Xác định hàm lượng Nitrat trong sữa bột bằng phương pháp khử bằng Cadimi và đo phổ

BÀI LÀM NHÓM LỚP D13HPT01 TÓM TẮT VỀ ĐỀ TÀI XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRATE TRONG SỮA BỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG (PHƯƠNG PHÁP KHỬ BẰNG CADIMI VÀ ĐO PHỔ) I) TỔNG QUAN VỀ NITRITE, NITRATE I.1 Giới thiệu chung − Trên thị trường có dạng muối nitrite, nitrate dùng bảo quản thực phẩm sau: KNO2, NaNỌ2 ,KNO3 ,NaNO3 HÌNH 1: SALTPETER (MUỐI DIÊM) − HÌNH 1: MUỐI DIÊM (CURING SALT) Tiếng Pháp gọi hỗn hợp Saltpetre, tiếng Anh Saltpeter Trong dân gian gọi Muối diêm Thường thị trường giới, ký hiệu muối nitrite potassium KNO2 E249, nitrate potassium KNO E252 Chúng có tính chất tương tự với nitrite sodium NaNO có ký hiệu E250, nitrate sodium NaNO3 E251 Đa số chất potassium nitrate lấy từ khu quặng mỏ nitrate sodium (NaNO 3, nitratin) sa − mạc Chilê nên người ta gọi chúng Saltpetre Chilê Trong lĩnh vực thực phẩm, muối diêm dùng để bảo quản chế biến thịt Theo Quy định danh mục chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm Bộ Y tế Việt Nam, nitrate natri nitrate potassium xếp vào nhóm chất bảo quản có chức ổn định màu, dùng phô mát, nước giải khát, loại thịt, thịt gia cầm, thủy sản chế biến − Trong chức làm phụ gia thực phẩm, muối saltpetre có hai công dụng: tạo màu cho cá thịt, đồng thời ngăn chặn phát triển − Clostridium botulinum, loại vi khuẩn gây ngộ độc thịt Ngoài nước,rau củ có hàm lượng muối I.2 Công thức phân tử tính chất vật lý Nitrite Nitrate − Muối nitrate kali (KNO3): tinh thể không màu, vị cay nồng, tan nước − Muối nitrate natri (NaNO3): tinh thể không màu, tan nước, hút − ẩm Muối nitrite kali (KNO2): dạng tinh thể màu trắng, dễ tan chảy bị phân − hủy không khí, hòa tan nước tốt Muối nitrite natri (NaNO2): dạng tinh thể trắng hay vàng, tan nước I.3 Tác động có hại thể Các muối nitrate có độc tính không cao độc tính tăng lên chuyển thành nitrite nhờ hệ vi khuẩn có miệng I.3.1 Tính độc trực tiếp Muối nitrite có khả oxy hóa hemoglobin máu thành methemoglobin Do làm cản trở trình vận chuyển oxy hemoglobin nuôi thể làm cho thể bị thiếu oxy Người bị thiếu oxy nặng biểu toàn thân tím tái năng, thở nhanh, tim nhanh Sau hôn mê, tử vong nhanh không điều trị kịp thời, tượng đặc biệt thường xuyên thấy trẻ em I.3.2 Tính độc gián tiếp Nitrite tác động với acid amin (có từ việc thoái hóa protein) tạo thành nitrosamine hợp chất có khả gây đột biến sinh ung thư I.4 Hàm lượng cho phép thực phẩm II) XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRATE TRONG SỮA II.1 Phạm vi áp dụng TCVN 6839:2001 quy định phương pháp sàng lọc để xác định hàm lượng nitrate sữa bột cách khử cadimi đo phổ II.2 Nguyên tắc Hòa tan sữa bột nước, làm kết tủa chất béo protein lọc Dùng bột kẽm ion cadimi để khử nitrat phần dịch lọc nitrite Cho sunfanilamid N-1-naphtyl etylendiamin dihidro clorua vào phần chất lỏng phía để màu đỏ đo phổ bước sóng 538 nm II.3 Thuốc thử Chỉ sử dụng thuốc thử loại tinh khiết phân tích Chỉ sử dụng nước cất nước loại ion không chứa nitrate nitrite II.3.1 Dung dịch để làm kết tủa protein chất béo II.3.1.1 Dung dịch kẽm sunfat Hòa tan nước 267,5 g kẽm sunfat ngậm nước (ZnSO 4.7H2O) pha loãng đến 500 ml II.3.1.2 Dung dịch kali hexaxyanoferat (II) Hòa tan nước 86 g kali hexaxyanoferat (II) ngậm nước (K4[Fe(CN)6].3H2O) pha loãng đến 500 ml II.3.2 Dung dịch cadimi axetat Hòa tan nước 0,5 g cadimi axetat ngậm nước [(CH3COO2)Cd.2H2O], thêm ml axit axetic (CH3COOH) pha loãng đến 100 ml II.3.3 Kẽm, dung dịch huyền phù Ngay trước dùng, cho 10 ml nước g bột kẽm vào cốc nhỏ có mỏ Dùng máy khuấy từ để trì kẽm dạng huyền phù II.3.4 Dung dịch màu II.3.4.1 Dung dịch I Dùng nước để pha loãng 450 ml axit clohidric đậm đặc (P 20 = 1,19 g/ml) đến 1000 ml II.3.4.2 Dung dịch II Hòa tan hỗn hợp 75 ml nước ml axit clohidric đậm đặc (P 20 = 1,19 g/ml) 0,5 g sunfanilamit (NH2C6H4SO2NH2) cách đun nóng nồi cách thủy Làm nguội đến nhiệt độ phòng pha loãng nước đến 100 ml Lọc, cần II.3.4.3 Dung dịch III Hòa tan nước 0,1 g N-1-naphtyl etylendiamin dihidro clorua (C10H7NHCH2CH2NH2.2HCl) Pha loãng nước đến 100 ml Lọc, cần Dung dịch bảo quản đến tuần chai màu nâu đậy kín để tủ lạnh II.3.5 Kali nitrate Dung dịch hiệu chuẩn tương ứng với 0,03g NO3- lít II.3.5.1 Dung dịch gốc Sấy khô vài gam kali nitrat (KNO 3) 110oC đến 120oC đến khối lượng không đổi, nghĩa đến chênh lệch hai lần cân liên tiếp không vượt mg Hòa tan nước 489,2 mg kali nitrat đựng bình định mức vạch 000 ml Pha loãng nước đến vạch lắc II.3.5.2 Chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn Dùng pipet chuyển 10 ml dung dịch gốc (2.3.5.1) vào bình định mức vạch 100 ml Pha loãng nước đến vạch lắc Chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn ngày sử dụng ml dung dịch tiêu chuẩn chứa 30,0 µg NO3- II.3.6 Dung dịch đệm, pH từ 9,6 đến 9,7 Cho 17 ml axit sunfuric đậm đặc [p 20 = 1,84 g/ml; dung dịch khoảng 98% (m/m) H2SO4] vào khoảng 600 ml nước đựng bình định mức vạch 000 ml Làm mát đến nhiệt độ phòng lắc Cho thêm 100 ml dung dịch amoniac đậm đặc [p20 = 0,91 g/ml; dung dịch khoảng 25%(m/m) NH 3] Pha loãng nước đến vạch lắc Chỉnh pH đến 9,6 – 9,7, cần II.3.7 II.4 Silicon chống tạo bọt Thiết bị dụng cụ Chú ý việc chuẩn bị dụng cụ thủy tinh Tất dụng cụ thủy tinh phải rửa tráng nước cất để đảm bảo không chứa nitrat Sử dụng thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm thông thường đặc biệt sau: a) Phổ kế, thích hợp để đo độ hấp thụ bước sóng 538 nm, có cuvet đo với chiều dài đường quang từ cm đến cm b) Máy ly tâm, tạo gia tốc quay tương đối 200 g c) Ống ly tâm, đậy nút thủy tinh mờ, dung tích tối thiểu 25 ml, để dùng với máy ly tâm d) Máy khuấy từ e) Giấy lọc, loại trung bình, đường kính khoảng 15 cm, không chứa nitrat nitrit f) Bình nón, dung tích 500 ml g) Bình định mức vạch, dung tích 100 ml 000 ml, phù hợp với yêu cầu loại B ISO 1042 h) Pipet, xả hết ml; 10 ml; 15 ml 20 ml, phù hợp với yêu cầu loại A ISO 648 ISO 835-1 II.5 Cách tiến hành II.5.1 Chuẩn bị mẫu thử Cho sữa bột vào hộp đựng có dung tích lớn khoảng gấp đôi lượng mẫu, có nắp đậy kín khí Đậy nắp hộp Trộn kỹ lượng sữa bột hộp đựng cách lắc đảo chiều hộp đựng II.5.2 Phần mẫu thử Cân khoảng 10 g mẫu thử, xác đến 0,01 g cho vào bình nón 500 ml II.5.3 Thử mẫu trắng Tiến hành thử mẫu trắng song song với thao tác từ 2.3.5 đến hết 2.5.7_c, theo quy trình, sử dụng lượng thuốc thử nhau, bỏ qua phần mẫu thử II.5.4 Đồ thị hiệu chuẩn Cho vào năm bình nón 500 ml, bình 10 g sữa bột gầy, không chứa nitrat nitrit Cho vào bình tương ứng 136 ml, 131 ml, 126 ml, 121 ml 116 ml nước ấm (50o C đến 55oC) dùng đũa thủy tinh khuấy lắc bình để hòa tan sữa bột gầy Cho thêm vào bình 0,1 ml silicon chống tạo bọt Dùng pipet lấy ml, ml, 10 ml, 15 ml 20 ml dung dịch tiêu chuẩn kali nitrat (2.3.5) cho vào năm bình nón tương ứng Trong trường hợp, tiến hành theo quy định 2.5.5_b đến hết 2.5.7_c Đo độ hấp thụ dịch lọc xử lý từ bình bổ sung dung dịch tiêu chuẩn dựa độ hấp thụ bình zero (dịch lọc xử lý từ bình không bổ sung dung dịch tiêu chuẩn) Dựng đồ thị độ hấp thụ đo theo khối lượng nitrate bổ sung vào, tính microgam (0 µg; 150 µg; 300 µg; 450 µg 600 µg tương ứng) II.5.5 a) Chiết khử protein Cho từ từ 136 ml nước ấm (50 oC đến 55oC) vào phần mẫu thử dùng đũa thủy tinh khuấy lắc bình để hòa tan sữa bột Cho thêm 0,1 ml silicon chống tạo bọt b) Thêm theo thứ tự: 12 ml dung dịch kẽm sunfat (2.3.1.1), 12 ml dung dịch kali hexaxyanoferat (II) (2.3.1.2), xoay bình sau lần thêm Thêm 40 ml dung dịch đệm (2.3.6) xoay bình Lọc qua giấy lọc gấp nếp (2.4_c) Chú thích: Dịch lọc phải cần phải để dung dịch lúc để thỏa mãn yêu cầu II.5.6 Khử nitrate nitrite a) Dùng pipet lấy 20 ml dịch lọc (2.5.5_b) cho vào ống ly tâm (2.4_c) Thêm b) 0,5 ml dung dịch cadimi axetat (2.3.2) Trộn Thêm khoảng 0,5 ml dung dịch huyền phù kẽm (2.3.3) Sau thêm, xoay ống lại lộn ngược ống, tránh để lẫn không khí vào Nếu cần, ly tâm ống gia tốc tương đối 200g II.5.7 Tiến hành xác định a) Dùng xylanh pipet (2.4_h) chuyển cẩn thận 10 ml chất lỏng phía b) (2.5.6_b) vào bình định mức 100 ml (2.4_g) Thêm ml dung dịch I (2.3.4.1) thêm tiếp ml dung dịch II (2.3.4.2) Trộn cẩn thận để yên dung dịch nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng c) mặt trời chiếu thẳng Thêm ml dung dịch III (2.3.4.3) Trộn cẩn thận để yên dung dịch nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng mặt trời chiếu thẳng Thêm nước d) đến vạch trộn Đo độ hấp thụ dung dịch dựa vào dung dịch thử mẫu trắng (2.5.3) vòng 15 bước sóng 538 nm Nếu độ hấp thụ thu lớn 1,5, lặp lại phép xác định sau pha loãng dịch lọc thu 2.5.5 II.6 II.6.1 Kết Phương pháp tính công thức Hàm lượng nitrat mẫu biểu thị miligam ion nitrat (NO3-) kilogam: m1 m0 Trong đó: m0 khối lượng phần mẫu thử, tính gam; m1 khối lượng nitrat tương ứng với độ hấp thụ đo 2.5.7_d , đọc từ đồ thị hiệu chuẩn (2.5.4), tính microgam; Báo cáo kết xác đến mg/kg II.6.2 Độ lặp lại Chênh lệch hai kết thu khoảng thời gian ngắn người phân tích không vượt mg/kg hàm lượng nitrat nhỏ 30 mg/kg, không vượt 20% trung bình cộng kết hàm lượng nitrat lớn 30 mg/kg  CHÚ THÍCH 2.5.7_a: phần 2.5.7 mục a 2.5.7_b: phần 2.5.7 mục b 2.5.7_c: phần 2.5.7 mục c TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) TCVN 6839 : 2001 SỮA BỘT – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRAT – PHƯƠNG PHÁP KHỬ CADIMI VÀ ĐO PHỔ (PHƯƠNG PHÁP SÀNG LỌC) 2) TCVN 6400 : 2010 SỮA – SẢN PHẨM CỦA SỮA HƯỚNG DẪN LẤY MẪU QUYẾT ĐỊNH SỐ 867 / 1998 QĐ – BYT DANH MỤC TIÊU CHUẨN VỆ SINH ĐỐI VỚI LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM 10 MỤC LỤC .10 11