debaryomyces có á mỏ rê dư c ó l ư Pichia, Hansenula cò c ị được ồ độ rượ c l m ỏ các l ạ rượ Debaryomyces

c ị được ồ độ m c Candida mycoderma có được r

c ực ẩm k ô l m đổ í c ấ cảm q c c ú ác ó c ấ

dụ ả k ô â độc ạ c ườ dụ

1.1.3 Các phương pháp bảo quản thực phẩm [11],[13]

1.1.3.1 Bảo quản ở nhiệt độ thấp

* Phương pháp giữ lạnh (ướp nước đá)

r đ ấ ị l m c độ độ ẩm đổ k ế c l c

ị c ả ư c ạ đ k c k ẩ ấm m c á r

Page 7

Bảng 1.1: Điều kiện bảo quản thích hợp đối với một số thực phẩm

TT Tên thực phẩm Nhiệt độ bảo quản 0

1.1.3.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

* Phơi nắng hoặc phơi ở nơi râm mát

ư á cổ đ cô ấ l rực ế dư á ắ mặ

rờ ặc ở k ô cầ có á ắ mặ rờ rực ế ườ dù đ l m

k ô r q ả cá… m k ô bằ ư á ực ẩm bị đổ c ấ lượ d dưỡ cảm q ư á bả q ả cá ả kế ợ m mặn

* Dùng hơi nước giảm áp

mặ l m k ô ực ẩm đâ l ư á lý ưở ấ ườ

s â b ư mộ k ẩ ư m ẫ có r mô rườ m có ồ độ c mộ k ẩ â rữ cũ có

Page 11

độc ức đ k á c ấ rù ư đ kém ấ rù c ắ đũ trong ồ độ 20-25% m ả ừ 2- ầ l m c ế được

* Ngâm nước đường

Page 13

ù γ l lượ c ế ạ 7.000-10.000 r d có ữ c k â hành tây không ả mầm r mộ ờ k ả 20 á mặc dù k

c ế k được ế b ườ r các ầ ầm b ườ k ô có r

bị đặc b

ác l ạ q ả ư m ỏ ư dâ úc bồ k c ế ạ l lượ 200.000-300.000 r d bả q ả ở đ k b ườ cũ ữ được ờ

d ấ 3-5 lầ b ườ í dụ dâ ư có ữ được 2-3 ngày trong khi

Page 15

 ác c ấ k á re m c e c ll …

 ác c ấ c ó ( c d c rb c c d r c c d c r c dẫ ấ Toc fer l…) có ác dụ l m c m ự b ế c ấ ô k é b ế m c ực

ẩm

ác c d m c c ú ườ g dùng là: acid Foocmic/Natri foocmiat/Canxi foocmiat; acid Acetic/Kali acetate/Natri acetate/Canxi acetate; acid Propionic/Natri propionate/Canxi propionate/Kali propionate; acid Malic; acid Lactic; acid Citric; acid Tatric

1.1.3.10 Các phương pháp khác

* Hun khói để bảo quản thực phẩm

â dâ ườ dù mù cư rấ c đ k ó bả q ả ực

ẩm ư lượ âm c c ú ực ẩm k ô đá k ác dụ

bả q ả k ô l lắm ườ dù kế ợ m mặ rú ư c đ bả quả cá ị ác dụ k ó c ỉ l ứ ế

* Đào đất sâu để bảo quản thực phẩm

Page 17

c ế 50% úc í m l 3500m /k đ c ộ ỏ l 500m /k [25] [39]

q ả ức úc ũ c c c ếm 52%, ả ấ m Canxi / Natri propionate 23% ả ấ các ợ ell l e ce e r e % c d cỏ 8% dù c các mục đíc k ác c ếm % [41]

Hình 1.2: Tỷ lệ sử dụng AP trong các ngành khác nhau của Mỹ năm 2006

Page 18

m 2012, lượ ê ụ c d r c ế được dụ ấ làm c ấ bả q ả ức c nuôi, lư ực và ực ẩm c ếm 78,5% trong

n m 2012, ế theo là ả ấ các l ạ c d cỏ ộ lượ ỏ được ứ

dụ trong lĩ ực khác bao ồm chế ạ Cellulose acetate propionate, dược ẩm este dung môi ạ ư ị ư c hoa, c ấ dẻ c ộm d may, da và ụ

k cao su [40]

Ở Nam, e bá cá các c ư r ám á m c ục

ực ẩm các c ấ bả q ả được dụ l c d e z c c d

rb c các m c c ú [7] Acid Propionic l c ấ bả q ả ực ẩm í được quan tâm k ô được đư các c ư r ám á ực

ẩm ng m c ục ATVSTP Tuy nhiên, theo bá cá k ả á đ r

dụ các c ấ ụ gi bả q ả ực ẩm ở ồ í

ẵ ộ c dưỡ 20 3 c d r c l c ấ bả q ả được

dụ k á c d e z c Sorbic [9] đó ế k ô có q c ế

q ả lý ám á c ặ c ẽ c dụ c ấ rấ d bị các ả ấ lạm

dụ â r ữ ả ưở đế ức k ỏe c ườ

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PH N T CH ACI P PI NIC T NG TH C

de ec r F

k ắc ký

* Thái Lan [37]: đị lượ c d r c r bá m các ả ẩm bá

ư ẫ được c ế E l ce e r mô rườ c d á bằ

bá m dụ đ d m q ả ù ở c ế độ UV á ế áp dụ mộ c ấ

ở m ẫ c ư có ư á â íc c d r c

r ực ẩm r các ư á ó rê đ có ứ dụ đ â íc acid Propionic Tuy nhiên, c ú ô lự c ọ â dự ư á phân tích acid

Page 21

r c rê ế bị l ế bị ổ b ế ở các ò í m ở Nam ư á k â dự d á dụ r k ở các ò í

m ế ỉ

 ẩ Acid Propionic >98% ( ), Lot RD53E

 Natri chlorid (Merck, PA)

 Acid Chlohydric (Merck, PA)

 Acid Phosphoric (Merck, PA)

 Methanol (Merck, PA)

c ẩ có ồ độ 50 µ /ml 20 µ /ml 0 µ /ml lạ r

 Máy đ Meter HI 2211 HaNa

 Máy siêu âm TUC-150 dL

 Cân phân tích BP 121S, độ c í ác 0 000

 â kỹ BP 2100S, độ c í ác 0 0

Page 24

Hình 2.3: Một số thiết bị dùng trong nghiên cứu

2.3 N I UNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp lấy mẫu [6], [8]

Page 25

- ế mẫ l ả ẩm c ứ đự r các đ ị bá lẻ lự c ọ ữ ả

ẩm cò ê ẹ c ư mở

- ẫ ị đó được lý bộ (lắc rộn đ c đồ ấ ) rồ câ mộ lượ c í ác đem đ â íc

2.3.2 Xây dựng quy tr nh phân tích

ự các cô r đ cô b rê ế đ k ò í

m ở m c ú ô â dự q r â íc mẫ e các bư c sau:

2.3.2.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách