Bài 1: Phụ gia chống oxy hóa
2. Tiến hành thí nghiệm – Kết quả và bàn luận
2.3 Xác định chỉ số iod
Chỉ số iod của dầu béo (IV) là số gam iod cần thiết để cộng vào nối kép có chứa trong 100g dầu béo dưới các điều kiện thao tác theo quy định.
Chỉ số iod đặc trưng cho mức chưa no của lipid. Lipid càng nhiều nối đôi thì chỉ số iod càng lớn, càng ít nối đôi chỉ số iod càng thấp
2.3.2 Nguyên tắc:
Những dây nối không bão hòa của các acid béo không no có khả năng gắn iod hoặc các halogen khác, do đó chỉ số iốt xác định tổng quát các acid béo không no trog chất béo.
R1-CH=CH-R2-COOH + ICl R1-CHI-CHCl-R2-COOH ICldư + KI KCl + I2
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 2.3.3 Cách tiến hành
Sơ đồ thí nghiệm
Cách tiến hành:
Chuẩn bị mẫu: tương tự như chỉ số acid.
Bổ sung cloroform và thuốc thử Wijs
Cloroform là dung môi hữu cơ có khả năng hòa tan tốt, được cho thêm vào để hòa tan chất béo có trong mẫu. Trong thành phần của thuốc thử Wijs có hợp chất ICl, được cho thêm vào để cộng hợp vào các nối đôi trong các phân tử béo đã được hòa tan trong cloroform. Lượng thuốc thử Wijs cho vào dư sẽ tác dụng với KI để giải phóng ra iot dưới dạng
Lắc mạnh, để trong bóng tối
Lắc mạnh, để trong bóng tối 1h để tạo điều kiện và có đủ thời gian để thuốc thử tiếp xúc với các nối đôi trong chất béo.
Phản ứng phải được tiến hành trong điều kiện không có ánh sáng vì trong hợp chất ICl, iodua thể hiện tính khử, nó rất dễ bị oxy không khí oxy hóa về dạng I2 theo phản ứng 4I- + O2 + 4H+ 2I2 + 2H2O
Phản ứng này sẽ được đẩy mạnh khi có sự hiện diện của ánh sáng. Vì vậy cần phải thực hiện phản ứng trong bóng tối.
Bổ sung KI và nước
Sau khi thuốc thử đã cộng hợp vào các nối đôi thì ta sẽ bổ sung KI vào để KI tác dụng với lượng thuốc thử dư
Phương trình phản ứng
ICldư + KI KCl + I2
Chuẩn bằng Na2S2O3
I2 tự do ở trên sẽ được xác định thông qua việc ghi nhận lại thể tích Na2S2O6 tiêu tốn. Thường sử dụng Na2S2O3 0.1N để chuẩn nhưng để giảm sai số thì trong bài thí nghiệm sử dụng Na2S2O3 0.002N để chuẩn với chỉ thị hồ tinh bột.
I2 + 2 Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Thuốc thử sử dụng phải dư gần bằng một nửa so với lượng sử dụng để kết quả đọc được trong phép chuẩn độ có tính chính xác cao. Chú ý là lượng KI sử dụng cũng phải dư vì trong phản ứng này KI vừa là chất phản ứng vừa là môi trường để hòa tan I2 sinh ra.
Nếu lượng KI dùng không đủ thì I2 sinh ra không được hòa tan, nó là chất không bền nên ngay lặp tức sẽ bị thăng hoa ở nhiệt độ thường, gây sai số lớn.
Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ màu tím đen sang không màu.
2.3.4 Kết quả thí nghiệm:
Mẫu M0 (ml) Mẫu M1 (ml) Mẫu M2 (ml)
Lần 1 2.1 3.4 2.8
Lần 2 2.3 3.3 2.9
Lần 3 2.2 3.3 2.9
Trung bình 2.2 3.333 2.867
Chỉ số Iod được xác định theo công thức:
IV = 0.01269×(𝑉1−𝑉2)
𝑚 x 100
Trong đó:
0.01269: Số gam Iod ứng với 1mL Na2S2O3 0.001N.
V1: Thể tích Na2S2O3 0.001N cho mẫu trắng (= 0mL).
V2: Thể tích Na2S2O3 Na2S2O3 0.001N (mL) cho mẫu thử.
m: Khối lượng mẫu thử (g).
- Kết quả tính toán chỉ số Iod:
Mẫu M0 Mẫu M1 Mẫu M2
Chỉ số Iod 0.637 0.956 0.824
2.3.5 Bàn luận
Đối với 3 mẫu dầu, khi tiến hành thí nghiệm ta nhận thấy rằng ở mẫu BHT có thể tích Na2S2O3 tiêu tốn là cao nhất, bởi vì I2 giải phóng nhiều nhất hay Iod cộng vào nối kép là ít nhất.
Những điều cần lưu ý khi xác định chỉ số Iod - Tiến hành ở chỗ tối, tránh ánh sáng mặt trời.
- Để thuốc thử tiếp xúc với chất béo trong thời gian cần thiết.
- Thuốc thử cần phải thừa, lượng thừa cần phải gần bằng nửa lượng cho vào.
- Mẫu thử phải được cân chính xác đến 0,0001g. Khối lượng mẫu thử của các lần thử không được chênh lệch nhiều để tránh sai số.
- Chất béo được hòa tan trong dung môi (CCl4 : CH3COOH) mẫu phải không chứa nước, cho tiếp xúc với thuốc thử Wijs trong tối. Phần thuốc thử thừa phản ứng với KI 10% giải phóng ra Iod tự do. Định lượng Iod tự do bằng dung dịch Na2S2O3 0.1N với chỉ thị hồ tinh bột.
- Mẫu phải chuẩn độ trong vòng 3 phút thì kết thúc, sau thời gian đó sự phân tích bị sai.
- Quá trình chuẩn độ phải lắc mạnh, phải chuẩn nhanh. Cho chỉ thị hồ tinh bột 1% vào chuẩn tiếp bằng Na2S2O3 0,1N đến khi dung dịch gần mất màu xanh đen, lắc mạnh, chuẩn từng giọt một lắc mạnh. Cho đến khi dung dịch mất màu xanh đen
3 Trả lời câu hỏi
Câu 1. Trình bày ý nghĩa của chỉ số peroxyt, acid, iod của dầu thực vật?
- Chỉ số peroxyt:
Là số gram Iode được giải phóng bởi peroxyt có trong 100 gram chất béo.
Chỉ số này phản ánh sự ôi hóa của dầu mỡ.
Chỉ số càng gần 1 thì càng dễ bị oxi hóa. Chỉ số <1 thì ít bị oxi hóa.
- Chỉ số acid:
Là số mg KOH cần thiết để trung hòa các acid beo tự do có trong 1 gam chất béo.
Chỉ số acid thể hiện chất lượng của lipide. Nếu chỉ số acid tăng thì chất lượng sản phẩm giảm. Lipid sử dụng được có chỉ số acid phải nhỏ hơn 10 (thường nằm trong khoảng 3 – 4).
Các sản phẩm dầu mỡ để lâu hoặc khi bị oxy hóa sẽ có chỉ số acid cao.
- Chỉ số Iode:
Là số gram Iode kết hợp vào vị trí nối đôi của 100g glyceride. Chỉ số Iode đặc trưng cho mức chưa no của lipid.
Lipid càng nhiều nối đôi thì chỉ số Iode càng lớn và ngược lại. Chỉ số iode của mỡ sẽ nhỏ hơn so với dầu.
Câu 2. Trình bày cơ chế của quá trình oxy hóa chất béo?
Quá trình oxy hóa chất béo trải qua 3 giai đoạn:
Khơi mào
LH to L* Ánh sáng
Với chất khơi mào tạo gốc tự do A* A* + O2 AOO*
AOO* + LH AOOH + L*
A* + LH AH + L*
Phát triển mạch
L* + O2 LOO*
LOO* + LH LOOH + L*
LOOH có thể bị phân hủy bởi nhiệt, bức xạ hoặc ion kim loại
LOOH + Fe2+ LO* + Fe3+
LOOH + Fe3+ LOO* + Fe2+
Kết thúc
L* + L* L – L
LOO* + L* LOOL
LOO* + LOO* LOOL + O2
Khi có mặt chất ức chế (InH) hoặc chất chống oxy hóa
LOO* + InH LOOH + In*
L* + InH LH + In*
Hoặc có thể kết thúc mạch theo phản ứng sau:
LOO* + In*
L* + In* Các sản phẩm không hoạt động.
In* + In*
Câu 3. Trình bày cơ chế của quá trình oxy hóa của rau quả?
Quá trình oxy hóa của rau quả chủ yếu xảy ra do trên nguyên liệu rau quả có chứa các enzyme oxy hóa. Các enzyme này có tác dụng như một xúc tác, đưa oxy của không khí tác dụng với những thành phần khác của rau quả. Quá trình oxy hóa này khiến cho một số vitamin bị phân hủy (đặc biệt là vitamin C), làm biến đổi chất màu và tanin, làm cho rau quả chuyển sang màu sẫm.
Enzym khởi tạo, thúc đẩy cho phản ứng này là polyphenoloxydaza. Để phản ứng có thể xảy ra thì phải có ion kim loại và oxy. Enzyme polyphenoloxydaza xúc tác cho sự oxy hóa ngưng tụ các hợp chất phenol với sự tham gia của oxy phân tử từ không khí, ở thực vật có thể tồn tại ở 2
dạng tự do và liên kết. Polyphenoloxydaza là nhóm enzim oxydoreductaza, có nhiều trong mô động vật, thực vật, nấm mốc…
Câu 4. Trình bày cơ chế chống oxy hóa của phụ gia chống oxy hóa có bản chất phenolic và bản chất acid?
Gọi AH là chất chống oxy hóa chất béo. Phản ứng chống oxy hóa chất béo xảy ra theo sơ đồ sau:
Chất trợ chống oxy hóa chất béo được thêm vào để tăng hiệu quả chống oxy hóa.
Các chất quan trọng thường được sử dụng là acide citric và các ester monoglycerid citrat, acid ascorbic và ascorbyl palmitat.
Các ester lipophilic của acide citric, acid ascorbic có khả năng hòa tan trong dầu.
Các ester lipophilic của acide citric, acid ascorbic có khả năng hòa tan trong dầu.
+ Citric + chất chống oxy hóa tổng hợp.
+ Ascorbic + tocopherol.
Chất trợ chống oxy hóa chất béo có các chức năng:
- Tạo môi trường acide ổn định để chống oxy hóa chất béo.
- Loại bỏ hoạt tính các ion kim loại (tạo phức vô hại).
- Loại bỏ oxy (oxy hóa ascorbic).
- Phục hồi chống oxy hóa.
- Cơ chế phục hồi chất chống oxy hóa:
SH + A → AH + S
Xét cho cùng chất chống oxy hóa chất béo bằng phụ gia thực chất là:
+ Ngăn chặn nguyên nhân gây ra phản ứng oxy hóa.
+ Ngăn chặn các phản ứng lan truyền.
- Quá trình chống oxy hóa chất béo phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Hoạt tính của các chất chống oxy hóa.
+ Nồng độ của các chất chống oxy hóa.
+ Ánh sáng.
+ Nhiệt độ.
+ Kim loại.
Câu 5. Trình bày cơ chế chống oxy hóa của acid ascorbic?
- Tạo môi trường acid ổn định để chống sự oxy hoá chất béo.
- Loại bỏ hoạt tính của các ion kim loại (bằng cách tạo phức vô hoạt).
- Loại bỏ oxy (oxy hoá acid ascorbic).
- Phục hồi các chất chống sự oxy hoá.
Câu 7. Nêu điều kiện hoạt động của của các chất chống oxy hóa trong bài thí nghiệm?
Điều kiện hoạt động của của các chất chống oxy hóa phụ thuộc vào các yếu tố:
- Hoạt tính của các chất chống oxy hóa.
- Nồng độ của các chất chống oxy hóa.
- Ánh sáng.
- Nhiệt độ.
- Kim loại
Câu 8. Nêu phương pháp định lượng acid ascorbic?
- Nguyên tắc
Acid ascorbic là một hợp chất chưa no có chứa nhóm editol. Acid ascorbic nị phá hủy rất nhanh dưới tác dụng của các chất oxy hóa và bền trong môi trường acid.
Phương pháp dựa trên nguyên tắc acid ascorbic có khả năng oxy hóa thuận nghịch nhờ trong phânt ử của nó có nhóm editol – C(OH)=(OH)C.
KIO3 + 5KI + 6HCl 3I2 + 6KCl + 3H2O.
Lượng iod tạo ra sẽ oxy hóa acid ascorbic thành acid dehydroascorbic. Khi hết acid ascorbic, iod thừa sẽ làm hồ tinh bột hóa xanh:
3 I2 + 3 C6H8O6 6 HI + 3 C6H6O6. - Phương pháp tiến hành
+ Cắt nhỏ nguyên liệu bằng dao không rỉ, cân lấy 4g cho vào cối (khi lấy mẫu tránh dùng dụng cụ bằng sắt hoặc đồng).
+ Đổ HCl 1% ngập mẫu, nghiền mẫu không quá 10 phút, lọc, chuyển vào bình định mức, định phân đến vạch bằng HCl 1%.
+ Hút 10 ml dịch chuyển vào erlen, them vài giọi hồ tinh bột 1%. Định phân bằng I2 0,005N Cho đến khi xuất hiện màu xanh.
+ Định phân 3 lần, kết quả loãng sai lệch quá 0,003mL.
- Tính kết quả
C% = 𝑉𝑐 ∗ 𝑉 ∗0,000440∗100 𝑉𝑓 ∗ 𝑚
Vc : Giá trị trung bình của số ml I2 0,001N dùng để chuẩn độ.
Vf : Số mL dung dịch mẫu đem phân tích.
V: Dung tích mẫu pha loãng.
m: Số gram nguyên liệu đem phân tích.
0.000440: Số gram Vitamin C tương đương với 1 ml dung dịch I2 0.005N.
Câu 9. Nêu giá trị INS, ADI, ML của BHA, BHT, TBHQ, acid citric, acid ascorbic?
* BHA
- Tên tiếng Việt: butylat hydroxyl anisol (BHA).
- Tên tiếng Anh: ButylatedHydroxyanisole.
- INS: 320.
- ADI: 0 – 0.5.
- Chức năng: Chống oxy hoá.
* BHT
- Tên tiếng Việt: Butylat hydroxy toluen (BHT).
- Tên tiếng Anh: Butyated Hydroxytoluene.
- INS: 321.
- ADL: 0 – 0.3.
- Chức năng: Chống oxy hóa.
* TBHQ
- Tên tiếng Việt: Tert-Butylhydroquinon (TBHQ).
- Tên tiếng Anh: Tertiary Butylhydroquinon.
- INS: 319.
- ADI: 0 – 0.7.
- Chức năng: Chống oxy hóa.
* ACID CITRIC
- Tên tiếng Việt: axit xitric.
- Tên tiếng Anh: citric acid.
- INS: 330.
- ADI: CXĐ.
- Chức năng: Điều chỉnh độ axit, chống oxy hóa, tạo phức kim loại.
ACID ASCORBIC
- Tên tiếng Việt: axit ascorbic (L-).
- Tên tiếng Anh: Ascorbic acid (L-).
- INS: 300.
- ADI: CXĐ.
- Chức năng: Chống oxy hóa, ổn định màu.