Chương 3 : HÓA HỌC THỰC PHẨM
3.3. Xác định hàm lượng nitơ toàn phần
3.3.1. Nguyên lý
- Nitơ có trong thành phần các hợp chất hữu cơ. Dưới tác dụng của H2SO4 đậm đặc và sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp thì tất cả các chất hữu cơ bị oxi hóa, cịn NH3 được giải phóng ra kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4.
- Dùng một chất kiềm mạnh như NaOH, MgO đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 thành ra thể tự do.
27 3.3.2. Tiến hành xác định
* Giai đoạn vơ cơ hóa:
- Giai đoạn này cần được tiến hành trong tủ hút hay nơi thống mát, tránh khí độc CO2, SO2 thốt ra.
- Cân thật chính xác khoảng 1gam thực phẩm, cho vào bình Kjeldahl với 10 ml dung dịch H2SO4 đậm đặc và khoảng 5 gam chất xúc tác.
- Để nghiêng bình Kjeldahl trên bếp và đun từ từ. Nếu thực phẩm chứa nhiều nước, đun cho đến khi nước bốc hơi và hình thành khói trắng SO2. Khi bọt tan, đun sôi cho đến khi dung dịch trong suốt khơng màu hoặc có màu xanh lơ của CuSO4. Để nguội và có thể pha
lỗng trong bình định mức 100ml. * Giai đoạn cất đạm:
- Chuẩn bị nước ở bình đun: Cho nước vào bình đun khoảng 2/3 thể tích bình, đun sơi nước trong bình đun.
- Chuẩn bị dung dịch ở bình hứng NH3: Cho vào bình hứng 20ml dung dịch acid boric,
đặt bình vào hệ thống sao cho đầu mút dưới của ống sinh hàn ngập trong dung dịch. * Phần hóa học:
Chuyển dung dịch đã vơ cơ hóa vào bình cầu của máy cất đạm, rửa bình kjeldahl hai lần với nước cất, nước rửa vào bình cầu. Cho NaOH 40% vào với liều lượng đủ dư (có thể dùng chất chỉ thị để theo dõi) để đẩy NH3 ra khỏi (NH4)2SO4. Đóng khóa nhanh và tiến hành cất đạm cho
đến khi dung dịch trong bình hứng đạt khoảng 80ml. Quá trình cất đạm có thể được xác định điểm kết thúc bằng cách dùng giấy quỳ để thử dung dịch ở đầu mút của ống sinh hàn, nếu giấy quỳ khơng đổi màu q trình cất đạm đã hồn thành. Dùng nước cất để rửa đầu mút của ống sinh hàn. Lấy bình hứng ra và tiếp tục quá trình chuẩn độ.
* Giai đoạn chuẩn độ.
Lượng BO2- được tạo thành trong bình hứng tương đương với lượng NH3 bị đẩy ra trong quá trình cất đạm. Xác định lượng BO2- bằng cách chuẩn độ ngược với H2SO4 0,1N. Giai đoạn chuẩn độ kết thúc từ màu xanh lá mạ sang màu tím đỏ.
3.3.3. Tính kết quả
Hàm lượng nitơ tồn phần theo phần trăm được tính theo cơng thức: Trong đó:
28 n: Số ml H2SO4 0,1N dùng để chuẩn độ mẫu thử. P: Trọng lượng mẫu thử, tính bằng g.
0,0014: Số gam nitơ tương đương với 1 ml H2SO4 0,1N
Hình 3.2: Hệ thống đốt đạm và cất đạm 3.4. Xác định hàm lượng NH3
3.4.1. Nguyên lý
Dùng kiềm nhẹ đẩy amoniac ra khỏi mẫu thử, chưng cất vào dung dịch axit sunfuric. Dựa vào lượng axit dư khi chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxyt 0,1N để tính hàm lượng amoniac.
3.4.2. Tiến hành xác định
Cân chính xác 10 – 15g mẫu thử vào cốc thủy tinh dung tích 100ml. Dùng nước cất hịa tan mẫu và chuyển toàn bộ (cả nước tráng cốc) vào bình định mức dung tích 250ml. Thêm nước cất đến khoảng 200ml và lắc 1 phút, để yên 5 phút, lặp lại 3 lần. Thêm nước cất đến vạch mức, lắc đều sau đó lọc.
Lấy chính xác 200ml dung dịch axit sunfuric 0,1N vào bình nón dung tích 250ml và 5 giọt chỉ thị hỗn hợp. Đặt bình vào đầu dưới ống sinh hàn của máy cất đạm sao cho đầu ống sinh hàn ngập hẳn vào dung dịch.
Dùng pipet lấy chính xác 50ml dịch lọc mẫu thử cho vào bình cất của máy cất đạm. Thêm tiếp 20ml nước cất, 5 giọt phenolphlatein 1% và cho dung dịch magie oxyt 5% vào cho đến khi dung dịch trong bình xuất hiện màu hồng. Tráng bằng nước cất cho sạch dung dịch magie oxyt trên phễu rồi khóa máy lại (để tránh bị mất amoniac cần khóa máy ngay trên phễu cịn một ít nước cất). Cuối cùng giữ trên phễu một lớp nước cất cao 1,5 - 2
29
cm để kiểm tra độ kín của máy (ghi tồn bộ lượng nước cất đã cho vào bình cất để biết lượng nước cất cần thiết khi chuẩn độ mẫu trắng).
Cho nước lạnh chảy qua ống sinh hàn rồi cất liên tục trong 30 phút kể từ khi dung dịch trong bình bắt đầu sơi. Hạ bình hứng để ống sinh hàn lên khỏi mặt nước. Sau đó hứng nước ngưng chảy ra ở đầu ống sinh hàn, thử bằng giấy pH, khơng có phản ứng kiềm là được.
Dùng natri hydroxyt 0,1N chuẩn độ lượng axit dư trong bình hứng cho tới khi dung dịch chuyển từ màu tím sang xanh lá mạ.
Tiến hành xác định mẫu trắng với các lượng hóa chất, nước cất với các bước thí nghiệm như trên, khơng có mẫu thử
3.4.3. Tính kết quả
Hàm lượng nitơ amoniac (X9) tính bằng phần trăm, theo cơng thức:
Trong đó:
V1 – Thể tích dung dịch natri hydroxyt 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng ml;
V2 – Thể tích dung dịch natri hydroxyt 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng ml; m – Khối lượng mẫu thử, tính bằng g;
250 - Thể tích dịch pha lỗng mẫu thử, tính bằng ml; 50 – Thể tích dịch lọc đã pha lỗng lấy xác định, tính bằng ml; 100 – Hệ số tính ra phần trăm.
Chú thích:
Đối với nước mắm, mẫu thử được pha loãng 20 lần, lấy 50ml dịch pha loãng xác định. Hàm lượng nitơ amoniac (X9) tính bằng phần trăm theo cơng thức:
Trong đó:
30 1000 – Hệ số tính ra g/l;