Bảng 3.15. Đánh giá độ thu hồi của phương pháp
Lượng Lượng
Cr trong Cr Độ Hệ số
mẫu chuẩn Lượng Cr đo thu biến
STT Mẫu sữa chưa thêm được (µg/g) hồi thiên
thêm vào (%) (%RSD) chuẩn (µg/g) (µg/g) 1 Glico 0 0,499 0,5 0,944 ± 0,009 89,0 0,953 1,0 1,506 ± 0,027 100,7 1,793 2 Mironaga 0,393 0,5 0,839 ± 0,01 89,2 1,192 1,0 1,398 ± 0,023 100,5 1,645
So sánh với phương pháp đo trực tiếp theo F-AAS, chúng tôi tiến hành phân tích Cr theo F-AAS để xác định độ thu hồi. Kết quả xác định hàm lượng Cr trong mẫu bằng cách đo trực tiếp mẫu bằng phương pháp F-AAS được thể hiện trong Bảng 3.16.
Bảng 3.16. Số liệu đo mẫu trực tiếp bằng phương pháp F-AAS
Lượng Lượng
Cr trong Cr Hệ số
mẫu chuẩn Lượng Cr đo Độ thu biến
STT Mẫu sữa chưa thêm được (µg/g) hồi (%) thiên
thêm vào (%RSD) chuẩn (µg/g) (µg/g) 1 Glico 0 0,504 0,5 1,011 ± 0,007 101,4 0,692 1,0 1,509 ± 0,022 100,5 1,458 2 Mironaga 0,435 0,5 0,944 ± 0,007 101,8 0,741 1,0 1,445 ± 0,021 101,0 1,453
So sánh kết quả của phương pháp nghiên cứu với kết quả đo mẫu trực tiếp cho thấy mẫu có độ thu hồi tốt, đáng tin cậy, hệ số biến thiên nhỏ (dưới 5%), đáp ứng được yêu cầu của phép phân tích lượng vết.
3.3.5. Quy trình phân tích dạng crom trong thực phẩm
Mẫu sau khi qua quá trình xử lý mẫu (để đưa mẫu về dạng dung dịch) được tiến hành phân tích crom bằng kỹ thuật chiết điểm mù kết hợp phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Quá trình xác định được tiến hành với các điều kiện tối ưu của CPE theo khảo sát trên. Các điều kiện tối ưu được thể hiện trong Bảng 3.17.
Bảng 3.17. Các điều kiện tối ưu của CPE
STT Điều kiện Giá trị
2 Nồng độ DPC (%) 0,1 % 0,1 mL
3 Nồng độ Triton X-100 (%) 2 % 0,5 mL
4 Nhiệt độ đun cách thủy (°C) 90
5 Thời gian đun cách thủy (phút) 110
6 Nồng độ chất điện li NaCl (%) 5 1,0 mL
7 Thời gian ly tâm (phút) 10 3500 vòng/phút
8 Khoảng tuyến tính (mg/L) 0–5,0
9 Giới hạn phát hiện (LOD) (µg/g) 0,01
10 Giới hạn định lượng (LOQ) (µg/g) 0,034
Quy trình phân tích mẫu sữa bột công thức dành cho trẻ em được thực hiện như sau:
+ Lấy 5,0 ml dung dịch mẫu thực sau khi đã tiến hành phân hủy mẫu + Thêm axit HCl 0,1M để dung dịch có pH=2
+ Thêm 0,1 ml dung dịch 1,5-diphenylcarbazide 0,1 % + Thêm 0,5 ml Triton X-100 2 %
+ Thêm 1,0 ml dung dịch NaCl 5 %
+ Định mức 10 ml và đun cách thủy ở 90°C trong 110 phút.
+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh 15 phút.
+ Tách lấy phần nhớt sau đó hòa tan bằng dung dịch axit HNO3 0,1M - Metanol và định mức thành 10 ml.
Xác định nồng độ Cr bằng phương pháp F-AAS để xác định hàm lượng Cr có trong mẫu.
3.3.6. Kết quả phân tích các dạng crom trong các mẫu sữa công thức cho trẻ em
Các kết quả khảo sát bên trên ta đã chọn được các điều kiện tối ưu về pH, nồng độ và lượng thuốc thử DPC, nồng độ và lượng chất hoạt động bề mặt Triton X-100, nhiệt độ và thời gian đun cách thủy, chất điện li và thời gian ly tâm đối với phương pháp chiết điểm mù. Từ đó ta đưa ra được quy trình phân tích Crom trong mẫu sữa bột như sau:
Quy trình phân tích Crom tổng số trong mẫu sữa bột: xử lý mẫu như mục 2.5.2 sau đó dung dịch sau khi phân hủy mẫu được tiến hành chiết điểm mù và xác định hàm lượng Cr tổng trong mẫu.
Xác định Cr(VI) tổng chiết trong mẫu sữa bột: quá trình phân hủy mẫu được thực hiện như trong mục 2.5.2 sau đó đem xác định Cr(VI) bằng kỹ thuật chiết điểm mù kết hợp phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
Xác định hàm lượng Cr(III) trong mẫu sữa bột: Hàm lượng Cr(III) được tính bằng sự chênh lệch giữa hàm lượng Cr tổng số và hàm lượng Cr(VI).
Phân tích mẫu thực tế: Mẫu thực tế được dùng làm đối tượng nghiên cứu là các mẫu sữa bột dành cho trẻ em của các thương hiệu sữa khác nhau hiện đang được lưu thông trên thị trường. Các mẫu sữa này được thu thập trên địa bàn Hà Nội. Thời gian và địa điểm lấy mẫu thể hiện trong Bảng 3.18.
Bảng 3.18. Thông tin mẫu sữa bột công thức cho trẻ em
STT Ký hiệu Tên mẫu Địa điểm Thời gian
mẫu
1 M1 Glico 0 (0 – 12 Đông Anh – Hà Nội 03/03/2019
tháng tuổi)
2 M2 Hikid ILDONG (1- Hà Đông – Hà Nội 05/03/2019
3 M3 Pediasure (1-10 Thanh Xuân – Hà Nội 06/03/2019 tuổi)
4 M4 Mironaga (1-3 tuổi) Từ Liêm – Hà Nội 06/03/2019
5 M5 Alula S26 Gold (1-3 Cầu Giấy – Hà Nội 11/03/2019
tuổi)
Kết quả tích mẫu thực tế: Các mẫu phân tích được tiến hành xử lý mẫu và phân tích theo các quy trình được đưa ra bên trên. Thực hiện phân tích lặp lại 3 lần với tất cả các mẫu thu được kết quả trung bình thể hiện trong Bảng 3.19.
Bảng 3.19. Kết quả phân tích mẫu thực tế
Ký hiệu Kết quả (ng/g) Tỉ lệ (%)
STT mẫu
Cr tổng Cr(VI) Cr(III) Cr(VI) Cr(III)
1 M1 499 22 477 4,4 95,6
2 M2 564 64 500 11,3 88,7
3 M3 613 69 544 11,3 88,7
4 M4 393 20 373 5,1 94,9
Hàm lượng Cr (ng/g) 700 600 500 400 300 200 100 0 M1 M2 M3 M4 M5 Cr tổng Cr(III) Cr(VI)
Hình 3.13. Hàm lượng các dạng Crom trong mẫu thực
Kết quả cho thấy Crom trong mẫu sữa tồn tại chủ yếu ở dạng Cr(III), đây là thành phần có lợi cho sức khỏe con người, hàm lượng Cr(VI) được tìm thấy trong các mẫu sữa có hàm lượng rất thấp (từ 12 – 70 ng/g). Mặc dù chưa có quy chuẩn nào về giới hạn cho phép của hàm lượng Crom tổng số cũng như hàm lượng Cr(VI) trong mẫu sữa bột nhưng Cr(VI) là thành phần độc tố, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người, do vậy yêu cầu hàm lượng của nó trong mẫu thực phẩm phải trong giới hạn cho phép. Kết quả này phù hợp với kết quả công bố về hàm lượng Cr(VI) trong sữa công thức trẻ em của nhóm tác giả Maria E. Soares, Maria L. Bastos và Margarida Ferreira (2000). [54]
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN
Từ các kết quả thu được từ đề tài: “Ứng dụng kỹ thuật chiết điểm mù để phân tích một số dạng Crom trong thực phẩm”, chúng tôi rút ra được các kết luận sau:
Đã xây dựng thành công quy trình xác định dạng Cr trong thực phẩm bằng kỹ thuật chiết điểm mù (CPE) kết hợp với phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
Đánh giá giá trị sử dụng của phương pháp thông qua xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ lặp lại và độ thu hồi: Các giá trị LOD và LOQ lần lượt là 0,01 µg/g và 0,034 µg/g; phương pháp cho thấy có độ lặp lại tốt (hệ số biến thiên dưới 5%), độ thu hồi thông qua phương pháp thêm chuẩn (89,0 – 100,7%) trên mẫu sữa đáp ứng được yêu cầu của phép phân tích lượng vết.
Xây dựng được quy trình tách và xác định hàm lượng các dạng Cr trong một số mẫu sữa bột dành cho trẻ em đang được lưu thông trên thị trường bằng kỹ thuật chiết điểm mù (CPE) kết hợp với phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Crom trong mẫu sữa tồn tại chủ yếu ở dạng Cr(III) trong khi hàm lượng Cr(VI) rất thấp (từ 12 – 70 ng/g).
2. KIẾN NGHỊ
Từ các kết quả cho thấy phương pháp có độ nhạy cao, quy trình phân tích nhanh, đơn giản, dễ tiến hành, không đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền, phù hợp với nhiều phòng thí nghiệm trong nước hiện nay. Chúng tôi sẽ mở rộng phân tích các dạng Crom trong nhiều loại mẫu khác ngoài sữa bột như các loại mẫu thực phẩm, đồ uống, thực phẩm chức năng…
Từ các kết quả này có thể mở rộng đối tượng phân tích, ngoài việc xác định các dạng của crom, chúng tôi có thể xác định các dạng của các kim loại khác trong mẫu thực phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. F. Séby and V. Vacchina, 2018, Critical assessment of hexavalent chromium species from different solid environmental, industrial and food matrices, Trends in Analytical Chemistry, 104, p. 54-68.
2. https://suckhoedoisong.vn/crom-cong-va-toi-n33064.html.
3. Trịnh Thị Thanh., 2003, Độc học, môi trường và sức khỏe con người, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
4. Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt., 2008, Hóa học vô cơ, quyển 2, Nhà xuất bản Giáo Dục.
5. Hồ Việt Quý., 2000, Phức chất trong hóa học, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
6. Hoàng Nhâm., 2001, Hoá học vô cơ– Tập 2, Nhà xuất bản Giáo dục. 7. Hoàng Nhâm., 2001, Hoá học vô cơ– Tập 3, Nhà xuất bản Giáo Dục. 8. Phạm Luận., Trần Chương Huyến., Từ Vọng Nghi., 1990, Một số phương pháp phân tích điện hóa hiện đại, Đại học Tự nhiên Hà Nội.
9. Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Ri., Từ Vọng Nghi., Nguyễn Xuân Trung., 2003, Hóa học phân tích phần II: Các phương pháp phân tích công cụ, Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội.
10. Nguyễn Thị Huệ., Nguyễn Văn Hợp., Hoàng Thái Long., Nguyễn Hải Phong., Lưu Thị Hương., Lê Quốc Hùng., 2016, Xác định crom trong trầm tích bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 21(4).
11. Z. Stojanovic., Z. Koudelkova., E. Sedlackova., D. Hynek., L. Richtera and V. Adam., 2018, Determination of chromium(VI) by anodic stripping voltammetry using a silver-plated glassy carbon electrode, Analytical Method, 10(24), p. 2917-2923.
12. Phạm Luận., 2006, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
13. T. Sumida, A. Sabarudin, M. Oshima, S. Motomizu, 2006, Speciation of Chromium in Seawater by ICP-AES with Dual Mini-columns Containing Chelating Resin, Analytical Sciences, 22(1), p. 161-164.
14. Jamshid L. Manzoori and F. Shemirani., 1995, Determination of chromium(VI) and total chromium by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry after preconcentration using solvent extraction and back-extraction, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 10, p. 881-883.
15. Phạm Luận., 2002, Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ khối lượng nguyên tử, phép đo ICP-MS, Trường Đại học Khoa học tự nhiên- Đại họcQuốc gia Hà Nội.
16. TCVN 9520:2012, Thực phẩm - xác định crom,selen và molipden bằng phương pháp phổ khối lượng Plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS).
17. Võ Thị Thu Hương., 2014, Nghiên cứu xác định hàm lượng Crom và Gecmani trong một số loài nấm lớn lấy từ vườn quốc gia Pù Mát – Nghệ An bằng phương pháp phổ khối lượng Plasma cảm ứng (ICP-MS), Trường Đại họcVinh.
18. F. Laborda., María P. Górriz., E. Bolea and Juan R. Castillo., 2007, Determination of total and soluble chromium(VI) in compost by ion chromatography–inductively coupled plasma mass spectrometry, International
Journal of Environmental Analytical Chemistry, 87(3), p. 227-235. 19. ALPHA, METHOD 3500-Cr, 1992.
20. Angeline M.Stoyanova., 2004, Determination of Cr(VI) by a catalyticSpectrometic Method in the presence of p-Aminobenzoic acid,
Turkish Journal of Biochemistry, 9, p. 367-375.
21. Hoàng Việt Phương., 2016, Nghiên cứu phân tích Crom bằng phương pháp trắc quang và đánh giá ô nhiễm trong nước, gạo và rau muống ở một số địa điểm ven sông Nhuệ thuộc tỉnh Hà Nam., Đại học Sư phạm Hà Nội.
22. Kefa K. Onchoke and Salomey A. Sasu., 2016, Determination of Hexavalent Chromium (Cr(VI)) Concentrations via Ion Chromatography and
UV-Vis Spectrophotometry in Samples Collected from Nacogdoches Wastewater Treatment Plant, East Texas (USA), Advances in Environmental Chemistry, 2016, p. 1-10.
23. Cao Thị Mai Hương., 2011, Xác định Crom trong mẫu sinh học bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa, Trường Đại học Khoa học tự nhiên.
24. Nguyễn Đăng Đức., Lê Thị Vân., Nguyễn Tô Giang., Nguyễn Thị Nga., 2013, Xác định hàm lượng đồng và crôm trong chè xanh ở thái nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, Tạp chí Khoa học và công nghệ, 104(4), p. 101-107.
25. Y. Xiao., W. Liu, J. Ling, W. Li, T. Lou, J. Gao, 2013., Determination of the Contents of Cr (III) and Cr (VI) in Man-Made Chromium-Enriched Foodstuffs by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry,
CHEMICAL RAPID COMMUNICATIONS, 1(2), p. 44-49.
26. Emanueli do Nascimento da Silva. and N. Baccan and S. Cadore., 2012, Determination of chromium in biological material by electrothermal atomic absorption spectrometry method, Journal of the Brazilian Chemical Society, 24(8), p. 1267-1275.
27. A. Nawrocka and J. Szkoda., 2012, Determination of chromium in biological material by electrothermal atomic absorption spectrometry method. Bull Vet Inst Pulawy, 56, p. 585-589.
28. Phạm Luận., 2014, Phương pháp phân tích sắc ký và chiết tách, Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội.
29. Z. Chen. and R. Naidu and A. Subramanian., 2001, Separation of chromium (III) and chromium (VI) by capillary electrophoresis using 2,6- pyridinedicarboxylic acid as a pre-column complexation agent. Journal of chromatography. A, 927(1-2), p. 219-227.
30. A. R. Timerbaev., O. P. Semenova., and W.B.a.G.K. Bonn, 1996, Speciation studies by capillary electrophoresis- Simultaneous determination of
chromium(III) and chromium(VI), Fresenius. Journal of Analytical Chemistry, 354(4), p. 414–419.
31. Nguyễn Văn Ri., 2007, Các phương pháp tách sắc ký, Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia Hà Nội.
32. Đặng Ngọc Định., Trương Thị Hương, Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Xuân Trung, 2015, Nghiên cứu sử dụng vật liệu vỏ trấu biến tính làm vật liệu chiết pha rắn kết hợp với phương pháp F-AAS để xác định lượng vết crôm, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 20(3), p. 49-56.
33. A. Moghimi., 2013, Solid phase extraction and determination of Chromium species using multiwalled carbon nanotubes by solid phase extraction: Flame atomic absorption spectrometry (FAAS), African Journal of Pure and Applied Chemistry, 7(4), p. 146-156.
34. M. Tuzen, M.S., Multiwalled carbon nanotubes for speciation of chromium in environmental samples, Journal of Hazardous Materials, 2007. 147(1-2): p. 219-225.
35. Evangelos K. Paleologos., Dimosthenis L. Giokas., and Miltiades I. Karayannis., 2005, Micelle-mediated separation and cloud-point extraction,
TrAC Trends in Analytical Chemistry, 24(5), p. 426-436.
36. Maria Fernanda Silva., Estela Soledad Cerutti., and Luis D. Martinez., 2006, Coupling cloud point extraction to instrumental detection systems for metal analysis, Microchimica Acta, 155(3), p. 349-364.
37. K . Pytlakowska., V. Kozik., and M. Dabioch., 2013, Complex-forming organic ligands in cloud-point extraction of metal ions: A review, Talanta, 110, p. 202-228.
38. Nguyễn Thị Hiên, 2015, Nghiên cứu xác định một số dạng Mn trong lá chè., Đại học Khoa học tự nhiên.
39. Nguyễn Xuân Trung, Lê Thị Hạnh, 2016, Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chiết điểm mù (cloud point extraction) và phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử (aas) xác định lượng vết ion kim loại. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 21(1), p. 14-22.
40. L. Wang., J. Wang., and Z. Zheng and P. Xiao., 2010, Cloud point extraction combined with high-performance liquid chromatography for speciation of chromium(III) and chromium(VI) in environmental sediment samples, Journal of Hazardous Materials, 177(1-3), p. 114-118.
41. Z. Sun and P. Liang., 2008, Determination of Cr(III) and total chromium in water samples by cloud point extraction and flame atomic absorption spectrometry, Microchimica Acta, 162(1-2), p. 121-125.
42. X. Zhu., B. Hu., and Z. Jiang and M. Li., 2005, Cloud point extraction for speciation of chromium in water samples by electrothermal atomic absorption spectrometry, Water Research, 39(4), p. 589-595.
43. S. Tiwari. and M. Kanti Deb and Bhupendra K. Sen., 2017, Cloud point extraction and diffuse reflectance-Fourier transform infrared spectroscopic determination of chromium(VI): A probe to adulteration in food stuffs, Food Chemistry, 221, p. 47-53.
44. M. Nafti., C. Hannachi., R. Chakroun., J. Hseini., B. Hamrouni and H. Nouaigui., 2017., Optimization of a cloud point extraction protocol for hexavalent chromium determination in Tunisian tannery effluents using electro-thermal atomic absorption, Journal of the Tunisian Chemical Society, 19, p. 213-217.
45. C. Wang., Dean. F., and Martin and Barbara B. Martin., 1999, Cloud‐ point extraction of chromium(III) ion with 8‐hydroxyquinoline derivatives, Journal of Environmental Science and Health Part A, A34(3), p. 705-719.
46. Phạm Luận., 2000, Giáo trình các phương pháp và kỹ thuật xử lý mẫu
phân tích, Khoa Hóa học – Trường Đại học KHTN- Đại học Quốc gia Hà Nội.
47. https://vi.wikipedia.org/wiki/Triton_X-100.
48. http://www.merckmillipore.com/INTL/en/product/15- Diphenylcarbazide, M.C.-.
49. https://vi.wikipedia.org/wiki/Kali_dicromat.
50. TCVN 6400:2010 (ISO 707:2008), Tiêu Chuẩn Quốc Gia: Sữa Và Sản Phẩm Sữa - Hướng Dẫn Lấy Mẫu.
51. US EPA, 1996, METHOD 3060A ALKALINE DIGESTION FOR HEXAVALENT CHROMIUM.
52. A. Shrivastava, V.G., Methods for the determination of limit of detection and limit of quantitation of the analytical methods, Chronicles of