Phân tích hàm lương cyclamate bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC LỚP DH18HH CHỦ ĐỀ BÁO CÁO: PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CYCLAMATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Mssv Phùng Võ Cẩm Hồng Vy Thanh Diễm 18139023 Võ Hồng Diệp 18139025 Âu Thị Huyền Diệu 18139028 Nguyễn Minh Anh 18139005 Lại Ngọc Dung 18139030 Nguyễn Châu Anh 18139004 Võ Thị Thanh Kiều 18139077 Nguyễn Thanh Hằng 18139046 Hồ Thị Thùy Linh 18139081 Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2020 MỤC LỤC Phần I : MỞ ĐẦU Phần II : TỔNG QUAN Phụ gia thực phẩm gì? .2 Cấu tạo tính chất cyclamate Ảnh hưởng cyclamate sức khỏe Phương pháp sắc ký lỏng cao áp Thực ngiệm .4 5.1 Thiết bị, dụng cụ 5.2 Thuốc thử Quy trình phân tích 6.1 Lấy mẫu bảo quản 6.2 Chuẩn bị dung dịch chạy HPLC 6.3 Xử lý mẫu 6.4 Phân tích hệ thống HPLC 6.5 Nhận biết .7 Đánh giá quy trình DANH MỤC HÌNH Hình Trang Chất tạo cyclamate Máy sắc ký hiệu cao Công thức cấu tạo cyclamate Sơ đồ cấu tạo phận máy HPLC TÀI LIỆU THAM KHẢO https://tailieu.vn/doc/xac-dinh-cyclamate-trong-cac-loai-thuc-pham-che-bien-bangphuong-phap-sac-ky-long-hieu-nang-cao-2020356.html? fbclid=IwAR1nRUfb77zo3zNUfQawf3xMbPLpGCAqxrOIkrcKf9h3GLnUNiKQ8yk9uk https://dantri.com.vn/suc-khoe/duong-hoa-hoc-cyclamate-doc-den-dau1313203714.htm Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm Phần I : MỞ ĐẦU - Tình trạng vệ sinh an toàn thực phẩm vấn đề nhức nhối xã hội Nhiều phụ gia đưa vào thực phẩm để bảo quản hay cải thiện hương vị bề ngồi chúng Một phụ gia chất tạo cyclamate dùng chế biến thực phẩm làm chất tạo để đánh lừa cảm giác thèm đường bệnh nhân đái tháo đường bị béo phì phải ăn kiêng - Chất tổng hợp (hay chất tạo ngọt) phụ gia thực phẩm, khơng phải đường có nguồn gốc tự nhiên, sử dụng với mục đích tạo cho thực phẩm, không sinh lượng chất dinh dưỡng Ngày nay, chúng sử dụng phổ biến công nghệ chế biến bảo quản thực phẩm Trong đó, người ta thường dùng cyclamate để làm tăng độ sản phẩm Hình 1: Chất tạo cyclamate - Phương pháp sắc ký lỏng cao áp phương pháp hữu hiệu để xác định hàm lượng cyclamate thực phẩm Hình 2: Máy sắc ký hiệu cao Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm Phần II : TỔNG QUAN Phụ gia thực phẩm gì? - Phụ gia thực phẩm hóa chất bổ sung thêm vào thực phẩm để bảo quản hay cải thiện hương vị bề thực phẩm - Để tạo thiện cảm, chúng ghi với tên gọi: Hương cam, Bột ngọt, Hương chanh tự nhiên, màu thực phẩm Tuy nhiên tên gọi chúng hóa chất Cấu tạo tính chất cyclamate - Cyclamate muối Ca Na axit cyclamic Nó điều chế cách sunfo hóa cyclohexylamine Muối Ca gọi Calcium cyclamate muối Na Sodium cyclamate - thường thêm vào thực phẩm để tạo độ - Công thức phân tử: C6H12NNaO3S - Cơng thức cấu tạo: Hình 3: Cơng thức cấu tạo cyclamate - Tính chất: Dạng tinh thể màu trắng, không mùi Tan nhiều nước, không tan benzene, chloroform ethanol diethyl ether Ở nồng độ 10% pH: 5.5-7.5: Dung dịch sodium cyclamate bền với nhiệt độ bị phân hủy nhiệt độ cao 280-500 oC, ánh sáng không khí khoảng biến đổi rộng pH - Công dụng phụ gia Sodium Cyclamate (E952): Chất dùng điều vị, chất tạo có độ gấp 30-50 lần đường cát Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm - Ứng dụng: tạo thay đường cát chế biến kem, nước giải khát, nước tương, nước mắm, thạch rau câu Ưu điểm: vị ngon, trịn vị giống đường cát, khơng có vị đắng, gắt khó chịu Ảnh hưởng cyclamate sức khỏe - Tại Việt Nam, đường cyclamate có thành phần aspartame, chất làm nhân tạo, bị Bộ Y tế cấm sử dụng chế biến thực phẩm khuyến cáo cyclamate nguyên nhân gây nhiều bệnh nguy hiểm, có ung thư tiểu đường - Chất cyclamate vào thể vi khuẩn ruột chuyển thành mono hay dicyclohexylamine, chất gây ung thư gan, thận, phổi… dị dạng bào thai nghiên cứu thực nghiệm động vật Hơn nữa, ăn nhiều đường mía khơng tốt cho sức khoẻ, đường hoá học Khi vào thể, chất tạo không sinh lượng, không mang lại giá trị dinh dưỡng mà cịn tích luỹ gây độc cho gan, thận Phương pháp sắc ký lỏng cao áp - Sắc ký lỏng hiệu cao (tiếng Anh: High-performance liquid chromatography; viết tắt HPLC; gọi Sắc ký lỏng áp suất cao) kỹ thuật hóa phân tích dùng để tách, nhận biết, định lượng thành phần hỗn hợp Kỹ thuật dựa hệ thống bơm để đẩy dung mơi lỏng áp suất cao, dung mơi có chứa hỗn hợp mẫu, qua cột sắc ký Cột sắc ký đổ vật liệu hấp phụ rắn Mỗi thành phần mẫu tương tác tương đối khác với vật liệu hấp phụ nên tốc độ dòng thành phần khác khác nhau, dẫn tới phân tách thành phần mà chúng chảy khỏi cột HPLC sử dụng cho mục đích sản xuất, nghiên cứu, pháp lý y dược Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm Hình 4: Sơ đồ cấu tạo phận máy HPLC Thực ngiệm 5.1 Thiết bị, dụng cụ - Thiết bị HPLC, gồm phận sau đây: + Máy sắc ký lỏng hiệu cao, gồm có bơm, bơm mẫu, máy đo quang phổ tử ngoại (UV) (khả hoạt động bước sóng 314nm, tốt detector mảng diot), có máy ghi máy tích phân cho phép đo chiều cao peak điện tích peak + Cột pha đảo: ● Pha tĩnh cột pha đảo C18 cỡ hạt 5mm; ● Chiều dài 250mm; ● Đường kính 4mm; ● Cột bảo vệ, C18 pha đảo (tùy chọn thường khuyến nghị đặc biệt cho tất mẫu dạng rắn) - Các tiêu chí tính cột phân tích thích hợp độ phân dải peak cyclamate - Khi đo detector mảng diot đo bước sóng thứ hai thấy có nhiễu, cần phải chọn điều kiện sắc ký khác để xác định cyclamate: Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm ● Thiết bị siêu âm ● Bộ lọc màng, kích thước lỗ thích hợp, ví dụ: 0,45 mm ● Bộ lọc, có giá đỡ màng lọc pha động khử khí dung dịch ổn định ● Bộ đồng hóa ● Nồi cách thủy, trì nhiệt độ 600oC ● Máy li tâm, có khả tạo gia tốc li tâm nhỏ đáy ống 1400g ● Ống li tâm, tốt thủy tinh, có dung tích thích hợp, ví dụ: 50ml, đậy kín ● Phễu chiết, có dung tích thích hợp, ví dụ: 50ml 100ml ● Giấy lọc gấp nếp, loại nhanh trung bình ● Bộ lọc tách pha (tùy chọn) 5.2 Thuốc thử - Các thuốc thử sử dụng phải loại tinh khiết phân tích dùng cho phân tích HPLC nước sử dụng phải loại TCVN 4851 (ISO 3696), trừ có quy định khác Khi chuẩn bị dung dịch, phải tính đến độ tinh khiết thuốc thử Metanol n-heptan Dầu nhẹ Natri sulfat Dung dịch natri cacbonat Dung dịch natri hypoclorit Axit sulfuric Dung dịch chuẩn natri cyclamate Dung dịch Carrez I: Hòa tan nước 15g kali hexaxyanoferrat (II) (K4[Fe(CN)6].3H2O) 99% phần khối lượng thêm nước đến 100ml  Dung dịch Carrez II: Hòa tan nước 30g kẽm sulfat (ZnSO4.7H2O) có độ tinh khiết 99,5% phần khối lượng thêm nước đến 100ml  Pha động: Trộn 80 phần thể tích metanol theo tỷ lệ 4:1 với 20 phần thể tích nước, lọc qua lọc màng thích hợp, ví dụ: có cỡ lỗ 0,45mm khử          Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm khí phút thiết bị siêu âm Tỷ lệ metanol với nước pha động điều chỉnh đơi chút để đạt kết phù hợp với cột sử dụng, cần  Dung dịch ổn định cho HPLC  Xenluloza Quy trình phân tích 6.1 Lấy mẫu bảo quản - Lấy mẫu ngẫu nhiên thị trường thực phẩm bảo quản mẫu theo quy định ghi nhãn sản phẩm 6.2 Chuẩn bị dung dịch chạy HPLC - Dung dịch chuẩn: cân 898,00mg natri cyclymate, xác đến 0,10mg, cho vào bình định mức 200ml pha loãng nước đến vạch Dùng pipet lấy 0,25ml; 1ml; 2,5ml; 5ml, 10ml, 20ml Dung dịch cho vào bình định mức100ml pha lỗng đến vạch Nồng độ natri cyclymate dung dịch 10ppm, 40ppm, 100ppm, 200ppm, 400ppm, 800ppm - Tạo dẫn xuất: để có dung dịch mẫu chuẩn, lấy 20ml dung dịch mẫu cho vào phễu chiết, thêm 1ml axit sunfuaric 50%, 10ml n-heptan 2,5ml dung dịch natri hypoclorit (1,7% hoạt động), lắc mạnh phút để tách pha, gạt bỏ lớp nước phía Làm khô nước n-heptan 1g natri sunfat khan lọc qua giấy lọc thu dung dịch chuẩn 6.3 Xử lý mẫu - Các sản phẩm dạng lỏng sản phẩm tạo dung dịch (ví dụ: nước trong, nước muối dưa chuột lọc, kẹo cứng ) - Sản phẩm nửa rắn (ví dụ: sản phẩm sữa, tráng miệng, cream sấy phun, nước đục, mứt, mứt cam ) - Socola sản phẩm liên quan - Chất béo dạng nhũ tương sản phẩm chứa nhũ tương (ví dụ: mayonnaise ) - Các loại mẫu xử lý theo quy trình phân tích TCVN 8472:2010 6.4 Phân tích hệ thống HPLC - Điều kiện làm việc: cột pha đảo C18 , cỡ hạt 5µm, chiều dài 250mm, đường kính 4mm, detector DAD, bước sóng phát 314nm, tốc độ dịng 10 Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm pha động 1,5 ml/phút, dung môi pha động MeOH: H2O=90:10, thể tích tiêm 20ml - Khảo sát khoản tuyến tính xây dựng đường chuẩn; khoản tuyến tính detector khảo sát qua dung dịch chuẩn cyclymate (đã tạo dẫn xuất) có nồng độ 40, 80, 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 2000, 4000ppm, điều kiện sắc ký Đường chuẩn cyclamate xác định xây dựng sở khảo sát khoảng tuyến tính - Đánh giá phương pháp qua giới hạn phát hiện, độ lặp lại độ thu hồi - Áp dụng quy trình phân tích để xác định hàm lượng cyclamate số sản phẩm 6.5 Nhận biết - Nhận biết cyclamate có dung dịch mẫu thử cách so sánh thời gian lưu chất phân tích dung dịch mẫu với thời gian lưu chất chuẩn, cách bơm đồng thời dung dịch chuẩn dung dịch mẫu thử, cách thêm dung dịch chuẩn vào dung dịch mẫu thử ghi lại đường hấp thụ dải bước sóng có liên quan - Bơm thể tích dung dịch mẫu thử dung dịch thử chuẩn Khoảng thời gian lần bơm dung dịch chuẩn không nhỏ 15 phút Để giảm thiểu nguy chất bị rửa giải từ lần bơm trước bị lẫn với thành phần từ mẫu bơm tiếp sau, việc bơm liên tiếp dung dịch mẫu thử cần thực khoảng thời gian đủ dài (ví dụ: 30 phút) - Để ổn định, ngày trước bắt đầu phân tích cần tráng rửa cột nước 10 phút dung dịch ổn định 30 phút tráng lại nước 10 phút Đánh giá quy trình - Đánh giá quy trình phân tích hàm lượng sodium cyclamate: - Đánh giá giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ): + Thử nghiệm mẫu trắng: mẫu tương tự mẫu thử khơng có cyclamate + Thử nghiệm mẫu thử: mẫu nhà sản xuất khảo sát công bố - Xác định độ lặp lại phương pháp - Xác định độ phương pháp Nhận xét: 11 Phân tích phụ gia cyclamate thực phẩm - Ưu điểm: + Nếu sử dụng cyclamate với hàm lượng đánh lừa cảm giác thèm bệnh nhân tiểu đường + Sản xuất thực phẩm cho người ăn kiêng - Khuyết điểm: Theo nghiên cứu cho thấy chất chuyển hóa cyclamate thể thành cyclohexylamine gây ung thư - Hàm lượng cyclamate cho phép sử dụng: 7mg/kg thể trọng - Hiện Châu Á có Nhật Malaysia cấm sử dụng cyclamate thực phẩm, Mỹ, Anh số nước khác cấm sử dụng - Nhưng có khoảng 55 quốc gia khác, cyclamate phép đưa vào sử dụng - Nước ta cấm sử dụng cyclamate thời gian dài phép đưa vào dùng với liều lượng quy định 12 ... cyclamate để làm tăng độ sản phẩm Hình 1: Chất tạo cyclamate - Phương pháp sắc ký lỏng cao áp phương pháp hữu hiệu để xác định hàm lượng cyclamate thực phẩm Hình 2: Máy sắc ký hiệu cao Phân tích. .. mà cịn tích luỹ gây độc cho gan, thận Phương pháp sắc ký lỏng cao áp - Sắc ký lỏng hiệu cao (tiếng Anh: High-performance liquid chromatography; viết tắt HPLC; gọi Sắc ký lỏng áp suất cao) kỹ... chất cyclamate Ảnh hưởng cyclamate sức khỏe Phương pháp sắc ký lỏng cao áp Thực ngiệm .4 5.1 Thiết bị, dụng cụ 5.2 Thuốc thử Quy trình phân