Nghiên cứu định lượng đồng thời toluen, isopropylbenzen, n propylbenzen trong bao bì thực phẩm được sản xuất từ nhựa polistyren bằng phương pháp sắc kí khí ghép phối phổ

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM VÕ THỊ YẾN MY NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI TOLUEN, ISOPROPYLBENZEN, n-PROPYLBENZEN TRONG BAO BÌ THỰC PHẨM ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ NHỰA POLYSTYREN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thừa Thiên Huế, năm 2016 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM VÕ THỊ YẾN MY NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI TOLUEN, ISOPROPYLBENZEN, n-PROPYLBENZEN TRONG BAO BÌ THỰC PHẨM ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ NHỰA POLYSTYREN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ Chun ngành: HĨA PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học TS ĐẶNG VĂN KHÁNH Thừa Thiên Huế, năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Võ Thị Yến My Lời Cảm Ơn Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cám ơn quý thầy giáo khoa Hóa học, phịng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Sư phạm thầy trường Đại học Khoa học giảng dạy giúp đỡ thời gian học cao học Cám ơn thầy giáo TS Đặng Văn Khánh cán Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập làm luận văn Huế, tháng 09 năm 2016 Tác giả luận văn Võ Thị Yến My MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa .i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 11 1.1 Sơ lược bao bì thực phẩm 11 1.1.1 Vai trị bao bì thực phẩm 11 1.1.2 Phân loại bao bì thực phẩm 12 1.1.3 Bao bì thực phẩm polystyren 12 1.1.4 Quy định kiểm sốt bao bì thực phẩm 13 1.1.5 Các bước tiến hành nguyên tắc đánh giá mức độ an toàn bao bì thực phẩm 15 1.1.6 Cách đánh giá mức độ an tồn bao bì thực phẩm số kết .15 1.2 Giới thiệu TOL, IPB, NPB, PS 15 1.2.1 Giới thiệu TOL 15 1.2.2 Giới thiệu IPB 19 1.2.3 Giới thiệu NPB 24 2.2.4 Giới thiệu PS 27 2.3 Các phương pháp phân tích TOL, IPB, NPB 29 2.3.1 Phương pháp sắc ký khí với detector ion hóa lửa (GC-FID) 29 2.4 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ 29 2.4.1 Tổng quan sắc ký khí 30 2.4.2 Cột mao quản sắc ký khí 31 2.4.3 Detectơ sắc ký khí .32 2.4.4 Phương pháp phổ khối lượng (khối phổ) 33 2.4.5 Phương thức hoạt động GC-MS 34 2.4.6 Một số ưu nhược điểm phương pháp phân tích GC-MS 35 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 Nội dung nghiên cứu 37 2.2 Phương pháp nghiên cứu 37 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 38 2.2.2 Nghiên cứu quy trình phân tích 38 2.2.3 Lấy mẫu, bảo quản mẫu xử lý mẫu 39 2.2.4 Đánh giá độ tin cậy phương pháp phân tích .39 2.2.5 Phương pháp xử lí số liệu thực nghiệm 41 2.3 Hóa chất, thiết bị dụng cụ phân tích 43 2.3.1 Hóa chất 43 2.3.2 Dụng cụ 43 2.3.3 Thiết bị 43 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 44 3.1 Khảo sát điều kiện sắc ký .44 3.1.1 Khảo sát cột tách 44 3.1.2 Khảo sát chương trình nhiệt độ cột tách 46 3.1.3 Khảo sát tốc độ khí mang 48 3.1.4 Tổng kết điều kiện sắc ký .51 3.2 Xây dựng quy trình định lượng 53 3.2.1 Chuẩn bị mẫu chuẩn 53 3.2.2 Thẩm định phương pháp định lượng 53 3.2.3 Xác định giới hạn phát hiện( LOD) giới hạn định lượng( LOQ) 56 3.2.4 Khoảng tuyến tính 59 3.3 Xây dựng quy trình phân tích đồng thời TOL, IPB NPB Trong bao bì thực phẩm Polystyren 62 3.3.1 Quy trình xử lý mẫu 62 3.3.2 Kiểm sốt chất lượng quy trình phân tích .63 3.4 Áp dụng quy trình phân tích vào mẫu thực tế 67 3.5 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG TRUNG BÌNH CỦA TOL, IPB, NPB TRONG CÁC LOẠI BAO BÌ THỰC PHẨM POLYSTYREN 70 3.5.1 Đánh giá hàm lượng trung bình TOL, IPB, NPB loại dĩa nhựa 70 3.5.2 Đánh giá hàm lượng trung bình TOL, IPB, NPB loại hộp xốp 72 3.6 SO SÁNH HÀM LƯỢNG TOL, IPB, NPB TRONG BAO BÌ PS VỚI QUY CHUẨN VIỆT NAM 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 I KẾT LUẬN 76 II KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Tiếng Việt Tiếng Anh Kí hiệu, viết tắt Độ lệch chuẩn Standard Devistion S Độ lệch chuẩn tương đối Relative Standard Devistion RSD Độ thu hồi Recovery Rev Giới hạn định lượng Limit of Quantitation LOQ Giới hạn phát Limit of Detection LOD Hiệp hội nhà hóa phân tích thống Association of Official Analytical Chemits AOAC Phần triệu Part per million Ppm Phần tỷ Part per billion Ppb Tổ chức Y tế giới World Health Organization WHO 10 Polyetylen Polyethylene PE 11 polyvinyl clorua Polyvinyl chloride PVC 12 Polystyren Polystyrene PS 13 Sắc kí khí ghép khối phổ Gas Chromatography Mass Spectomatry GC-MS 14 Sắc kí khí Gas Chromatography GC 15 Tổ chức nghiên cứu ung thư quốc tế International Agency for Research on Cancer IARC 16 Sắc ký lỏng hiệu cao High-performance liquid chromatography HPLC 17 Polietylen terephtalat Polyethylene terephthalate PET 18 Toluen Toluene TOL 19 Isopropylbenzen Isopropylbenzene IPB 20 n-propylbenzen n-propylbenzene NPB DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tên bảng So sánh tiêu chuẩn bao bì polystyren Việt Nam Hàn Quốc Trang 14 1.2 Một số đặc trưng kỹ thuật cumen so với chất khác 1.3 Một số thông số đặc trưng NPB 25 3.1 Chương trình chạy sắc ký khảo sát cột tách 44 3.2 Ảnh hưởng tốc độ khí mang đến thời gian lưu 48 3.3 Giá trị t R TOL, IPB, NPB 48 3.4 Điều kiện chạy tối ưu cho phân tích TOL, IPB, NPB 51 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 Bảng mô tả mảnh phổ ion (m/z) thời gian lưu (tR) TOL, IPB, NPB nội chuẩn 1,4-dietylbenzen Kết khảo sát độ ổn định GC-MS với tỉ lệ diện tích píc TOL Kết khảo sát độ ổn định GC-MS với tỉ lệ diện tích píc IPB Kết khảo sát độ ổn định GC-MS với tỉ lệ diện tích píc NPB Kết khảo sát độ ổn định GC-MS với thời gian lưu (tR)ở 0,1ppm Kết khảo sát độ ổn định GC-MS với thời gian lưu (tR)ở 1,0 ppm Tỉ lệ diện tích píc TOL, IPB, NPB với chất nội chuẩn 1,4dietylbenzen 20 52 54 54 55 56 56 57 3.12 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng TOL 57 3.13 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng IPB 58 3.14 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng NPB 58 3.15 Kết khảo sát khoảng tuyến tính TOL 59 3.16 Kết khảo sát khoảng tuyến tính IPB 60 3.17 Kết khảo sát khoảng tuyến tính NPB 61 3.18 3.19 3.20 Kết đánh giá độ lặp lại TOL, IPB, NPB mẫu bao bì PS Kết khảo sát độ thu hồi TOL, IPB, NPB mẫu hộp xốp PS Kết phân tích hàm lượng TOL, IPB, NPB phương pháp GC/MS GC mẫu hộp xốp M11 64 65 66 3.21 Kết xác định hàm lượng TOL mẫu nhựa polystyren 67 3.22 Kết xác định hàm lượng IPB mẫu nhựa polystyren 68 3.23 Kết xác định hàm lượng NPB mẫu nhựa polystyren 69 Các đại lượng thống kê thu đánh giá hàm lượng trung 3.24 bình TOL, IPB, NPB hai loại mẫu dĩa mua chợ dĩa mua 70 siêu thị Các đại lượng thống kê thu đánh giá hàm lượng trung 3.25 bình TOL, IPB, NPB hai loại mẫu hộp xốp mua chợ hộp 72 xốp mua siêu thị 3.26 So sánh hàm lượng TOL, IPB NPB với QCVN 121:2011/BYT 74 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Hình P1 Mảnh phổ TOL Hình P2 Mảnh phổ IPB P1 Hình P3 Mảnh phổ NPB Hình P4 Mảnh phổ chất nội chuẩn 1,4-điethylbenzen P2 Phụ lục Hình P5 Phổ sắc đồ đường chuẩn nồng độ 0,1 ppm Hình P6 Phổ sắc đồ đường chuẩn nồng độ 0,2 ppm P3 Hình P7 Phổ sắc đồ đường chuẩn nồng độ 0,4 ppm Hình P8 Phổ sắc đồ đường chuẩn nồng độ 0,8 ppm P4 Hình P9 Phổ sắc đồ đường chuẩn nồng độ 1,0 ppm Phục lục Hình P10 Phổ sắc đồ độ lặp lại mẫu thử P5 Phụ lục Hình P12 Phổ sắc đồ mẫu trắng thêm chuẩn 0,1 ppm Hình P13 Phổ sắc đồ mẫu trắng thêm chuẩn 0,5 ppm P6 Hình P14 Phổ sắc đồ mẫu trắng thêm chuẩn 1,0 ppm P7 Phụ lục Khảo sát mẫu thực tế Hình P15 Phổ sắc đồ mẫu thử M5 Hình P16 Phổ sắc đồ mẫu thử M6 P8 Hình P17 Phổ sắc đồ mẫu thử M8 Hình P18 Phổ sắc đồ mẫu thử M11 P9 Hình P19 Phổ sắc đồ mẫu thử M17 Hình P20 Phổ sắc đồ mẫu thử M20 Hình P21 Phổ sắc đồ mẫu thử M15 P10 Phụ lục Bảng P1 Địa điểm lấy mẫu ký hiệu mẫu bao bì PS Tên mẫu Kí hiệu mẫu Địa điểm lấy mẫu (cơ sở sản xuất) M1 Lô hàng Xuân Tý - cổng - chợ Đông Ba Dĩa nhựa M2 Lơ hàng dì Ba - cổng - chợ Đông Ba mua M3 Lô hàng o Lộc - chợ An Cựu M4 Lô hàng o Bé - chợ An Cựu M5 Lô hàng o Xuân - chợ An Cựu M6 Công ty TNHH SX TM DV Nhựa Tân Hiệp Hưng Dĩa nhựa M7 Công ty TNHH SX - TM Tuyền Hưng Phú mua M8 Công ty TNHH SX TM DV Hưng Nguyễn Phát M9 Công ty TNHH SX TM DV Bao bì Nhựa Trung Sơn M10 Cơng ty TNHH MTV Bao bì Nhựa Tân Ngọc Phát M11 Lô hàng Xuân Tý - cổng - chợ Đơng Ba Hộp xốp M12 Lơ hàng dì Ba - cổng - chợ Đông Ba mua M13 Lô hàng o Lộc - chợ An Cựu M14 Lô hàng o Bé - chợ An Cựu M15 Lô hàng o Xuân - chợ An Cựu M16 Công ty TNHH SX TM DV Nhựa Tân Hiệp Hưng Hộp xốp M17 Công ty TNHH SX - TM Tuyền Hưng Phú mua M18 Công ty TNHH SX TM DV Hưng Nguyễn Phát M19 Cơng ty TNHH SX TM DV Bao bì Nhựa Trung Sơn M20 Cơng ty TNHH MTV Bao bì Nhựa Tân Ngọc Phát chợ siêu thị chợ siêu thị P11 Phụ lục Bảng diện tích píc 7.1 Khảo sát độ ổn định hệ thống Bảng P2 Diện tích píc nồng độ 0,1ppm Stt TOL IPB Nội chuẩn NPB 62673 58121 64112 38903 65300 56377 65500 40012 67813 60958 65719 41049 62369 55385 59816 37549 70875 65180 72145 43804 94749 85372 93195 57528 Bảng P3 Diện tích píc nồng độ 1,0 ppm Stt TOL IPB Nội chuẩn NPB 762392 671281 753526 40857 805953 690518 790345 42643 757922 628645 754518 40036 810535 673022 793687 42653 990315 830897 969,052 53157 1022479 817920 999210 52290 P12 7.2 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng Bảng P4 Diện tích peak nồng độ ppb, 10 ppb, 20 ppb, 30 ppb, 50 ppb 5ppb 10ppb 20ppb 30ppb 50ppb TOL 2830 5736 11320 17304 29417 IPB 2243 4038 8971 14535 24710 NPB 2819 5689 11277 17322 29448 Nội chuẩn 43113 40036 36771 41376 41049 7.3 Khoảng tuyến tính Bảng P5 Diện tích píc dung dịch chuẩn nồng độ 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,4 ppm; 0,8 ppm; 1,0 ppm 0,1ppm 0,2ppm 0,4ppm 0,8ppm 1,0ppm TOL 62673 143642 289300 597703 765734 IPB 53882 120937 243938 502576 640523 NPB 63152 141228 284943 590279 753513 Nội chuẩn 38326 40115 40793 41102 40857 7.3 Độ thu hồi Bảng P6 Diện tích píc đánh giá độ thu hồi chất TC 0,1 ppm TOL TC 0,5ppm TC 1,0 ppm 3 147526 142095 139680 835542 774909 831442 834113 827269 821804 P13 Isopropyl 128187 116721 120123 688063 703117 684898 734126 698961 679084 n-propyl 116385 114689 109986 647172 673090 669967 697036 678283 659055 NC 88711 86396 86920 87473 86961 85698 44691 43750 43246 7.4 Mẫu thực nghiệm chạy lần Bảng P7 Diện tích píc chất khảo sát mẫu dĩa chợ Mẫu TOL IPB Nội chuẩn NPB M1 256460 95467 79590 59765 M2 269752 37299 30726 70552 M3 490777 80254 59131 71333 M4 370135 55797 38854 70984 M5 379661 141664 143960 74952 Bảng P8 Diện tích píc chất khảo sát mẫu dĩa siêu thị Mẫu TOL IPB NPB Nội chuẩn M6 77525 84503 59367 42653 M7 408391 159564 113654 194309 M8 126923 40428 29541 71211 M9 183214 40627 32235 64217 M10 176233 8983 6585 66268 Bảng P9 Diện tích píc chất khảo sát mẫu hộp xốp Mẫu TOL IPB NPB Nội chuẩn M11 67310 123887 117305 63305 M12 36362 8614 5838 67749 M13 32181 34319 21106 57528 M14 70632 96291 84959 73095 M15 38459 71905 49062 43804 Bảng P10 Diện tích peak chất khảo sát mẫu hộp siêu thị Mẫu TOL IPB NPB Nội chuẩn M16 16291 61883 52211 53015 P14 M17 34460 47169 41564 66222 M18 35483 43781 38029 66827 M19 37101 35374 18586 59187 M20 36362 8614 5838 67749 P15 ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM VÕ THỊ Y? ?N MY NGHI? ?N CỨU ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI TOLUEN, ISOPROPYLBENZEN, n- PROPYLBENZEN TRONG BAO BÌ THỰC PHẨM ĐƯỢC S? ?N XUẤT TỪ NHỰA POLYSTYREN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP... n- propylbenzen bao bì thực phẩm s? ?n xuất từ nhựa polystyren (PS) phương pháp sắc ký khí khối phổ - Áp dụng quy trình xây dựng để định lượng toluen, isopropylbenzen, npropylbenzen s? ?n phẩm bao bì thực phẩm. .. thực sắc kí khí 36 Chương N? ??I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHI? ?N CỨU 2.1 N? ??I DUNG NGHI? ?N CỨU - Xây dựng qui trình xác định đồng thời TOL, IPB, NPB bao bì thực phẩm s? ?n xuất từ nhựa polystyren (PS) phương