Xác định hàm lượng vitamin c trong nước cam ép và nước mrdink đóng hộp bằng phương pháp vôn ampe

Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội MỤC LỤC MỞ ĐẦU NỘI DUNG Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ VITAMIN C 1.1.1 Công thức nhận định 1.1.2 Tính chất hóa học 1.1.3 Tính chất sinh hóa 1.1.4 Các nguồn cung cấp Vit.C 10 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VITAMIN C 11 1.2.1 Phƣơng pháp hóa học 11 1.2.2 Các phƣơng pháp phân tích công cụ 13 1.2.2.1 Các phƣơng pháp phân tích quang học 13 1.2.2.2 Nhóm phƣơng pháp phân tích điện hóa 15 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 23 2.1 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 23 2.1.1 Dụng cụ 23 2.1.2 Thiết bị, máy móc 23 2.1.3 Hóa chất 23 2.2 CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 24 2.2.1.Nghiên cứu 24 2.2.1.1 Khảo sát tính chất cực phổ Vit.C số 25 2.2.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng oxi hòa tan 27 2.2.1.3 Khảo sát pH axetat 27 2.2.1.4 Khảo sát nồng độ axetat 27 2.2.1.5 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính 28 2.2.1.6 Khảo sát chất ảnh hƣởng 31 Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội 2.2.1.7 Khảo sát độ bền Vit.C theo thời gian 32 2.2.2 Ứng dụng xác định Vit.C mẫu thực tế 33 2.2.2.1 Xử lý mẫu 33 2.2.2.2 Phƣơng pháp xử lý kết 33 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU XÁC ĐỊNH VIT.C BẰNG PHƢƠNG PHÁP CỰC PHỔ (VÔN-AMPE) 35 3.1.1 Chọn 35 3.1.2 Ảnh hƣởng oxi hòa tan 37 3.1.3 pH axetat 38 3.1.4 Nồng độ dung dịch đệm axetat 41 3.1.5 Khoảng nồng độ tối ƣu 42 3.1.5.1 Xây dựng đƣờng chuẩn 42 3.1.5.2 Kiểm tra đƣờng chuẩn 44 3.1.5.3 Giới hạn phát phƣơng pháp 46 3.1.6 Khảo sát chất ảnh hƣởng 46 3.1.6.1 Khảo sát ảnh hƣởng axit hữu 47 3.1.6.2 Khảo sát ảnh hƣởng ion clorua 48 3.1.7 Độ bền Vit.C môi trƣờng khác 50 3.2 XÁC ĐỊNH VIT.C TRONG MẪU THỰC TẾ 53 3.2.1 Mẫu nƣớc trái tƣơi: Nƣớc cam ép 53 3.2.2 Mẫu nƣớc đóng hộp: Nƣớc cam ép Mrdink 54 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội MỞ ĐẦU VitaminC (Vit.C) hay đƣợc gọi axit L-ascobic loại hợp chất phổ biến có vai trò quan trọng sống ngƣời Vit.C đóng vai trò thiết yếu trình sinh hóa xảy thể ngƣời, tham gia vào trình trao đổi chất, điều tiết trình sinh tổng hợp hoormon, chất đề kháng cho thể sinh vật, chất chống lão hóa tế bào Nếu thiếu Vit.C gây bệnh Scrobut, biểu ban đầu: mệt mỏi, đau cơ, xƣơng khớp, chán ăn, da khô ráp, chảy máu chân răng, xuất huyết dƣới da, vết thƣơng chậm liền sẹo, thiếu máu… Nếu không điều trị kịp thời bị phù tiểu cầu, thần kinh bị kích thích, xuất huyết não chết Vit.C sử dụng ngành công nghiệp thực phẩm với vai trò chất chống oxi hóa Nó giúp cho sản phẩm giữ đƣợc tƣơi ngon trình bảo quản Nhiều loại hàng hóa thị trƣờng nhƣ nƣớc giải khát, nƣớc ép trái đóng hộp, bột dinh dƣỡng trẻ em chứa Vit.C nhằm trì chất lƣợng sản phẩm Các loại hoa tƣơi nhƣ nƣớc Cam ép nguồn cung cấp Vit.C tự nhiên, tốt cho sức khỏe ngƣời Ngoài Vit.C đƣợc tổng hợp theo đƣờng nhân tạo nhƣ nƣớc uống đóng hộp Hàm lƣợng Vit.C nƣớc Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội uống đóng hộp, đặc biệt nƣớc cam ép Mrdink công ty YNG SHIN Việt Nam loại nƣớc uống đáp ứng nhu cầu cao vitamin thể ngƣời nhƣ ngành công nghiệp có liên quan Tuy nhiên Vit.C chất dễ bị phân hủy điều kiện nhiệt độ ánh sáng bình thƣờng Do đó, việc xác định đối tƣợng cách xác, nhanh chóng yêu cầu hàng đầu đƣợc đặt Ở Việt Nam, phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Vit.C phòng thí nghiệm chủ yếu phƣơng pháp chuẩn độ thể tích, có độ xác độ nhạy không cao Theo nghiên cứu Vit.C hợp chất có tính khử, phân tích phƣơng pháp điện hóa, đặc biệt phƣơng pháp cực phổ (Vôn-ampe) Đây phƣơng pháp phân tích hợp chất hữu nhanh đạt đƣợc độ xác cao, chi phí cho máy móc hóa chất phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm Việt Nam Vì em chọn đề tài nghiên cứu: ʽʽXÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG NƯỚC CAM ÉP VÀ NƯỚC MRDINK ĐÓNG HỘP BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÔN-AMPE’’ Nhiệm vụ đặt ra: - Nghiên cứu quy trình xác định Vit.C phƣơng pháp cực phổ (Vôn-ampe) cách nhanh chóng, độ xác cao, chi phí thấp, dễ thực thi phòng thí nghiệm Việt Nam - Đánh giá độ tin cậy quy trình phân tích - Ứng dụng xác định Vit.C số đối tƣợng thị trƣờng: nƣớc trái tƣơi, sản phẩm nƣớc đóng hộp… Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội NỘI DUNG Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ VITAMIN C 1.1.1 Công thức nhận định Vitamin C tên thƣờng gọi axit L-ascobic, có tên quốc tế là: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol hoặc: (R)-3,4-dyhydroxy-5-((S)-1,2-dyhydroxylethyl)furan-2-(5H)-one Công thức phân tử: C6H8O6 Khối lƣợng phân tử: 176,1 Nhiệt độ nóng chảy: 193°C Công thức cấu tạo: 6CH2OH OH O HO O OH ( *) pK1 (C3-OH): 4,2 pK2 (C2-OH): 11,6 Trong công thức cấu tạo axit ascobic, C4*,C5* Cacbon bất đối, tồn đồng phân quang học: axit L-ascobic, axit izo L-ascobic, axit D- Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội ascobic, axit izo D-ascobic Trong đồng phân có axit L-ascobic axit izo L-ascobic có tác dụng chữa bệnh, đồng phân D izo D antivitamin, tức chất ức chế tác dụng vitamin Trong thiên nhiên tồn dạng axit L-ascobic, đồng phân khác thu đƣợc đƣờng tổng hợp Axit ascobic rắn tinh thể đơn tà, không màu, không mùi, có vị chua, nóng chảy 193°C Axit ascobic dễ tan nƣớc, tan rƣợu không tan dung môi hữu không phân cực Axit ascobic dễ bị phân hủy dƣới tác dụng ánh sáng, nhiệt độ Vì cần bảo quản axit ascobic bóng tối nhiệt độ thấp 1.1.2 Tính chất hóa học a Tính khử Axit ascobic chất khử mạnh, có bán phản ứng nhƣ sau: CH2OH OH O HO CH2OH OH O O OH Ax it L- ascobic O O + 2H + + 2e- O Ax it L- dehidr oascobic Thế khử phụ thuộc nhiều vào pH môi trƣờng Axit ascobic dạng khan, bền vững, nhƣng phân tử có nhóm OH đính vào C chƣa no (C2,C3) nên bị ẩm ƣớt dung dịch dễ bị oxi hóa, oxi không khí, có mặt ion kim loại: đồng, sắt, magiê,… theo phản ứng sau: Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội CH 2OH CH2OH OH OH O HO O O O 1/2 O2 OH H 2O O O Sản phẩm tạo axit L-đehiđroascobic, chất có hoạt tính sinh học tƣơng tự nhƣ axit L-ascobic, nhƣng không bền, dễ bị thủy phân phá vòng tạo axit 2,3-đixetogulonic CH2OH-(CHOH)2-CO-CO-COOH, chất tác dụng sinh hóa Cơ chế phân hủy axit ascobic chất oxi hóa đƣợc biểu diễn theo sơ đồ sau: CH 2OH CH 2OH OH OH O O - 2e- O 2H + O +2e +2H + HO OH HO C HO OH [ O] H 2O HO O Ax it L- ascobic COOH C O O HO CH 2OH CH 2OH C HO HO HO C O CH 2OH [ O] HO C O OH [ O] HO C OOH [ O] HO [ O] CH 2OH C O C O CH 2OH CH 2OH C HO OH CH 2OH C HO CH 2OH CH 2OH CH 2OH COOH H 2O Ax it 2,3- dix etogulonic [ O] CH 2OH COOH CH 2OH Ax it L- dehidr oascobic COOH OH [ O] COOH [ O] COOH COOH [ O] COOH [ O] C O CH 2OH Có thể thấy, axit L-ascobic bị oxi hóa thành axit Lđehiđroascobic Dƣới tác dụng nƣớc, axit L-đehiđroascobic bị thủy phân mở vòng tạo thành axit 2,3-đixetogulonic không hoạt tính vitamin Phản ứng không thuận nghịch, tăng nhanh theo pH nhiệt độ dung Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội dịch Tiếp theo, axit 2,3-đixetogulonic bị phân hủy thành loạt sản phẩm trung gian khác, cuối tạo axit oxalic Ngoài phân hủy theo kiểu oxi hóa, axit ascobic có xu hƣớng phân hủy theo kiểu thủy phân môi trƣờng kiềm axit mạnh thành fufurol sản phẩm khác qua phản ứng decacboxyl hóa dehydrat hóa Tƣơng tự nhƣ vậy,axit ascobic dễ dàng nhƣờng hiđro cho peoxit, ngăn không cho peoxit oxi hóa hợp chất khác Do đó, ngƣời ta sử dụng axit ascobic làm chất chống oxi hóa công nghiệp chế biến b Tính axit Trong dung dịch nƣớc axit ascobic axit yếu nấc 1, pK a,1=4,2 tƣơng ứng với trình phân ly H+ nhóm OH đính vào C3(*) yếu nấc 2, pKa,2=11,6 tƣơng ứng với phân ly H+ nhóm OH đính vào C2(*) Axit ascobic dễ dàng phản ứng với dung dịch bazơ mạnh nhƣ NaOH, KOH, Ca(OH)2 tạo muối CH 2OH CH2OH OH OH O O HO O + O NaOH OH NaO + H 2O OH Các muối dễ tan nƣớc axit ascobic nên công nghiệp ngƣời ta sử dụng dạng muối axit ascobic làm chất bảo quản dung dịch nƣớc Trong dung dịch kiềm đặc, vòng  -lacton bị phá vỡ tạo muối gluconat: CH 2OH OH O HO O + NaOH CH 2OH ( CHOH) C COONa + H O OH Nguyễn Thu Trang O Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Tuy nhiên, axit hóa đun nhẹ vòng lacton lại lặp lại c Tác dụng với axit hữu tạo este Trong CTCT axit ascobic có nhiều nhóm OH nhƣ nhóm chức rƣợu, có khả tạo este với axit hữu cơ, đặc biệt axit béo nhƣ axit panmitic, axit stearic Sản phẩm tạo este dạng 6-O-axyl L-ascobic (ascobyl panmitat, ascobyl stearat), có mạch cacbon dài, dễ tan dầu Những este đƣợc tổng hợp dùng làm chất bảo quản chất béo công nghiệp chế biến Một số dẫn xuất khác axit ascobic đƣợc sử dụng là: CH2OH CH2OH OH O HO OR 2- O- ankyl ax it ascobic CH 2OCOR OH O HO OH O O RO CH 2OH 6- O- ankanoyl ascobat HO OH 5,6- O- ankyliden ax it ascobic CH 2OH OH OH O HO OH O O O O 3- O- ankyl ax it ascobic O O R OH O O OCOR 2- O- ankanoyl ascobat ROCO O OH 3- O- ankanoyl ascobat Trong đó, R gốc hiđrocacbon mạch dài, no không no, giúp cho dẫn xuất axit ascobic dễ tan dầu béo 1.1.3 Hoạt tính sinh hóa Vit.C có tác dụng tăng cƣờng sức đề kháng cho thể, chống lại tƣợng choáng ngộ độc hóa chất, độc tính vi trùng tính chất khử mạnh Vit.C Nguyễn Thu Trang Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Vit.C tham gia vào trình oxi hóa khử khác thể nhƣ: Chuyển hóa hợp chất thơm thành phenol; trình hyđroxyl hóa triptophan thành hyđroxyltritophan; điều hòa tạo AND từ ARN; chuyển procolagen thành colagen, nhờ có trình hyđroxyl hóa prolin thành oxyprolin cần thiết cho việc tổng hợp colagen, Vit.C làm cho vết thƣơng mau lành Vit.C có vị trí quan trọng trình hình thành hoormon tuyến giáp trạng tuyến thận Khi thể thiếu Vit.C xuất triệu chứng bệnh lí nhƣ: chảy máu lợi, răng, lỗ chân lông quan nội tạng, thành mạch máu bị mỏng Cơ thể bình thƣờng có nhu cầu Vit.C 24h là: 60÷80 mg 1.1.4 Các nguồn cung cấp Vit.C Trong tự nhiên, thực vật tổng hợp đƣợc Vit.C, không thấy xuất Vit.C sản phẩm từ động vật nhƣ: thịt, trứng, sữa… Một số thể sống có khả tổng hợp Vit.C từ D-glucozo nhờ tác dụng enzim theo sơ đồ sau: HOHC H OH HO H H OH O H CH 2OH HOHC H OH HO H H OH O H COOH [ O] enzim [ H] enzim CH 2OH H OH HO H H OH H OH COOH D- glucozo CH 2OH OH O enzim OH H HO O [ O] enzim CH 2OH OH O HO H O OH Ax it L- ascobic Nguyễn Thu Trang 10 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Nhận xét: Kết cho thấy có mặt axit hữu khác gấp đến hàng trăm lần khối lƣợng, pic Vit.C nồng độ mg/l cho kết tốt, pic cân đối, dịch chuyển phía dƣơng hơn, chiều cao pic có bị giảm Trƣờng hợp có mặt axit oxalic gấp 200 lần khối lƣợng chiều cao pic giảm 10%, axit tactric khoảng 150 lần axit xitric 100 lần Pic Vit.C bị giảm hàm lƣợng axit oxalic, axit xitric, axit tactric lớn, độ nhớt dung dịch tăng làm giảm hệ số khuếch tán Phân tử chúng cồng kềnh, độ linh động dung dịch ảnh hƣởng mạnh đến chiều cao pic, thấy axit xitric cồng kềnh axit oxalic nên cần hàm lƣợng gấp 100 lần làm giảm pic 10% axit oxalic phải đến 200 lần Tuy nhiên việc giảm chiều cao pic không gây khó khăn cho phân tích phân tích nồng độ 10-5M, mục đích sóng cực phổ Vit.C xuất với chất lƣợng tốt Hơn ta thấy axit không chứa nhóm chức dễ bị oxi hóa nhƣ Vit.C Do chúng hoạt tính cực phổ khoảng Vit.C Đây ƣu điểm phƣơng pháp phân tích cực phổ có độ chọn lọc cao Có thể phân tích chất chất có mặt lƣợng lớn chất khác Kết phù hợp với kết đƣa phƣơng pháp phân tích Vit.C điện cực biến tính điện cực sinh học 3.1.6.2 Khảo sát ảnh hƣởng ion clorua Trong loại thực phẩm thƣờng chứa lƣợng định ion clorua Ion có mặt nồng độ lớn gây cản trở quy trình phân tích Vì em tiến hành khảo sát giới hạn nồng độ cho phép ion clorua phƣơng pháp phân tích cực phổ Vit.C Theo tài liệu nghiên cứu ion clorua ảnh hƣởng chủ yếu đến oxi hóa giọt thủy ngân, nồng độ lớn Nguyễn Thu Trang 48 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội oxi hóa thủy ngân chuyển vùng âm hơn, nghĩa chuyển dịch phía pic Vit.C Đến nồng độ đó, đƣờng cực phổ thủy ngân bao trùm lên pic Vit.C Tiến hành đo đƣờng cực phổ Vit.C mg/l, thay đổi nồng độ ion clorua theo hàm lƣợng: 5, 10, 50, 100, 250, 500 mg/l tƣơng ứng 1,4.10 M; 2,8.10-4M; 1,4.10-3M; 2,8.10-3M; 7.10-3M; 1,4.10-2M Kết cho hình 3.5 Hình 3.5: Sóng cực phổ Vit.C có mặt ion clorua với nồng độ tăng dần Nhận xét: Khi hàm lƣợng ion clorua dung dịch tăng dần, giá trị đỉnh pic Vit.C không thay đổi nhiều (từ -47,6mV Cl- chuyển dịch theo chiều dƣơng đến -41,7mV nồng độ Cl- lớn 100 mg/l) oxi hóa thủy ngân chuyển dịch theo chiều âm, gần pic cua Vit.C Do nồng độ lớn 10 -2 M, xuất pic Vit.C nhƣng máy tính xác định chiều cao pic đƣợc Nguyễn Thu Trang 49 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Có thể kết luận nồng độ ion clorua nhỏ 10 -2M có khả phân tích Vit.C cực phổ Thêm hàm lƣợng ion clorua rau thực tế không vƣợt qua số Trong trƣờng hợp hàm lƣợng ion clorua lớn, phải xử lý với bạc nitrat lọc bỏ kết tủa 3.1.7 Độ bền Vit.C môi trƣờng khác Vit.C chất dễ bị phân hủy, dung dịch nên luôn phải pha mẫu chuẩn theo ngày Tuy nhiên ngày dung dịch Vit.C bị phân hủy lƣợng nhỏ Đặc biệt xử lý mẫu rau, quả, trình xử lý mẫu buộc phải lọc không khí, thời gian lọc có lúc kéo dài 10÷15 phút, lƣợng oxi không khí nằm cân với dung dịch làm giảm nồng độ Vit.C Để giảm tối đa hiệu ứng cần chọn dung dịch pha Vit.C, hay dung dịch dùng để chiết Vit.C mẫu thực tế cho độ bền Vit.C lớn Nghĩa môi trƣờng hòa tan oxi hơn, kìm hãm tốc độ oxi hóa axit ascobic Do quy trình phân tích cực phổ Vit.C axetat nên em chọn môi trƣờng dung dịch axit axetic 0,1M (pH = 2,76), dung dịch đệm axetat 0,1M (pH = 4,66) nƣớc Tất dung dịch pha nƣớc cất lần đuổi oxi hòa tan trƣớc pha mẫu Pha loãng lần dung dịch Vit.C gốc dung dịch đƣợc đuổi oxi: a Dung dịch axit axetic 0,1M b Dung dịch đệm axetat 0,1M (5:5) c Nƣớc cất lần Để dung dịch vừa pha tiếp xúc với không khí Theo dõi nồng độ Vit.C dung dịch theo thời gian, sau t phút, lấy 0,1ml dung dịch, đo sóng cực phổ Vit.C 10ml dung dịch đệm axetat theo quy trình ghi bảng 2.1, ghi lại chiều cao pic sau lần đo, t = 0, 30, 60, 180, 240 phút Nguyễn Thu Trang 50 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Kết thu đƣợc bảng 3.8 Bảng 3.8: Chiều cao pic Vit.C theo thời gian môi trƣờng khác Vit.C 200 mg/l Thời gian (phút) Trong HAc Trong đệm Ac Trong nƣớc 69,5 66,9 69,7 30 70,8 67,1 68,6 60 70,7 64,7 68,9 180 70,9 57,8 69,2 240 69,7 54,0 68,0 Nhận xét: Từ thực nghiệm cho thấy, sau 240 phút, Vit.C dung dịch axit axetic nƣớc hầu nhƣ không thay đổi, để không khí, dung dịch đệm axetat (5:5, pH = 4,7) chiều cao pic giảm 5% sau 60 phút Vì pha dung dịch Vit.C gốc nhƣ dung dịch chuẩn pha loãng từ dung dịch gốc nƣớc dung dịch axit axetic loại oxi đảm bảo độ bền suốt thời gian làm việc Tuy nhiên để đơn giản em chọn dung môi nƣớc để pha chế dung dịch chuẩn Trong trƣờng hợp chiết Vit.C từ mẫu rau thực tế kinh nghiệm cho thấy chiết môi trƣờng pH thấp, có ƣu điểm chất mầu, chất hoạt động bề mặt bị kết tủa dạng keo, dung dịch chiết hơn, dễ lọc hơn.Vì xử lý mẫu em dùng dung dịch axit axetic 0,1M có pH= 2,76 để chiết Vit.C, đồng thời dịch chiết chứa Vit.C thu đƣợc bền trình đo Nguyễn Thu Trang 51 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn độ bền dung dịch Vit.C theo thời gian môi trƣờng khác a Vit.C pha axit axetic 0,1M b Vit.C pha đệm axetat 0,1M c Vit.C pha nƣớc Tóm tắt điều kiện tối ƣu xác định Vit.C: Qua khảo sát em chọn đƣợc điều kiện tối ƣu xác định Vit.C phƣơng pháp cực phổ ● Đo sóng cực phổ Vit.C đệm axetat 0,1M co pH = 4,66 tƣơng ứng tỷ lệ CHAc = CAc, thời gian đuổi khí oxi hòa tan trƣớc cho Vit.C vào bình đo 90s ● Khoảng nồng độ tối ƣu phân tích rộng, từ 0,5 ÷ 30 mg/l tƣơng đƣơng 2,84.10-6M ÷ 1,70.10-4M ● Chƣơng trình đo máy tính đƣợc chọn tối ƣu theo gợi ý nhà sản xuất, theo tài liệu tham khảo theo kinh nghiệm thực tế - Thời gian cân trƣớc quét thế: 10s đủ để giúp cho dung dịch trở lại trạng thái tĩnh, ổn định sau khuấy trộn Nguyễn Thu Trang 52 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội - Khoảng quét từ -250mV ÷ +100mV: khoảng thu đƣợc từ kinh nghiệm thực tế, không nên hẹp không quét đƣợc hết chân phổ, nhiên không nên rộng tốn thời gian đo - Biên độ xung: 50 mV - Bƣớc nhảy thế: mV - Thời gian cho xung: 40 ms - Thời gian bƣớc nhảy: 0,4 s - Tốc độ quét: 15 mV/s ● Dung dịch Vit.C gốc dung dịch chuẩn pha loãng từ dung dịch gốc phải đƣợc pha theo ngày pha nƣớc cất lần loại oxi hòa tan Các dung dịch đảm bảo độ bền thời gian phân tích ● Các axit hữu nhƣ axit oxalic, axit xitric, axit tactric ion clorua không ảnh hƣởng đến sóng cực phổ Vit.C khoảng nồng độ cho phép Dựa kết phần nghiên cứu bản, em tiến hành định lƣợng Vit.C mẫu thực tế Với loại đối tƣợng đƣợc khảo sát sơ để đƣa quy trình xử lý riêng phù hợp với phƣơng pháp phân tích 3.2 XÁC ĐỊNH VIT.C TRONG MẪU THỰC TẾ 3.2.1 Mẫu nƣớc trái tƣơi: Nƣớc cam ép Ruột cam cắt nhỏ, bỏ hạt, ép lấy nƣớc Nƣớc cam ép có nồng độ Vit.C Cm mg/l Chuẩn bị hai mẫu đối chứng: Mẫu C1: Hút 10ml nƣớc ép vào bình định mức 25ml, thêm nƣớc đến vạch, nồng độ Cm1 mg/l, Cm1 = (10Cm)/25 Mẫu C2: Hút 10ml nƣớc ép + 2,5ml dung dịch Vit.C gốc 1g/l, định mức thành 25ml, nồng độ Cm2 = (Cm1 + 100) mg/l Xác định Vit.C mẫu theo phƣơng pháp thêm chuẩn: Nguyễn Thu Trang 53 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Mẫu C1: Thêm lần (x 0,1ml) dung dịch Vit.C chuẩn 500 mg/l vào (10ml + 0,5ml mẫu), đo lặp lần Mẫu C2: Thêm lần (x 0,1ml) dung dịch Vit.C chuẩn 500 mg/l vào (10ml + 0,2ml mẫu), lặp lần Kết đo bảng 3.9 Bảng 3.9: Số liệu xác định nồng độ Vit.C hai mẫu nƣớc cam theo phƣơng pháp thêm chuẩn Mẫu nƣớc cam Mẫu nƣớc cam STT x y1 y2 STT x y1 y2 0,00 101 103 0,00 86,5 86 4,72 199 195 4,85 188 191 9,35 292 293 9,62 292 290 Xử lý số liệu: Đƣờng thêm chuẩn: Y1=(20,4±0,5)x+(102±3) Y2=(21,29±0,05)x+(86,2±0,3) Hệ số tƣơng quan: r = 0,99998 r=1 xm1=(4,9917±0,2746) mg/l xm2=(4,0487±0,0249) mg/l Cm1=(104,8±5,8) mg/l Cm2=(206,5±1,3) mg/l Sai số tƣơng đối: q = 5,50% q = 0,61% ΔCTN=(Cm2-Cm1)=101,7 Hiệu suất thu hồi: H% = 101,7% Vậy hàm lƣợng Vit.C nƣớc cam ép 262 mg/l 3.2.2 Mẫu nƣớc đóng hộp: Nƣớc cam ép Mrdink Công ty YNG SHIN Việt Nam Đặc điểm mẫu: không ghi hàm lƣợng Vit.C nhãn, dung dịch nƣớc đồng nhất, chất lơ lửng Phân tích mẫu trực tiếp, không cần xử lý Xác định Vit.C theo phƣơng pháp thêm chuẩn, thêm lần (x 0,1 ml) dung dịch Vit.C chuẩn 200 mg/l vào (10 ml đệm + 0,5 ml mẫu) Đo lặp lần hộp khác lô Thu đƣợc kết bảng 3.10 Nguyễn Thu Trang 54 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Bảng 3.10: Số liệu xác định Vit.C nƣớc cam Mrdink theo phƣơng pháp thêm chuẩn STT xi, mg/l yik, nA 0,00 57,7 60,5 60,6 61,2 60,00 1,89 120 121 126 121 122,00 3,74 181 179 187 183 182,50 5,56 240 237 249 241 241,75 yi , nA xi giá trị nồng độ Vit.C thêm vào, sau hiệu chỉnh thể tích theo công thức (2.16) Xử lý đƣờng thêm chuẩn theo phƣơng pháp hồi quy tuyến tính Excel, thu đƣợc: Đƣờng thêm chuẩn: y = (32,7 ± 0,1)x + (60,1 ± 0,4) Hệ số tƣơng quan: r = Đƣờng thêm chuẩn cắt trục hoành tại: xm = (1,8382 + 0,0161) mg/l Nồng độ Vit.C mẫu nƣớc cam Mrdink: Cm = (38,6 ± 0,3) mg/l Sai số tƣơng đối: q% = 0,88% Hình 3.7: Đƣờng thêm chuẩn xác định Vit.C nƣớc giải khát Mrdink Nguyễn Thu Trang 55 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Nhận xét: Các loại nƣớc đóng hộp phân tích đơn giản, nhanh, mẫu thƣờng trạng thái suốt, đồng nhất, hàm lƣợng Vit.C không cao nhƣ mẫu thuốc nên không cần pha loãng mà phân tích trực tiếp mẫu Mẫu nƣớc đóng hộp Mrdink cam nƣớc uống bổ xung Vit.C có hàm lƣợng 38,6 mg/l Mẫu nƣớc Mrdink cam, xác định mẫu lô khác, không cho sóng cực phổ Vit.C Do trình bảo quản Vit.C mẫu bị phân hủy dần Theo tài liệu tham khảo, có nghiên cứu cho biết, tùy vào chất lƣợng bao bì mà hàm lƣợng Vit.C sản phẩm bị giảm theo tốc độ khác Tuy nhiên thời gian có hạn nên em chƣa tìm nguyên nhân nhƣ chƣa theo dõi trình giảm nồng độ Vit.C sản phẩm này, bƣớc đầu kiểm tra hàm lƣợng Vit.C phƣơng pháp cực phổ cho kết tốt Bảng 3.11: Kết xác định Vit.C mẫu nƣớc cam ép Mrdink Tên mẫu Hàm lƣợng (mg/l) Sai số (%) Nƣớc cam ép Mrdink (38,6 ± 0,3) 0,88 Nhận xét chung: Các mẫu nƣớc trái tƣơi: Có thể phân tích Vit.C mẫu nƣớc ép trái với độ xác cao mà không bị ảnh hƣởng thành phần mẫu Áp dụng cho loại có hàm lƣợng nƣớc lớn dễ ép nhƣ cam, chanh, bƣởi, dứa, dƣa hấu, khế… Quy trình phân tích đơn giản, khoảng thời gian phân tích ngày hàm lƣợng Vit.C mẫu coi nhƣ không thay đổi, kết có độ lặp tốt Có thể áp dụng điều tra hàm lƣợng Vit.C loại theo khu vực, theo mùa theo giống trồng cách nhanh chóng xác Nguyễn Thu Trang 56 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Các mẫu nƣớc đóng hộp: Mẫu dung dịch đƣợc sản xuất công nghiệp theo dây chuyền công nghệ nên thành phần không phức tạp, không cần xử lý mẫu, xác định trực tiếp, không cần mẫu đối chứng cho kết đáng tin cậy, thể hệ số tƣơng quan r gần độ lệch nhỏ 10% Có thể dùng phƣơng pháp cực phổ theo dõi hàm lƣợng Vit.C sản phẩm theo thời gian bảo quản nhƣ theo điều kiện bảo quản Nguyễn Thu Trang 57 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu, tiến hành thực nghiệm, phân tích số liệu em thu đƣợc số kết nhƣ sau Xây dựng quy trình xác định hàm lƣợng Vit.C phƣơng pháp cực phổ (Vôn-ampe) với điều kiện tối ƣu: ● Đo sóng cực phổ xung vi phân Vit.C đệm axetat có nồng độ: CHAx = CAx = 0,05M; pH = 4,66 ● Loại ảnh hƣởng oxi hòa tan sau 90s ● Quét từ -250 mV ÷ 100 mV ● Tốc độ quét 15 mV/s ● Biên độ xung 50 mV ● Pic Vit.Cxuất khoảng -41,7 ÷ -37,5 mV Đo máy phân tích điện hóa đa VA757 Computrace Metrohm, điện cực giọt Hg treo, điện cực so sánh Ag/AgCl Chất lƣợng sóng cực phổ tốt ổn định Xây dựng đƣờng chuẩn phụ thuộc chiều cao pic nồng độ Vit.C: iP(nA) = (24,754 ± 0,007).Cvit.C(mg/l) + (10 ± 2), r = 0,9999; khoảng tuyến tính rộng từ 0,5 mg/l ÷ 30 mg/l Kiểm tra đƣờng chuẩn hai nồng độ 1,2 mg/l 4,8 mg/l có sai số tƣơng đối tƣơng ứng 1,05% 0,84% Giới hạn phát phƣơng pháp tính theo đƣờng chuẩn 0,2589 mg/l, phù hợp với thực nghiệm 0,25 mg/l Khảo sát axit oxalic, axit xitric, axit tactric giới hạn nồng độ gấp 300 lần không ảnh hƣởng tới sóng cực phổ Vit.C Hàm lƣợng ion clorua dung dịch nhỏ 10-2M không gây ảnh hƣởng đến tín hiệu cực phổ Vit.C Nguyễn Thu Trang 58 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội Pha dung dịch Vit.C gốc dung dịch chuẩn nƣớc cất hai lần loại oxi đảm bảo độ bền Vit.C khoảng thời gian ngày Ứng dụng xác định Vit.C mẫu thực tế ● Các mẫu nƣớc đóng hộp, nƣớc ép trái tƣơi, không cần xử lý mẫu trƣớc, cần pha loãng dung dịch mẫu cho nồng độ nằm khoảng tối ƣu Phân tích đơn giản, dễ dàng, không bị ảnh hƣởng chất mẫu, cho kết tốt ● Kết xác định hàm lƣợng Vit.C mẫu thực tế nhƣ sau: Mẫu nƣớc trái tƣơi: Tên mẫu Thí nghiệm đối chứng C thêm vào theo C theo thực lý thuyết nghiệm(mg/l) Nƣớc cam 0,0 100,0 104,8 206,5 Hàm lƣợng Hiệu suất Vit.C H% mẫu nƣớc ép 101,7 262 mg/l Mẫu nƣớc đóng hộp: Tên mẫu Hàm lƣợng (mg/l) Sai số (%) Nƣớc cam ép Mrdink (38,6 ± 0,3) 0,88 Do thời gian có hạn nên em dùng phƣơng pháp cực phổ (Vônampe) xác định Vit.C nƣớc uống đóng hộp Mrdink công ty YNG SHIN Việt Nam nƣớc Cam ép Tuy nhiên thấy phƣơng pháp áp dụng cho nhiều loại đối tƣợng từ tự nhiên đến sản phẩm công nghiệp, nhiều khoảng nồng độ khác cho kết tin cậy Nguyễn Thu Trang 59 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Luận, Từ Vọng Nghi, (1999), Cơ sở lý thuyết số phương pháp phân tích điện hóa đại, Trƣờng ĐHTH [2] Lê Đức Ngọc, (Hà Nội 1999), Xử lý số liệu kế hoạch hóa thực nghiệm, ĐHQG-ĐHKHTN [3] Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, Nguyễn Văn Tòng, (2000), Một số vấn đề chọn lọc Hóa Học, Tập 3, Nxb GD [4] Nguyễn Tinh Dung, (2000), Hóa học phân tích, phần II, Nxb GD Nguyễn Thu Trang 60 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn, em xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Thanh Mai định hƣớng hƣớng dẫn em tận tình suốt trình thực tập nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cảm ơn ThS Phí Văn Hải tạo điều kiện giúp đỡ để em đƣợc nghiên cứu, học tập hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội 2, Ban chủ nhiệm khoa thầy cô khoa Hóa học hết lòng quan tâm giúp đỡ em suốt thời gian năm học tập Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, ngƣời thân tạo điều kiện động viên khuyến khích học tập đến đích cuối Hà Nội, tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Thu Trang Nguyễn Thu Trang 61 Lớp K32C - Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Đại học Trường ĐHSP Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan khóa luận nỗ lực thân hƣớng dẫn tận tình Th.S.Nguyễn Thị Thanh Mai Bản khóa luận không trùng kết tác giả khác Nếu trùng em xin chịu trách nhiệm Hà Nội, tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Thu Trang Nguyễn Thu Trang 62 Lớp K32C - Hóa học [...]... 2CH 3COCH 3 CH 2OH H 3C O C C O H H 3C H O O H CH 3 C CH 2 O Vitamin C CH 3 1.2 C C PHƢƠNG PHÁP X C ĐỊNH VIT .C Có thể chia c c phƣơng pháp x c định Vit .C thành 2 nhóm lớn: - Nhóm c c phƣơng pháp phân tích hóa h c - Nhóm c c phƣơng pháp phân tích c ng c 1.2.1 Phƣơng pháp phân tích hóa h c Trong c c phƣơng pháp phân tích hóa h c, phƣơng pháp chuẩn độ oxi hóa khử đƣ c sử dụng nhiều nhất, dựa vào tính chất... trong thu c, rau, quả, nƣ c đóng hộp, …ngoài Vit .C còn chứa một số chất c ng c hoạt tính c c phổ Vì vậy em tiến hành khảo sát m c độ ảnh hƣởng c a c c chất đó đến pic c a Vit .C Trong c c loại nƣ c đóng hộp, c c chất c ảnh hƣởng chủ yếu là glucozơ, c c loại axit hữu c kh c nhƣ axit xitric, axit oxalic, axit malic, axit tactric, c c muối natri clorua, canxi clorua… Để x c định tỷ lệ về khối lƣợng chất... ascobic trong môi trƣờng c pH thích hợp Điểm cuối chuẩn độ đƣ c nhận ra khi c sự xuất hiện màu c a giọt thu c thử dƣ đầu tiên Phƣơng pháp này c thể đƣ c áp dụng tr c tiếp để x c định Vit .C trong dƣ c phẩm Tuy nhiên trong c c đối tƣợng kh c nhƣ rau quả, lƣơng th c, th c phẩm thƣờng chứa c c chất khử kh c nữa và dung dịch nghiên c u thƣờng c màu và đ c, gây khó khăn cho vi c x c định điểm cuối chuẩn... với c c chất oxi hóa đó 1.2.2.2 Nhóm c c phƣơng pháp phân tích điện hóa 1.2.2.2.1 Sơ lƣ c về c c phƣơng pháp c c phổ (Vôn- ampe)  Nguyên t c của phƣơng pháp Nhóm c c phƣơng pháp phân tích c c phổ (Vôn- ampe) là phƣơng pháp quan trọng nhất trong số c c phƣơng pháp phân tích điện hóa C c phƣơng pháp này đều dựa trên lý thuyết về quá trình điện c c, phụ thu c chủ yếu vào vi c đƣa chất điện hoạt từ trong. .. tiền c a, c ng s c mà c thời gian cho xã hội Với sự hỗ trợ c a c c phƣơng pháp phân tích c ng c và những thiết bị hiện đại, vi c x c định Vit .C cũng đã đạt đƣ c những yêu c u đó Đ c biệt, quy trình phân tích nhanh và đa số trƣờng hợp không phải xử lý mẫu trƣ c khi giảm thiểu đƣ c sự mất mát Vit .C trong quá trình định lƣợng C c phƣơng pháp phân tích c ng c c thể x c định Vit .C gồm nhóm c c phƣơng pháp. .. Trƣ c năm 1950, phƣơng pháp c c phổ c điển đã đƣ c áp dụng x c định hàm lƣợng Vit .C trong nhiều mẫu thu c, rau, quả Nhiều c ng trình nghiên c u đã tìm đƣ c điều kiện thích hợp cho phép x c định Vit .C Tuy nhiên do giới hạn c a phƣơng pháp c c phổ c điển mà vi c định lƣợng Vit .C vẫn bị gây c n trở bởi một số chất c thế khử gần với thế khử c a axit ascobic C c hợp chất sunfuhydryl thƣờng c mặt trong. .. phong phú và đa dạng Phạm vi đối tƣợng nghiên c u rộng, c hợp chất vô c và hàng nghìn hợp chất hữu c c c loại Trong đó Vit .C là một trong những hợp chất hữu c đƣ c nghiên c u ứng dụng theo nhiều c ch kh c nhau dƣới lý thuyết c a c c phƣơng pháp phân tích điện hóa 1.2.2.2.2 Ứng dụng c c phƣơng pháp phân tích điện hóa x c định Vit .C Phƣơng pháp phân tích điện hóa đƣ c dùng chủ yếu là c c phƣơng pháp phân... cuối chuẩn độ Ngƣời ta c ng c thể chuẩn độ axit ascobic bằng dung dịch iot, với chất chỉ thị hồ tinh bột để x c định Vit .C trong bắp c i, ho c chuẩn độ gián tiếp, x c định Vit .C trong mật ong, bằng c ch thêm lƣợng dƣ dung dịch KBr vào dung dịch mẫu đã đƣ c axit hóa bằng dung dịch H2SO4 1:1 Hỗn hợp này đƣ c chuẩn độ bằng dung dịch KBrO3 cho đến khi xuất hiện màu vàng c a Br2 dƣ Th c chất đã xảy ra phản... chọn l c, độ nhạy và độ chính x c không cao Vì vậy từ khi c c phƣơng pháp phân tích c ng c ra đời, ngƣời ta kh c ph c đƣ c rất nhiều nhƣ c điểm c a c c phƣơng pháp phân tích hóa h c 1.2.2 Nhóm c c phƣơng pháp phân tích c ng c Thời gian gần đây, c ng với sự phát triển nhƣ vũ bão trong tất c c c lĩnh v c của xã hội, những yêu c u đặt ra cho ngành phân tích là phải nhanh, chính x c, quy trình đơn giản,... dụng c thủy tinh: buret, pipet, bình định m c của Đ c có độ chính x c cao đƣ c ngâm rửa thƣờng xuyên bằng hỗn hợp kali đicromat và axit sunfuric đ c 98% 2.1.2 Thiết bị, máy m c ● Máy phân tích điện hóa đa ch c năng 757VA Computrace, Metrohm - Điện c c làm vi c: điện c c giọt Hg - Điện c c so sánh: điện c c Ag/AgCl - Điện c c phù trợ: điện c c Pt ● Máy pH meter Precisa 900, Thụy Sĩ ● C n phân tích STARTORIUS ... em chọn đề tài nghiên c u: ʽʽX C ĐỊNH HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG NƯ C CAM ÉP VÀ NƯ C MRDINK ĐÓNG HỘP BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÔN -AMPE ’ Nhiệm vụ đặt ra: - Nghiên c u quy trình x c định Vit .C phƣơng pháp. .. + - 2CH 3COCH CH 2OH H 3C O C C O H H 3C H O O H CH C CH O Vitamin C CH 1.2 C C PHƢƠNG PHÁP X C ĐỊNH VIT .C Có thể chia phƣơng pháp x c định Vit .C thành nhóm lớn: - Nhóm phƣơng pháp phân tích hóa... 1.1.1 C ng th c nhận định Vitamin C tên thƣờng gọi axit L-ascobic, c tên qu c tế là: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol ho c: (R )-3 ,4-dyhydroxy- 5-( (S )-1 ,2-dyhydroxylethyl)furan- 2-( 5H)-one