Nghiên cứu phương pháp phân tích chất bảo quản acid benzoic acid sorbic và muối của chúng ứng dụng khảo sát thực trạng sử dụng trong một số loại thực phẩm

PHẠM THỊ HỒNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM THỊ HỒNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT BẢO QUẢN ACID BENZOIC, ACID SORBIC VÀ MUỐI CỦA CHÚNG, ỨNG DỤNG KHẢO SÁT THỰC TRẠNG SỬ DỤNG TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KHOÁ 2011-2013 Hà Nội – Năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM THỊ HỒNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT BẢO QUẢN ACID BENZOIC, ACID SORBIC VÀ MUỐI CỦA CHÚNG, ỨNG DỤNG KHẢO SÁT THỰC TRẠNG SỬ DỤNG TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN THỊ MINH TÚ Hà Nội – Năm 2013 Trong trình nghiên cứu hồn thành luận văn tơi nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy cơ, anh chị, bạn bè, đồng nghiệp, ngƣời thân gia đình quan có liên quan Trƣớc hết, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn tới: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú cô quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn suốt q trình thực hồn thành đề tài Tôi vô biết ơn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám h - Trường Đại học Kỹ thuật Y tế Hải Dương, cho hội đƣợc học - , giúp đỡ tơi q trình học tập cơng tác để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Tơi xin trân trọng cảm ơn Tập thể cán nhân viên Khoa An toàn Vệ sinh Thực phẩm – Viện Dinh Dưỡng Quốc Gia, giúp đỡ chia sẻ cho kiến thức kinh nghiệm để thực hoàn thành đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, ngƣời hết lòng ủng hộ, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt đề tài Phạm Thị Hồng I Phạm Thị Hồng -2013 II MỤC LỤC ……………………………………………………………………… I II III VII IX XI ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………………… CHƢƠNG - TỔNG QUAN……………………………………………………… 1.1 Đặc điểm tính chất acid benzoic, acid sorbic …… 1.1.1 Acid benzoic………………………………………………………………… 1.1.2 Acid sorbic………………………………………………………………… 1.2 Tác dụng tác hại việc sử dụng acid benzoic, acid sorbic……………… 1.2.1 Tác dụng tác hại việc sử dụng acid benzoic ………………………… 1.2.2 Tác dụng tác hại việc sử dụng acid sorbic………………………… 1.3 Giới hạn cho phép acid benzoic, acid sorbic thực phẩm……………… 1.4 Một số phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid benzoic, acid sorbic………… 1.4.1 Phƣơng pháp so màu……………………………………………………… 1.4.2 Phƣơng pháp chuẩn độ……………………………………………………… III 1.4.3 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC)………………………… 1.5 Nguyên tắc chung HPLC………………………………………………… 1.5.1 Pha tĩnh HPLC……………………………………………………… 10 1.5.2 Pha động HPLC………………………………………………… 11 1.5.3 Các loại Detector HPLC……………………………………………… 12 1.5.4 Một số đại lƣợng đặc trƣng………………………………………………… 12 1.5.4.1 Thời gian lƣu……………………………………………………………… 12 1.5.4.2 Hệ số đối xứng peak……………….……………………………………… 13 1.5.4.3 Hiệu lực cột đĩa lý thuyết………………………………………… 14 1.5.4.4 Độ phân giải……………………………………………………………… 1.5.5 Phân tích định tính định lƣợng HPLC…………………………… 14 14 1.5.5.1 Phân tích định tính………………………………………………………… 14 1.5.5.2 Phân tích định lƣợng……………………………………………………… 15 CHƢƠNG – Đối tƣợng Phƣơng pháp nghiên cứu………………………… 17 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………………………… 17 2.1.1 Đối tƣợng mẫu……………………………………………………………… 17 2.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu………………………………………… 17 2.1.3 Thiết bị dụng cụ ………………………………………………………… 17 2.1.4 Hóa chất, thuốc thử………………………………………………………… 18 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………… ……… 20 IV 2.2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu xử lý mẫu sơ bộ………………………………… 20 2.2.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid benzoic acid sorbic…………… 20 2.2.3 Nghiên cứu phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid benzoic acid sorbic 20 2.2.4 Phƣơng pháp thẩm định…………………………………………………… 23 2.2.4.1 Tính phù hợp hệ thống sắc ký………………………………………… 23 2.2.4.2 Tính chọn lọc đặc hiệu………………………………………………… 23 2.2.4.3 Khoảng tuyến tính………………………………………………………… 23 2.2.4.4 Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ)………………… 23 2.2.4.5 Độ lặp lại………………………………………………………………… 24 2.2.4.6 Độ đúng………………………………………………………………… 25 2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu……………………………………………… 27 Chƣơng – THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ…………………………………… 28 3.1 Xây dựng phƣơng pháp phân tích acid benzoic acid sorbic ………… …… 28 3.1.1 Khảo sát điều kiện phân tích acid benzoic acid sorbic……………… 28 3.1.1.1 Lựa chọn detector………………………………………………………… 28 3.1.1.2 Lựa chọn cột tách………………………………………………………… 29 3.1.1.3 Lựa chọn pha động……………………………………………………… 30 3.1.2 Xử lý mẫu phân tích acid benzoic acid sorbic…………………… 33 3.1.2.1 Khảo sát thời gian chƣng cất……………………………………………… 33 3.1.2.2 Lựa chọn phƣơng pháp xử lý mẫu………………………………………… 36 V 3.1.3 Qui trình phân tích nghiên cứu………………………………………… 40 3.2 Thẩm định phƣơng pháp……………………………………………………… 41 3.2.1 Kết nghiên cứu tính phù hợp hệ thống…………………………… 41 3.3.2 Tính đặc hiệu, chọn lọc…………………………………………………… 42 3.2.3 Khoảng tuyến tính………………………………………………………… 43 3.2.4 Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ)…………………… 46 3.2.5 Độ lặp lại…………………………………………………………………… 46 3.2.6 Độ đúng…………………………………………………………………… 50 3.3 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích để phân tích định lƣợng cid benzoic acid sorbic số thực phẩm……………………………………………… 54 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………… 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 59 PHỤ LỤC………………………………………………………………………… 61 VI ACN: AOAC: Acetonitril Assosiation of Official Analytical Chemists (Hiệp hội nhà hóa phân tích thức) DAD: Diode Array Detector (Detector mảng diod) GC: Gas chromatography (Sắc ký khí) HPLC: High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng hiệu cao) R (%): BA Acid benzoic SA Acid sorbic KPH: MeOH: Methanol LOD: Limit of Detection (Giới hạn phát hiện) LOQ: Limit of Quantification (Giới hạn định lƣợng) S/N: Signal to noise ratio (Tỷ lệ tín hiệu nhiễu) SOP: Standard Operation Procedure (Quy trình thao tác chuẩn) ppm: QC: Quality control (Kiểm tra chất lƣợng) RSD: Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tƣơng đối) UV-VIS: Ultraviolet – Visible (Tử ngoại khả kiến) VII TCVN: INS ADI Tiêu chuẩn Việt Nam International numbering system (hệ thống mã số quốc tế phụ gia thực phẩm) Acceptable daily intake (lƣợng ăn vào ngày chấp nhận đƣợc) Maximum Level (lƣợng phụ gia tối đa chất phụ gia thực phẩm), ML tính mg/kg thực phẩm dạng rắn mg/l thực phẩm dạng lỏng VIII dấm, dầu, nƣớc muối nƣớc tƣơng 04.2.2.5 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ 1000 42 1000 42 1000 42 1000 42&221 thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, hạch hạt, hạt nghiền dạng phết nhuyễn (VD: bơ lạc) 04.2.2.6 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, hạch hạt, hạt nghiền nhỏ (VD: ăn tráng miệng từ rau, nƣớc sốt, rau củ ngâm đƣờng ) khác với sản phẩn thuộc mã nhóm thực phẩm 04.2.2.5 04.2.2.7 Rau, củ lên men (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) sản phẩm rong biển lên men không bao gồm sản phẩm đậu tƣơng lên men mã thực phẩm 06.8.6, 06.8.7, 12.9.1, 19.9.2.1, 12.9.2.3 04.2.2.8 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển nấu chín chiên 05.1.2 Hỗn hợp cacao (dạng siro) 1000 42 05.1.3 Cacao dạng phủ bề mặt kể nhân bên 1000 42 1500 42 1500 42 05.1.5 Các sản phẩm tƣơng tự sô cô la, sản phẩm thay sô cô la 05.2 Sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga…, khác với sản phẩm thực phẩm thuộc mã nhóm thực phẩm 050.1, 05.3 70 05.4 05.3 Kẹo cao su 1500 42 05.4 Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm 1000 42 (VD sản phẩm trang trí bánh), lớp phủ bề mặt (không phải quả), nƣớc sốt 06.4.3 Mỳ ống, mì dẹt đƣợc làm chín 2000 42,305&CS249 sản phẩm tƣơng tự 06.5 Đồ ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc tinh 1000 42 2000 42 bột (VD: bánh putđing gạo, bánh putđing từ bột sắn ) 06.6 Bột nhão (VD dùng cho bánh mì, dùng cho cá thịt gia cầm) 07.0 Các loại bánh nƣớng 1000 42 09.2.4.1 Sản phẩm thủy sản cá nấu chín 2000 42 09.2.4.2 Nhuyễn thể, giáp xác, da gai nấu chín 2000 42&82 09.2.5 Cá, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khơ, 1000 42 200 349&CS244 200 305, 347, lên men ƣớp muối, kể nhuyễn thể, giáp xác, da gai 09.2.5 Cá, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khơ, lên men ƣớp muối, kể nhuyễn thể, giáp xác, da gai 09.2.5 Cá, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men ƣớp muối, kể nhuyễn thể, 349&CS167 giáp xác, da gai 09.3 Thủy sản, sản phẩm thủy sản sơ chế, kể 1000 42 nhuyễn thể, giáp xác, da gai 10.2.1 Sản phẩm trứng dạng lỏng 5000 42 10.2.2 Sản phẩm trứng đông lạnh 1000 42 10.2.3 Sản phẩm trứng sấy khô và/hoặc đông tụ 1000 42 71 nhiệt 10.4 Đồ ăn tráng miệng từ trứng (VD: sữa 1000 42 1000 42 1000 42&192 1000 42 trứng) 11.4 Đƣờng siro khác (VD: xyloza, siro từ thích, đƣờng dùng phủ bánh) 11.6 Chất tạo ngọt, bao gồm chất tạo có độ cao 12.2 Gia vị, thảo mộc, đồ gia vị (VD: gia vị dùng cho mì ăn liền) 12.4 Mù tạt 1000 42 12.5 Viên xúp nƣớc thịt 1000 42 12.5 Viên xúp nƣớc thịt 500 305, 390, 391&CS117 12.6 Nƣớc chấm sản phẩm tƣơng tự 1000 42&127 12.6.2 Nƣớc chấm không dạng nhũ tƣơng (VD: 1000 42, tƣơng cà chua, tƣơng ớt, sốt kem, nƣớc 305&CS306R thịt) 12.6.4 Nƣớc chấm (VD: nƣớc mắm) 1000 42&CS302 12.7 Sa lát (sa lát mì ống, sa lát khoai tây) 1500 42 mứt phết bánh sandwich, ngoại trừ sản phẩm dạng phết từ cacao hạnh nhân thuộc mã nhóm thực phẩm 04.2.2.5 05.1.3 12.9.1 Bột nhão từ đậu tƣơng lên men (VD: miso) 1000 42 12.9.1 Bột nhão từ đậu tƣơng lên men (VD: miso) 1000 305, 347, 349&CS298R 12.9.2.1 Nƣớc tƣơng lên men 1000 42 12.9.2.3 Các loại nƣớc tƣơng khác 1000 42 13.3 Thực phẩm ăn kiêng với mục đích điều trị 1500 42 72 đặc biệt, ngoại trừ sản phẩm thực phẩm thuộc mã nhóm thực phẩm 13.1 13.4 Thực phẩm ăn kiêng để giảm cân 1500 42 13.5 Thực phẩm ăn kiêng khác (VD thực phẩm 1500 42 chức cho chế độ ăn kiêng), ngoại trừ sản phẩm thực phẩm thuộc mã nhóm thực phẩm từ 13.1-13.4 13.6 13.6 Thực phẩm bổ sung 2000 42 14.1.2.1 Nƣớc ép 1000 42,91&122 14.1.2.3 Nƣớc cô đặc 1000 42,91,122&127 14.1.3.1 Necta 1000 14.1.3.3 Necta cô đặc 1000 42,91,122&127 14.1.4 Đồ uống hƣơng liệu, bao gồm đồ uống 42,91&122 500 42&127 500 42&160 “thể thao lƣợng” đồ uống “điện giải” đồ uống đặc biệt khác 14.1.5 Cà phê, sản phẩm tƣơng tự cà phê, chè, đồ uống thảo dƣợc loại đồ uống từ ngũ cốc, trừ đồ uống từ cacao 14.2.2 Rƣợu táo, lê 500 42 14.2.3 Rƣợu vang nho 200 42 14.2.4 Rƣợu vang (trừ rƣợu vang nho) 500 42 14.2.5 Rƣợu mật ong 200 42 14.2.7 Đồ uống có cồn có hƣơng liệu (ví dụ: bia, 500 42&224 1000 42 1000 42 vang đồ uống có cồn làm lạnh) 15.1 Snack khoai tây, ngũ cốc, bột tinh bột (từ thân củ, rễ, hạt họ dậu) 15.2 Quả hạch qua chế biến bao gồm hạch đƣợc phủ hỗn hợp hạnh nhân (ví dụ: khô ) 73 Phụ lục 4: Một số kết chạy sắc ký Hình 4.1: Sắc đồ tỉ lệ pha động (90%A : 10%B) 74 Hình 4.2:Sắc ký đồ phân tích acid benzoic sorbic mẫu xúc xích ( xử lý mẫu theo phương pháp chưng cất) 75 Hình 4.3: Sắc ký đồ phân tích acid benzoic sorbic mẫu xúc xích ( xử lý mẫu theo phương pháp loại tạp dung dịch carrex) 76 Hình 4.4:Sắc đồ phân tích mẫu giới hạn phát acid benzoic acid sorbic 77 Hình 4.5: Sắc đồ phân tích mẫu trắng (mẫu sữa đậu nành khơng phát acid benzoic acid sorbic) 78 Hình 4.6: Sắc đồ phân tích mẫu trắng thêm chuẩn (mẫu sữa đậu nành thêm chuẩn) 79 Hình 4.7: Sắc đồ phân tích mẫu sate 80 Hình 4.8: Sắc đồ phân tích mẫu pate 81 Hình 4.9: Sắc đồ phân tích mẫu tương ớt 82 Hình 4.10: Sắc đồ phân tích mẫu mứt dâu tây 83 Hình 4.11: Sắc đồ phân tích mẫu bánh dẻo 84 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM THỊ HỒNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT BẢO QUẢN ACID BENZOIC, ACID SORBIC VÀ MUỐI CỦA CHÚNG, ỨNG DỤNG KHẢO SÁT THỰC... chất bảo quản acid benzoic tỷ lệ mẫu thực phẩm sử dụng vƣợt giới hạn cho phép 46,4%.Tổng số mẫu xét nghiệm acid sorbic 286 có 50 mẫu thực phẩm sử dụng chất bảo quản acid sorbic chiếm 17,5%, thực. .. cao - Ứng dụng phƣơng pháp phân tích số mẫu thực phẩm để xác định hàm lƣợng chất bảo quản acid sorbic, acid benzoic muối chúng CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm tính chất acid sorbic, acid benzoic