Các phương pháp xử lý sơ bộ mẫu thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC –––––– TIỂU LUẬN CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ SƠ BỘ CÁC MẪU THỰC PHẨM GVHD : GVC Trương Bách Chiến Lớp : 02DHHH2 Nhóm : 07 Đề tài : 07 TP.HCM 5/2015 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM STT Họ tên MSSV Bùi Minh Đức (Nhóm trưởng) 2004110362 Đinh Trần Đăng Khoa 2004110346 Phan Trần Quốc Đạt 2004110414 Nguyễn Ngọc Quỳnh Hoa 2004110420 Nguyễn Thị Ngọc Mai 2004110274 Nguyễn Thị Kim Ngân 2004110236 Nguyễn Thị Việt Luân 2004110436 GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế nước ta chuyển theo hướng chế thị trường Các loại thực phẩm sản xuất, chế biến nước nhập vào Việt Nam ngày nhiều chủng loại Để đảm bảo cho hàng hóa đến nhiều nơi, bảo quản thời gian dài tạo nhiều chủng loại đa dạng việc sử dụng chất phụ gia sản xuất thực phẩm trở nên phổ biến Các loại phẩm màu, đường hóa học bị lạm dụng pha chế nước giải khác, sản xuất bánh kẹo, chế biến thức ăn sẵn thịt quay, giò chả, mai, … Ngồi có nhiều loại thịt bán thị trường không qua kiểm duyệt thú y, việc sản xuất thức ăn, đồ uống giả, không đảm bảo chất lượng không theo thành phần ngun liệu quy trình cơng nghệ đăng ký với quan quản lý Chính cần phải có việc phân tích, xử lý mẫu thực phẩm để kiểm tra đảm bảo chất lượng sản phẩm vấn đề an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng Trong trình phân tích kiểm nghiệm loại mẫu thực phẩm tiêu chuẩn lấy mẫu xử lý mẫu quan trọng, ảnh hưởng đến kết phân tích lớn Nếu q trình xử lý mẫu sơ khơng làm sai kết ảnh hưởng đến thương hiệu doanh nghiệp Nếu trình nghiên cứu khoa học phương pháp xử lý mẫu sai làm trình nghiên cứu bị thất bại, tốn nhiều thời gian cơng sức Do đó, cần phải hiểu rõ chất loại mẫu phương pháp xử lý sơ cho loại mẫu Bài tiểu luận đề cập đến vần đề xử lý mẫu sơ thực phẩm Phần lớn quy trình xử lý mẫu sơ thường đơn giản nhanh chóng thực nơi lấy mẫu trung tâm phân tích Tùy vào loại mẫu có phương pháp xử lý khác Do thời gian ngắn, hạn chế mặt kiến thức nên nhóm em đưa khát quát số phương án có sai xót Mong thầy thơng cảm nhận đóng góp từ thầy GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học MỤC LỤC GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Xử lý sơ mẫu thực phẩm Xử lý sơ mẫu phân tích thực phẩm khâu quan trọng, yếu tố ảnh hưởng đến độ xác kết phân tích Tuỳ đối tượng mẫu, tuỳ tiêu phân tích mà phải có cách xử lý khác 1.1.1 Xử lý sơ mẫu ? Xử lý sơ mẫu q trình hòa tan, nghiền nát, phân hủy, bảo quản,… Ban đầu lấy từ đối tượng phân tích lấy nơi sở sản xuất nhằm đảm bảo cho mẫu lấy nguyên vẹn thành phần cần phân tích, đáp ứng tính khách quan thuận lợi cho việc vận chuyển mà không ảnh hưởng đến kết phân tích Ví dụ: Lấy mẫu thịt để xác định dư lượng kháng sinh ta cần phải rửa thịt để loại bỏ đất bụi bặm thịt tiến hành thái thịt thành miếng cho phù hợp với lượng mẫu cần lấy Nếu trình lấy mẫu địa điểm xa trình lấy mẫu cần lưu thùng đá lạnh để tránh trình vận chuyển mẫu lâu làm thịt bị ôi thiu biến chất 1.1.2 Tại phải xử lý mẫu sơ ? Để đưa chất cần xác định trạng thái thích hợp cho phép đo, theo phương pháp phân tích chọn Đảm bảo cho chất xác định mẫu khơng bị biến đổi q q trình lấy mẫu, tránh gây sai số Với phương pháp xác định, chất phân tích xác định xác tồn trạng thái định đồng phù hợp với kỹ thuật phân tích Mẫu phân tích có nhiều chủng loại, đa dạng, có thành phần đơn giản đến loại có thành phần phức tạp Chúng tồn trạng thái khác rắn cục, mảnh hay lỏng, khí huyền phù Khơng thể cho nguyên mẫu vào GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học máy để đo xác định được, phải xử lý để đưa chất cần phân tích (cần xác định) trạng thái phù hợp cho phương pháp chọn để xác định Các chất xác định tồn nhiều trạng thái khác nhau, liên kết hóa học khác Chỉ cần thay đổi môi trường, nhiệt độ, ánh sáng làm thay đổi hồn tồn cấu trúc hóa học mẫu cần lấy Hay mẫu lấy trạng thái cấu trúc định mà phải xử lý sơ thực thao tác lấy mẫu Các chất cần xác định tồn trạng thái liên kết hợp chất vô cơ, hữu khác nhau, có bền vững, lượng chất vị trí mẫu khơng đồng đều, nên xác định hàm lượng tổ hợp phức tạp, bền vững bị nguyên tố, chất liên kết khác cản trở, cần phải xử lý mẫu để phá vỡ hợp chất mà chất phân tích tồn tại, đưa chúng sang dạng phù hợp để định lượng tốt theo phương pháp chọn Vậy muốn phân tích đối tượng nào, phải lấy mẫu, xử lý phù hợp để có trạng thái hay dung dịch mẫu phân tích xác định chất mong muốn 1.1.3 Các loại mẫu cần phải xử lý sơ Nếu trình lấy mẫu mẫu đơn giản nơi lấy mẫu gần trung tâm phân tích tiêu xác định mẫu nhanh nơi lấy mẫu bỏ qua bước xử lý mẫu sơ Việc xử lý mẫu theo cách tuỳ thuộc vào: – – – – – Đối tượng mẫu, matrix mẫu Bản chất, tính chất chất cần phân tích Trạng thái tồn tại, cấu trúc vật lý hoá học chất mẫu Phương pháp phân tích lựa chọn để xác định chúng Hàm lượng chất cần xác định mức mẫu Từ đối tượng mẫu chia số loại mẫu cần xử lý sơ sau: – – – – – Mẫu phân tích thực phẩm chứa kim loại nặng dễ bị phân hủy, thủy phân Mẫu phân tích thực phẩm chứa anion bền dễ hay bi sa lắng Mẫu phân tích hợp chất dễ bị phân hủy Chất phân tích chất dễ bị hấp thụ vào thành bình chứa Mẫu phân tích thực phẩm dùng để xác định tiêu sinh học nấm mốc, vi khuẩn… – Mẫu phân tích xác định sinh vật phù du GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học 1.1.4 Khái niệm phân loại mẫu thực phẩm Thực phẩm thuộc loại mẫu hữu Mẫu hữu loại mẫu mà chất (matrix) mẫu chất hữu Ví dụ: Các mẫu thực phẩm, gạo, bột, thực vật, rau quả, lá, sữa, dầu mỡ v.v Các loại mẫu tồn trạng thái rắn, lỏng, khí hay huyền phù Các mẫu hữu có chất vơ cơ, chất kim loại, chúng tồn mẫu dạng hợp chất kim hay hữu Vì có xác định chất hữu xác định chất vô cơ, nguyên tố kim loại mẫu hữu Ví dụ xác định thuốc trừ sâu diệt cỏ mẫu đất nông nghiệp xác định chất hữu mẫu vô Nhưng mục chủ yếu trình bày kỹ thuật xử lý mẫu để lấy chất hữu đối tượng mẫu hữu vô khác để xác định chúng Chất hữu có nhiều, song người ta phân chia thành loại sau đây: – – – – – – Các loại hợp chất hydrocacbua mạch thẳng mạch vòng Các loại hợp chất carbonyl (axit aldehyd) Các loại hợp chất amino axit, amin vitamin Các loại hợp chất hữu cơ: Halogen (Cl, Br, ) Các loại hợp chất kim loại Các loại hợp chất dị vòng, photpho nitơ v.v Tất nhiên cách phân chia theo quan điểm hoá học hữu Trong loại này, xét độ bay chúng người ta lại xếp thành ba nhóm sau: Nhóm 1: Các chất dễ bay hơi, điểm sơi thấp (điểm sơi < 150ºC) Nhóm 2: Các chất có độ bay trung bình (điểm sơi 150 – 200ºC) Nhóm 3: Các chất khó bay (điểm sơi ≥ 250ºC) 1.2 Yêu cầu chung phương pháp xử lý sơ mẫu 1.2.1 Yêu cầu chung kỹ thuật xử lý mẫu sơ Xử lý mẫu giai đoạn quan trọng trình phân tích Mọi sai sót giai đoạn nguyên nhân tạo sai số cho kết phân tích, có sai số lớn.Vì cách xử lý mẫu để phân tích, với việc tuân thủ theo QA/QC, phải bảo đảm yêu cầu cụ thể sau: – Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích vào mẫu từ nguồn – Kết xử lý phải phù hợp với phương pháp phân tích chọn GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Công Nghệ Hóa Học – Dùng hóa chất phải đảm bảo độ yêu cầu, mục đích mức độ phân tích – Khơng đưa thêm chất có ảnh hưởng vào mẫu – Có thể tách hay làm giàu chất phân tích tốt 1.2.2 Vấn đề QA/QC xử lý mẫu sơ Mục tiêu chung QA/QC xử lý mẫu phân tích cung cấp hay đảm bảo đủ điều kiện, biện pháp tối thiểu cần thiết để đảm bảo xử lý tốt mẫu phân tích đạt chất lượng mong muốn Xử lý mẫu khâu thứ hai quan trọng q trình phân tích Nếu việc xử lý mẫu không đảm bảo độ trung thực, đắn loại sai sót ảnh hưởng hay nhiễm bẩn chất phân tích cơng việc sau có làm cẩn thận xác đến đâu số liệu phân tích không cho ta thực tế chất phân tích có mẫu Xử lý mẫu hoạt động thực trường phòng thí nghiệm mà chủ yếu phòng thí nghiệm Nó bước hoạt động thứ hai tồn dây chuyền hay cơng tác phân tích mẫu để có số liệu, thơng tin tin cậy đối tượng cần quan sát Vì sai sót xử lý mẫu ảnh hưởng đến kết phân tích Do phải quan tâm mức đến việc bảo đảm chất lượng cho công tác hay hoạt động xử lý mẫu phân tích để có lựa chọn trang thiết bị, phương pháp, điều kiện cần thiết cách xử lý mẫu Đó nội dung QA/QC xử lý mẫu phân tích Về vấn đề cần có số định cụ thể để thực theo nội dung sau đây: – Nhân sự: Xem xét tay nghề khả cán phân tích – Lựa chọn phương pháp để xử lý mẫu cho đối tượng cần phân tích – Xác định khối lượng mẫu cần lấy để xử lý số lượng cần xử lý kép – Chọn trang thiết bị, dụng cụ điều kiện cần thiết để xử lý mẫu – Lựa chọn cách kiểm tra phương pháp ứng dụng để xử lý – Lựa chọn hóa chất thuốc thử cần thiết cho xử lý đạt yêu cầu – Kiểm tra môi trường xung quanh trình xử lý mẫu – Cơng tác kiểm chuẩn xử lý mẫu, mẫu lặp mẫu trắng loại GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học – Chọn phương pháp bảo quản mẫu thu sau xử lý để phân tích, chưa tiến hành phân tích Đồng thời theo nội dung nêu hoạt động QA/QC cơng tác xử lý mẫu phân tích phải bao gồm vấn đề sau đây, lúc chuẩn bị cho công tác xử lý mẫu phân tích thu kết chúng bảo quản, nghĩa phải thực công tác QA/QC – Đối với tất người thực xử lý mẫu phân tích – Đối với trang bị, máy móc dụng cụ dùng để xử lý mẫu – Đối với chất chuẩn, hóa chất thuốc thử cần dùng cho xử lý mẫu – Đối với loại dụng cụ đựng, chứa mẫu thu sau xử lý – Đối với hoạt động tiến hành xử lý ghi chép hồ sơ xử lý – Đối với công tác kiểm chuẩn trình xử lý mẫu – Đối với công tác bảo quản lưu mẫu để phân tích – Đối với việc phát sai sót biện pháp khắc phục sai sót, vấn đề đặt cho người làm phân tích giai đoạn xử lý mẫu Làm tốt tất vấn đề tức thực QA/QC hoạt động xử lý mẫu thỏa mãn yêu cầu phân tích Nghĩa hoạt động công tác xử lý mẫu phân tích từ lúc bắt đầu chuẩn bị lúc xử lý xong lấy dung dịch mẫu bảo quản chúng để phân tích theo phương pháp lựa chọn GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học CHƯƠNG 2: NỘI DUNG BÁO CÁO 2.1 Xử lý sơ dụng cụ lấy mẫu 2.1.1 Yêu cầu dụng cụ lấy mẫu Các dụng cụ phục vụ cho lấy mẫu, chứa mẫu bảo quản mẫu phân tích cần phải bảo đảm điều kiện sau: Đủ độ yêu cầu đối tượng phân tích theo mức độ phân tích u cầu: – Khơng gây nhiễm bẩn hay mẫu, chất phân tích – Khơng làm sai lệch thành phần chất mẫu phân tích – Phù hợp với loại mẫu cần lấy trạng thái, độ sâu, lượng mẫu, – Có thể đong, đo lượng mẫu cần lấy theo yêu cầu đặt – Dụng cụ phải xử lý kiểm tra trước dùng cách phù hợp cho nguyên tố hay đối tượng chất cần phân tích 2.1.2 Yêu cầu dụng cụ chứa đựng mẫu – Không làm nhiễn bẩn ảnh hưởng đến mẫu lấy bảo quản – Phù hợp cho đối tượng mẫu lấy mẫu thực tế – Khơng có tương tác với chất mẫu lấy, chuyển chở bảo quản 2.1.2 Nguyên tắc xử lý dụng cụ Việc xử lý dụng cụ áp dụng dụng cụ lấy mẫu đắc tiền sử dụng cho nhiều lần lấy mẫu Dùng tất biện pháp để nhằm làm dụng cụ ion dụng cụ, khử trùng vi sinh vật,… nhằm đảm bảo toàn dụng cụ lấy mẫu đạt yêu cầu cho quy trình phân tích Các biện pháp xử lý dụng cụ thường dùng như: ngâm axit, khử trùng nhiệt độ cồn, dùng xà phòng rửa vết bẩn Việc xử lý sơ cần tiến hành trước lấy mẫu để khơng trở ngại q trình lấy mẫu xử lý mẫu nơi cần kiểm tra Sau xử lý dụng cụ xong cần phải bảo quản kho khơ, sẽ, thống GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 10 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học 2.1.3 Cách tiến hành xử lý Bước 1: Chuẩn bị toàn dụng cụ cần thiết để lấy mẫu, sau dó tùy theo chất liệu dụng cụ mà phân loại có cách thức xử lý khác Bước 2: Rửa dụng cụ xử lý mẫu: Đầu tiên ngâm dụng cụ axit H 2SO4 loãng khoảng 24 Sau rửa lại nhiều lần nước cất trung tính Bước 3: Khử trùng dụng cụ, phần lớn người ta dùng cách khử trùng dụng cụ sau đây: – Khử trùng nóng khơ, xếp dụng cụ vô tủ sấy Khử trùng nhiệt độ 160 170ºC thời gian Chờ nhiệt độ tủ sấy quay nhiệt độ thường lấy – Khử trùng nồi hấp ướt dùng nước áp lực cao (121ºC, 1at, 30 phút) Bước 4: Bảo quản dụng cụ 2.2 Xử lý sơ mẫu thực phẩm Tùy vào mục đích có phương án xử lý sơ định, đảm bào tính đồng việc hòa tan ion dễ dàng Thường người sử dụng máy, thiết bị đơn giản, gọn nhẹ để xử lý Áp dụng phương án xay, nghiền, hạ nhiệt độ xuống điều kiện lạnh Trong trường hợp nơi lấy mẫu gần trung tâm phân tích bỏ qua bước xử lý sơ mà tiến hành lấy mẫu nhanh chóng đưa trung tâm để tiến hành bước phân tích theo tiêu 2.2.1 Phương pháp xử lý sơ mẫu học Mục đích nhằm đảm bảo cho mẫu thực phẩm đồng nhất, dễ dàng lấy, bảo quản mẫu Từ làm cho kết phân tích khách quan xác Q trình xử lý mẫu phải lên kế hoạch người kiểm nghiệm phải biết đặc tính loại mẫu để có phương án xử lý mẫu cách hợp lý Thông thường tùy theo kết cấu hình dạng loại mẫu thực phẩm mà ta có cách xử lý khác như: Nghiền, xay, sàng, lọc, khuấy, trộn, cắt lát, thái nhỏ… Ví dụ: GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 11 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Công Nghệ Hóa Học – Phân tích số axit, số iod dầu mỡ động vật Tại trường lấy mẫu phần lớn loại mỡ thường trạng thái đông đặc, lúc ta cần thực biện pháp lắc điều, khuấy trộn để làm đồng điều mẫu dầu mỡ cần lấy – Các loại hạt, củ, để dễ dàng phân hủy mẫu ta cần phải xử lý sơ xay nhỏ dạng bột trước đem xử lý – Các loại rau, trình xử lý sơ thường cắt nhỏ trộn điều – Kiểm tra nước mắm sở sản xuất trước lấy mẫu ta cần phải khấy trộn điều mẫu để đảm bảo tính khách quan, tiến hành lấy mẫu theo tầng chiều sâu – Phân tích hàm lượng Hg cá ngừ đại dương ta khơng thể lấy mẫu thơng thường kích thước cá lớn Nên ta cần cắt nhỏ thành lát từ áp dụng quy tắc lấy mẫu ngẫu nhiên hay hệ thống… 2.2.2 Phương pháp xử lý sơ hóa chất Mục đích đảm bảo cho mẫu sạch, khơng bị nhiễm đất cát tạp chất, số hóa chất giữ cho mẫu thực phẩm chuyển hoàn toàn dạng mà mong muốn để xác định Có thể áp dụng cho mẫu thực phẩm bền dễ bị phân hủy, dễ bị oxi hóa… Phương pháp ta sử dụng hóa chất axit, bazơ, formon, ancol,… để xử lý sơ mẫu Ví dụ: – Khi lấy mẫu rau trường phần lớn chúng thu hoạch lên bị dính nhiều đất đá, bụi bặm Trước lấy mẫu ta cần phải rữa nước – Xác định formaldehyde từ bún trước xác định tiêu ta cần phải cho vào cối nghiền mịn, thêm nước cất, trộn điều thêm axit H 3PO4 để đảm bảo tồn formaldehyde hòa tan – Xử lý mẫu để xác định hàm lượng Vitamin A tổng mẫu rau Lấy 10g mẫu nghiền mịn vào bình nón có nút nhám, thêm 20g Na2SO4 khan (đã sấy khô 400ºC) 10g MgCO3 khan, 40 mL n–Hexan vào bã lắc chiết tiếp Lọc lấy dung dịch gộp hai lần dung dịch n–hexan vào bình cất quay GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 12 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học – Xác định họ clo–phenols mẫu rắn, bột,… Trước hết phải xay mẫu thành bột nhão, trộn Cân 5g mẫu vào phễu chiết, thêm 20mL nước cất trộn đều, chỉnh pH đến axit HCl 4M, lắc đều, thêm 20mL dung môi dietyl–ete, lắc chiết mạnh phút, để lắng yên phút Sau tách lấy lớp hữu – Xác định họ hợp chất Carbamate mẫu rắn, bột,… (như thực phẩm, đất, bùn, rau quả).Trước hết phải xay mẫu thành bột hay bột nhão, trộn đều.Cân 5g mẫu vào phễu chiết, thêm 10mL nước cất, trộn đều, chỉnh pH đến 4–5 axit HCl 4M, lắc đều, thêm 20mL dung môi Diclo–metylen (CH 2Cl2), lắc chiết mạnh phút, để lắng yên phút Sau tách lấy lớp hữu – Xử lý mẫu để xác định nguyên tố kim: Cl, S, P, As,… mẫu rau Trước hết mẫu phân tích cần xay thành bột nhão trộn Cân lấy 5gam, vào chén nung thạch anh, thêm 2g NaHCO 3, 4g KOH, 6g Na2O2, 5mL nước cất trộn thành hỗn hợp nhão 2.2.3 Phương pháp xử lý sơ nhiệt độ, ánh sáng Mục đích nhằm giữ cho mẫu thực phẩm nguyên vẹn, không bị thối rửa trình lấy mẫu vận chuyển mẫu trung tâm Ngồi có số loại mẫu dễ thăng hoa, bay cần bảo quản mẫu điều kiện thích hợp Tùy theo loại mẫu mà ta có mức xử lý nhiệt độ khác Phần lớn mẫu thực phẩm thường xử lý nhiệt độ ºC để bảo quản Hoặc số loại mẫu cần phải đun nhẹ để đạt trạng thái yêu cầu cho q trình phân tích Các loại mẫu thực phẩm bền ánh sáng thường dùng bao đen che kĩ q trình lấy mẫu Ví dụ: – Phân tích số kim loại như: Al, Mg, Na, K,… mẫu rau Lấy gam mẫu cho vào chén nung, sấy sơ bếp điện khơ dòn nhằm loại bỏ phần nước số hợp chất hữu – Phân tích số kim loại Al, Ca, Cd, Cu, Co, Fe, Mg, Mn, Na, K, Zn,… mẫu thực phẩm, tôm, cá, lấy gam mẫu vào chén nung, sấy cho khô dòn GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 13 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học – Xác định bào tử đặc biệt bền nhiệt vi khuẩn ưu nhiệt sữa Mẫu sữa sau lấy cần xử lý nhiệt 106ºC 30 phút hình thành khuẩn lạc môi trường không chọn lọc ủ hiếu khí 55ºC – Xử lý mẫu để xác định α β – Caroten loại rau tươi Ta nghiền mẫu thành bột nhão (bảo quản 40ºC) – Xác định dư lượng kháng sinh tơm, q trình vận chuyển từ từ nơi lấy mẫu trung tâm xa nên để tránh cho sản phẩm bị thiêu ta dùng nước đá viên để ướp toàn lượng tơm lấy q trình vận chuyển – Xử lý mẫu xác định nguyên tố Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, mẫu nước giải khát Ví dụ: Cocacola, Pepsi, Lấy 50 mL mẫu vào cốc đun dung tích 250 mL, thêm mL HCl 36%, đun sơi cho cạn 1/3 2.2.4 Xử lý mẫu sơ phương pháp lên men Mục đích nhằm đảm bảo cho q trình phân tích thực phẩm tối ưu Hầu hết loại mẫu thực phẩm thường chứa hợp chất hữu Nếu q trình phân tích tiêu kim loại kim loại nằm hợp chất làm sai số trình phân tích Chính ta tiến hành lên men để loại bỏ chất hữu chuyển toàn lượng kim loại dạng dung dịch, thuận lợi cho trình phá mẫu sau Trước tiên phải chuyển hay hòa tan mẫu vào nước thành dung dịch hay thể huyền phù (với nồng độ mẫu khoảng – 10%) thêm 10 – 15mg men xúc tác chỉnh môi trường axit, kiềm hay muối acetat cho phù hợp theo yêu cầu lên men Kiểu thích hợp cho phân tích xác định kim loại mẫu đường mía, nước giải khát, số mẫu nước chín ép như: chuối, dứa, chanh, cam,… Ví dụ: – Xử lý mẫu để xác định hàm lượng vết kim loại nặng mật ong Cân gam mật ong, hòa tan 100mL nước cất ấm, đun nóng đến 40ºC, thêm men xúc tác, đậy kính đồng hồ để tủ ấm lên men nhiệt độ 37ºC – 40ºC cho mẫu lên men ngày – Xử lý mẫu để xác định hàm lượng vết kim loại nặng nước ép Làm sau: Cân gam mẫu, hòa tan 80ml nước cất ấm, đun nóng đến 40ºC, thêm 15mg GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 14 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học men xúc tác, đậy kính đồng hồ để tủ ấm lên men nhiệt độ 37 – 40ºC cho mẫu lên men ngày – Xử lý mẫu để xác định hàm lượng vết kim loại nặng đường đen, đường vàng hoa mơ,… loại mẫu xử lý theo cách Cân 10gam đường, hòa tan 100mL nước cất, đun nóng đến 40ºC, thêm men xúc tác, đậy kính đồng hồ để tủ ấm lên men nhiệt độ 37 – 40ºC cho mẫu lên men ngày 2.2.5 Xử lý sơ kỹ thuật chưng cất Chọn điều kiện thích hợp để chưng cất tách lấy chúng khỏi mẫu phân tích ban đầu cho tan vào dung môi khác tốt hơn, phù hợp với phương pháp xác định (phân tích) chọn Sau xác định dung mơi Trang bị cho kỹ thuật hệ chưng cất khác từ mức độ nhỏ đến lớn Trong trình chưng cất tuỳ thuộc vào điểm sôi chất mà nước làm lạnh để ngưng cất nước máy nhiệt độ thường, hay nước máy làm lạnh đến nhiệt độ định phù hợp để ngưng tốt chất cần chưng cất 2.2.5.1 Kỹ thuật chưng cất lơi Hòa mẫu vào dung mơi lơi ví dụ hòa bánh phở nước cất để cất lơi formaldehyde nước Chọn điều kiện thích hợp để chưng cất lấy chất phân tích theo nhiệt độ sôi chúng, để chưng cất tách lấy chúng theo chất lơi có nhiệt độ sơi xấp xỉ bay tốt, để kéo khỏi mẫu phân tích cho ngưng tụ vào dung mơi lơi tốt hơn, sau xác định dung mơi Trang bị kỹ thuật chưng cất chưng cất kỹ thuật chưng cất thơng thường, gặp hóa hữu Ví dụ: Chưng cất lơi nước lấy formaldehyde từ bánh phở hay bún Lấy 20 g bánh phở vào cối mã não, nghiền mịn, thêm 50 mL nước cất, trộn đều, chuyển vào bình chưng cất, tráng cối nghiền 50 mL nước cất, gộp hết vào bình cất, thêm 12 mL H3PO4 đậm đặc, đun sơi nhẹ để chưng cất cho formaldehyde bay hơi nước (khi thu đuợc 50 mL chưng cất hết formaldehyde), bình ngưng ta thu đuợc dung dịch formaldehyde nước GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 15 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học 2.2.5.2 Kỹ thuật chưng cất áp suất thấp Đây kiểu kỹ thuật chưng cất, ngun tắc giống ngun tắc chưng cất nêu Điểm khác chưng cất diễn áp suất thấp kiểm sốt nhờ hệ máy hút chân khơng Trong điều kiện áp suất thấp, nhiệt độ sôi bay chất thấp so với điềukiện nhiệt độ bình thường, trình chưng cất diễn nhanh, triệt để an toàn Các chất khơng bị phân hủy tách khỏi mẫu dễ dàng điều kiện thường Chưng cất quay chân khơng kiểu chưng cất áp suất thấp Phương pháp thường áp dụng cho chất dễ bay bền hay để loại (đuổi) dung môi khỏi mẫu Để thực xử lý mẫu theo phương pháp chưng cất phải cần có hệ thống chưng cất máy điều nhiệt bơm chân khôn g tạo áp suất thấp Ví dụ: Xử lý mẫu để xác định hàm lượng Vitamin A tổng mẫu rau Lấy 10g mẫu nghiền mịn vào bình nón có nút nhám, thêm 20g Na2SO4 khan (đã sấy khô 400ºC) 10g MgCO3 khan, 40 mL n – Hexan vào bã lắc chiết tiếp Lọc lấy dung dịch gộp hai lần dung dịch n – hexan vào bình cất quay Cất quay từ từ cho dung môi bay (giữ nước làm lạnh 4ºC) đến độ 1mL để nguội, hồ tan bã sánh lại 5mL dung mơi MeOH, hay n – hexan, ta dung dịch mẫu 2.2.5.3 Kỹ thuật chưng cất môi trường siêu âm Đây kiểu kỹ thuật chưng cất nguyên tắc nguyên tắc chưng cất nêu xong có điều khác trình chưng cất thực mơi trường có lượng siêu âm, tạo điều kiện cho chưng cất chọn lọc nhanh Trong điều kiện siêu âm, nhiệt độ sôi bay chất khác (thường thấp hơn) điều kiện bình thường Vì trình chưng cất nhanh hơn, triệt để an tồn hơn, chất lại tách khỏi mẫu ban đầu dễ dàng Chưng cất theo kiểu thường áp dụng cho số hợp chất hữu đa vòng, đa nhân, khó bay mẫu phức tạp sữa, đất, bùn, trầm tích,v.v GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 16 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học Muốn thực xử lý mẫu theo phương pháp cần phải có hệ thống chưng cất buồng tạo sóng siêu âm cung cấp lượng siêu âm cho trình chưng cất Kỹ thuật song có vài hãng sản xuất bán thiết bị thị trường phục vụ xử lý mẫu để xác định chất hữu vơ Ví dụ: Chưng cất tách hợp chất họ chlorophenols pesticide từ mẫu đất, bã thải, thực phẩm Lấy 20 g mẫu nghiền nhỏ vào bình chưng cất, nhũ hóa 50 mL dung mơi hữu cơ, ví dụ CH 2Cl2 + N – hexane (1:1), thêm 25 g Na 2SO4 khan, lắc kỹ, chưng cất lấy chất phân tích vào bình ngưng Lấy dung dịch mẫu ngưng được, làm bay dung môi dòng khí nitrogen hay quay Hòa tan bã lại mL MeOH 2.2.6 Xử lý sơ kĩ thuật chiết 2.2.6.1 Kỹ thuật chiết dòng liên tục Q trình chiết chiết cách chiết thông thường chiết hai pha chuyển động liên tục, hay hai pha chuyển động nguợc chiều Trong pha chiết (dung mơi chiết) có tỷ khối lớn dung mơi (pha) chứa mẫu nhiều, chiết thuận lợi Vì trình chiết xảy nhanh hiệu cao chiết thông thuờng Trong thực tế, ngưòi ta thuờng giữ yên pha chứa mẫu bình chiết, pha động chiết (dung mơi chiết) bơm liên tục tuần hồn sục vào bình chiết, mà khơng phải lắc chiết kỹ thuật chiết hay đuợc dùng chiết sản xuất, quy trình chiết công nghệ Muốn thực chiết theo kỹ thuật phải có hệ thống chiết gồm bình chiết, bình tách pha hệ máy bơm để bơm pha động chiết theo yêu cầu mong muốn sục vào bình chứa mẫu 2.2.6.2 Kỹ thuật chiết soxhlet Về nguyên tắc trình chiết dựa theo phân bố chất dung môi (2 pha ) không trộn lẫn vào cách chiết thông thường, song có điều khác thực trong kiểu trang bị khác mà thơi, với mục đích thu kết chiết tốt nhanh, chọn lọc Chúng ta thấy chiết phương GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 17 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học pháp hoạt động khác hẳn kiểu thông thường Kiểu chiết áp dụng cho mẫu rắn mẫu lỏng Hệ trang bị để thực kiểu chiết có nhiều kiểu, có hình kiểu đơn giản (Simplet soxhlet) kiểu tự động (Auto soxhlet) Các trang bị nay có bán thị trường có đủ mức độ chiết khác 2.2.6.3 Kỹ thuật chiết siêu âm Đây kiểu kỹ thuật chiết chiết bình thường, có khác trình thực chiết xảy mơi trường có thêm tác dụng sóng siêu âm hệ chiết, để thúc đẩy chiết xãy tốt hơn, triệt để nhanh so với điều kiện tách chiết bình thường.Tất nhiên đây, chất mẫu chất phân tích phải khơng bị ảnh hưởng sóng siêu âm Kỹ thuật phù hợp cho loại chất khó bay loại clo – Pah6, clo – Pestide, chiết chất mẫu rắn mẫu bột, mẫu lá,v.v Để thực cách chiết này, hệ chiết phải đặt cabin (hộp) kín có phận cấp sóng siêu âm vùng tần số thích hợp cho chiết Các trang bị hệ chiết theo kiểu này, sản xuất nhiều hãng chế tạo dụng cụ thí nghiệm phân tích có bán thị trường, từ mức độ phân tích đến mức độ bán sản xuất Ví dụ: Chiết tách số chất hữu thuộc họ Pesticide mẫu rau Lấy 10g mẫu nghiền mịn vào bình chiết, thêm 30g muối khan Na 2SO4, thêm 50mL dung môi chiết (diclo – methylen + n – Hexan tỷ lệ: v/v = 2/1), trộn đều, đậy nắp đặt vào buồng siêu âm, đóng chặt máy siêu âm, chọn đặt thơng số siêu âm thích hợp để chiết Tiến hành chiết 50 phút Để nguội lấy hỗn hợp mẫu tách pha, lấy dung dịch pha hữu cơ, làm bay dung môi phương pháp cất quay chân khơng khí độ 1mL, để nguội, ta bã ướt Hoà tan bã 5mL dung môi MeOH (hay n – Hexan) Đây dung dịch mẫu 2.2.6.4 Kỹ thuật chiết pha rắn Dựa vào tính chất hấp phụ số silica xốp sản xuất điều kiện thích hợp, gọi pha tĩnh rắn Khi người ta dội dung dịch mẫu pha tĩnh đó, GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 18 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học nhóm chất pha tĩnh hấp phụ giữ lại pha tĩnh, chất khác qua Sau dùng lượng nhỏ dung mơi thích hợp rửa giải chất phân tích khỏi pha tĩnh xác định chúng dung mơi Pha tĩnh kỹ thuật chiết sản xuất cung cấp kiểu cột chiết: – Nạp cột sắc ký dung tích – 10 mL – Chế tạo dạng đĩa xốp – Đồng thời hãng có bán chất chiết dạng nguyên liệu chưa nạp vào cột bán cột trống, để người dùng tự nạp vào cột chiết theo thể tích yêu cầu mong muốn riêng cho thí nghiệm cấn thiết Trang thiết bị kỹ thuật chiết tương đối đơn giản Nó gồm phễu lọc áp suất thấp hay hút chân không, cột hay đĩa chiết ống hứng mẫu chiết Hệ chiết kiểu cột lắp dàn từ dăm cột đến hàng chục cột chiết làm hàng loạt mẫu Các cột chiết (Extraction carriridge: có dung tích – 10 mL) Còn dĩa chiết: (Emporre extraction disk) có độ dày – mm, đường kính – cm, để phục vụ chiết mẫu làm phân tích Kỹ thuật chiết chất phân tích mẫu lỏng, mẫu rắn, mẫu nung Để thực chiết theo kiểu với mẫu lỏng, trước hết phải chọn dung mơi phù hợp, hòa tan hồn tồn mẫu thành dung dịch Ví dụ: Tách chiết nhóm Aflatoxins ( B1, B2, G1, G2 ) từ hạt đậu lạc,… Lấy 5g mẫu xay thành mảnh nhỏ, cho vào cột thêm 50 ml hỗn hợp MeOH/ H 2O ( 85/15 ), lắc 10 phút, lọc lấy dung dịch thêm 30g Na 2SO4 khan, lắc chiết tách bỏ chất béo 50ml n – hexane Lấy dung dịch MeOH để dội qua cột chiết với tốc độ 1ml/phút Sau rửa giải chất phân tích khỏi cột chiết 10 ml hỗn hợp CHCl3/CH3CN ( 60/40 ) 2.2.7 Xử lý sơ mẫu phương pháp chuyển hóa hóa học Dùng loại phản ứng hóa học chất phân tích với thuốc thử có tính chất định lượng điều kiện thích hợp, để tạo sản phẩm chất bền, để tách chất phân tích khỏi mẫu dạng sản phẩm phản ứng Sau xác định GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 19 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học sản phẩm Cách thường kết hợp với phương pháp sắc ký, mà chủ yếu để tách lấy số chất thuộc họ aldehid mạch thẳng Về chất phương pháp hóa sắc ký để tách xác định chất khơng có tính chất sắc ký tốt Điều kiện phản ứng chuyển hóa phải: – Có tính chất định lượng – Thuốc thử có khả tương tác với nhóm hay chất phân tích – Q trình hóa hay chuyển hóa thường xảy cột sắc ký, hay vòng phản ứng phải nhanh 2.2.8 Phương pháp xử lý mẫu pha lỗng dung mơi Nguyên tắc cách lấy (cân hay đong) lượng mẫu phân tích định Sau pha lỗng dung mơi thích hợp theo sồ lần định Ví dụ lấy ml mẫu tinh dầu định mức acetonitril đến thành 200 ml, mẫu pha lỗng 40 lần Sau xác định số hydrocacbon dung dịch pha loãng phương pháp GC hay HPLC Phương pháp áp dụng chủ yếu cho mẫu dầu hay mẫu lỏng mà chất phân tích tan mẫu Do pha lỗng mẫu pha lỗng đồng theo Kỹ thuật đơn giản không yêu cầu kỹ thuật máy móc hết, mà cần số dụng cụ thủy tinh để đong đo thể tích mẫu dung mơi, cân để cân mẫu phân tích GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 20 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học PHỤC LỤC Tham khảo tiêu chuẩn Việt Nam lấy mẫu xử lý sơ bộ: Tiêu chuẩn TCVN 6090:2011- Phương pháp xử lý sơ rau tươi ruộng sản xuất TCVN 9016:2011 Viện nghiên cứu rau biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn đề nghị Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn hướng dẫn phương pháp lấy mẫu rau tươi ngồi đồng ruộng, nhà kính, nhà lưới, nhà màng để phân tích tiêu vật lý, hóa học vi sinh vật Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viễn dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 5102:1990 (ISO 874:1980) Rau tươi – Lấy mẫu Yêu cầu chung 3.1 Yêu cầu chung lấy mẫu rau tươi Việc lấy mẫu phải tiến hành cho mẫu thử nghiệm thu mang tính đại diện cho lơ ruộng sản xuất Q trình lấy mẫu ngồi đồng ruộng đến đưa mẫu vào phân tích phong thử nghiệm phải đảm bảo mẫu không bị thay đổi tính chất cơ, lý, hóa học hay thành phần vi sinh vật Phương pháp lấy mẫu, khối lượng mẫu thử nghiệm phụ thuộc vào mục đích việc lấy mẫu, qui mô, cách thức sản xuất loại rau cụ thể 3.2 Người lấy mẫu Người lấy mẫu phải có chứng đào tạo lấy mẫu rau theo qui định hành Người lấy mẫu phải có biện pháp thích hợp tránh nhiễm bẩn mẫu từ bên ngồi 3.3 Thời điểm lấy mẫu Mẫu lấy thời điểm thu hoạch, tránh thời gian nắng gắt hay mưa GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 21 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học 3.4 Xác định lô ruộng sản xuất cần lấy mẫu Trước tiến hành lấy mẫu, cần xác định: Chủ lô ruộng sản xuất, địa chỉ, sơ đồ giải diện tích lô ruộng, chủng loại rau cần lấy mẫu Trường hợp lơ ruộng có kích thước lớn phải chia thành lô ruộng nhỏ theo qui định Số mẫu thử nghiệm, mẫu lưu (nếu cần); số mẫu đơn Dụng cụ thiết bị 4.1 Dụng cụ lấy mẫu Dụng cụ lấy mẫu phải sạch, khô, sắc bén, không gỉ, không gây dập nát, không làm thay đổi hệ vi sinh vật sản phẩm phải khử trùng trước sử dụng Có thể khử trùng phương pháp sau: a) Khử trung nhiệt độ 170 ºC tủ sấy tối thiểu 60 b) Khử trùng ước nhiệt độ 121 ºC nồi hấp tiệt trùng tối thiểu 15 c) Chiếu xạ đèn tử ngoại với liều lượng thời gian vừa đủ Sau khử trùng phương pháp trên, dụng cụ lấy mẫu phải bảo quan điều kiện vô trùng sử dụng Nếu trường hợp đặc biệt, khơng có điều kiện áp dụng ba phương pháp dùng phương pháp thay sau đây: d) Đốt lửa thích hợp e) Nhúng ngập dung dịch etanol để khô f) Lau bề mặt tẩm etanol 70% g) Nhứng ngập nước nhiệt độ sôi 100ºC thời gian từ 10 đến 20 Dụng cụ lấy mẫu khử trùng phương pháp thay phải sử dụng sau khô hay nguôi 4.2 Vật chứa mẫu Vật chứa mẫu phải có dung tích hình dạng phù hợp với kích thước đơn vị mẫu Vật liệu vật chứa tiếp xúc trực tiếp với mẫu phải khơng thấm nước, khơng hòa tan, khơng hấp thụ không gây tổn thương giới cho rau 4.2.1 Vật chứa mẫu để phân tích tiêu vật lý hóa học GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 22 Trường: ĐH CNTP TP.HCM Khoa: Cơng Nghệ Hóa Học Vật chứa mẫu phải sạch, khơ, có tác dụng bảo vệ mẫu, không làm ảnh hưởng đến kết phân tích tính chất vật lý hóa học mẫu 4.2.2 Vật chứa mẫu để phân tích tiêu vi sinh vật Vật chứa mẫu phải khô sạch, có tác dụng bảo vệ mẫu, khơng làm thay đổi hệ vi sinh vật mẫu Xử lý sơ mẫu, bảo quản 5.1 Yêu cầu chung Mẫu lấy phải được bao gói, bảo quản vận chuyển đến phòng thử nghiệm để giảm thiểu tối đa thay đổi trạng thái, tính chất ban đầu mẫu Trong thời gian gửi mẫu nhanh tốt tốt vòng 24 mẫu xử lý phòng thí nghiệm Bao gói mẫu rau loại màng bao PE (polyetylen), LDPE (polyetylen tỉ trọng thấp), HDPE (polyetylen tỉ trọng cao) Sau đặt gói mẫu vào thúng, hộp chứa mẫu, tránh ánh sáng trực tiếp mặt trời Không xếp chồng chất nhiều thùng hộp, không nén chặt làm dập nát mẫu Xử lý nhiệt độ bảo quản mẫu 10ºC đến 15ºC khoang xe lạnh chuyên dụng sử dụng thùng cách nhiệt có chứa đá lạnh (được điều chỉnh nhiệt độ nhiệt kế thông qua khối lượng đá cho vào thùng) 5.2 Đối với mẫu dùng để phân tích tiêu vi sinh vật Mẫu điều phải bảo quản nhiệt độ từ 10ºC đến 15ºC mẫu để riêng thùng vật chứa tránh lây nhiễm chéo nhân nhanh vi sinh vật 5.3 Đối với mẫu dùng để phân tích tiêu vật lý hóa học Nếu vận chuyển mẫu gửi nhanh ngày nhiệt độ trời thấp sử dụng xe thơng thường chun chở GVHD: GVC Trương Bách Chiến Trang 23 ... rõ chất loại mẫu phương pháp xử lý sơ cho loại mẫu Bài tiểu luận đề cập đến vần đề xử lý mẫu sơ thực phẩm Phần lớn quy trình xử lý mẫu sơ thường đơn giản nhanh chóng thực nơi lấy mẫu trung tâm... 1.1 Xử lý sơ mẫu thực phẩm Xử lý sơ mẫu phân tích thực phẩm khâu quan trọng, yếu tố ảnh hưởng đến độ xác kết phân tích Tuỳ đối tượng mẫu, tuỳ tiêu phân tích mà phải có cách xử lý khác 1.1.1 Xử lý. .. lấy mẫu mẫu đơn giản nơi lấy mẫu gần trung tâm phân tích tiêu xác định mẫu nhanh nơi lấy mẫu bỏ qua bước xử lý mẫu sơ Việc xử lý mẫu theo cách tuỳ thuộc vào: – – – – – Đối tượng mẫu, matrix mẫu