định lượng nitơ tổng bằng phương pháp micro-kjeldahl

định lượng nitơ tổng bằng phương pháp micro-kjeldahl

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HOC VÀ THỰC PHẨM

Trần Văn Chiến 10116006

Nguyễn Văn Nghĩa 10116040

Hoàng Thị Thùy Trinh 101166083

TP Hồ Chí Minh- ngày 19/10/2012

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1:

ĐỊNH LƯỢNG NITƠ TỔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP MICRO-KJELDAHL

1.Mục tiêu bài thí nghiệm.

từ 15- 18% protein Đối với đại đa số protein hệ số chuyển đổi là 16%

Trong các nguyên liệu sinh học do hàm lượng nitơ phi protein nhỏ và việc tách riêng rất phức tạp nên theo quy ước người ta tính hàm lượng protein theo hàm lượng nitơ tổng và gọi là protein thô hay protein tổng

khỏi dung dịch bằng dung dịch NaOH, đồng thời cất và thu NH3 bằng một lượng dư

H2SO4 0.1N Định lượng H2SO4 0.1N dư bằng dung dịch NaOH 0.1N chuẩn, qua đó tính được lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu cần phân tích

3.Sơ đồ trình tự thí nghiệm

3.1 Quá trình thực hiện thí nghiệm

Làm nguội

Chuyển dung dịch mẫu vào bình định mức 100,

để nguội sau đó định mức bằng nước đến vạch.

Đun hỗn hợp cho đến khi dung dịch trở nên trong

Lấy 10ml dung dịch từ bình định mức cho vào

ống phản ứng.

Lắp vào máy cất đạm đã được chuẩn bị.

- Cách sử dụng bộ vô cơ hóa mẫu:

+ Bật công tắc (1) và gia nhiệt trước khoảng 5 phút

+ Mang găng tay bảo hộ và nhẹ nhàng lắp bộ giữ (2) chứa các bình vô cơ hóa mẫu (4) vào

+ Cho dung dịch mẫu và chất oxy hóa (H2SO4) vào bình vô cơ hóa mẫu

+ Cài đặt chương trình cho máy: tỉ lệ sục hơi 50%; thể tích NaỌH 40% là 5-10ml; thời gian cất: 15- 30 phút.

4.Kết quả

4.1.Hàm lượng Nitơ tổng có trong mẫu

- Công thức:

- Trong đó:

N: hàm lượng Nitơ tính bằng phần trăm khối lượng

a: số ml dung dịch chuẩn H2SO4 0.1N đem hấp thụ NH3

b: số ml dung dịch NaOH 0.1N sử dụng chuẩn độ

m: khối lượng mẫu đem vô cơ hóa

V: tổng thể tích định mức dung dịch vô cơ hóa

v: thể tích dung dịch vô cơ hóa dùng chưng cất

0.0014: lượng Nitơ(g) ứng với 1ml H2SO4 0.1N

K: hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH 0.1N

- Kết quả thí nghiệm:

- Nguyên nhân sai số:

+ Quá trình lấy mẫu,cân mẫu không chính xác (làm tròn)

+ Hóa chất, thuốc thử bị lẫn tạp chất

+ Sai số lúc chuẩn độ (dừng chuẩn độ không đúng, làm tròn lúc đọc kết quả)

+ Sai số lúc định mức (khi vô cơ hóa mẫu xong chưa để nguội dung dịch hoàn toàn mà định mức)

+ Sai số lúc lắp ống nghiệm chứa mẫu vào hệ thống máy cất đạm, lắp bị lệch làm mất 1 lượng mẫu

+ Mẫu tiếp xúc lâu với môi trường bên ngoài

- Các phương pháp giảm thiểu sai số:

+ Lấy hóa chất cẩn thận và chính xác hơn

+ Thao tác nhanh, gọn và cẩn thận hơn

+ Có sự nhạy bén trong lúc chuẩn độ: quan sát sự thay đổi màu tốt để dừng chuẩn độ

đúng hơn, đọc kết quả chính xác hơn

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 2:

ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU RẮN BẰNG PHƯƠNG

PHÁP SOXLET

1.Mục tiêu bài thí nghiệm:

+ Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định lipid trong nguyên liệu hoặc sản phẩm

thực phẩm dạng rắn bằng phương pháp trích ly

+ Biết được cách vận hành thiết bị

+ Nâng cao kỹ năng chuẩn độ axit- bazơ

2.Nguyên tắc:

- Dùng dung môi kỵ nước trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu đã được nghiền nhỏ Một

số thành phần hòa tan trong chất béo cũng được trích ly theo, bao gồm: sắc tố, các vitamin tran trong chất béo, các chất mùi,… Tuy nhiên, hàm lượng của chúng tương đối thấp Do

có lẫn tạp chất, phần trích ly được gọi là lipid tổng hay dầu thô

- Hàm lượng lipid tổng có thể tính bằng cách cân trực tiếp lượng dầu sau khi chưng cất loại sạch dung môi hoặc gián tiếp từ khối lượng bã còn lại sau khi trích ly hoàn toàn lipid bằng dung môi

3 Dung cụ, thiết bị và hóa chất:

- Mẫu nguyên liệu

- Dung môi: diethyl ether hoặc petrol đã qua xử lý

4.Lý thuyết:

4.1.Quá trình trích ly

- Trích ly ( hay chiết) là phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách một chất hay nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: ete, benzene và cách hydrocacbon, dung môi có tỷ trọng lớn hơn thì ở lớp dưới là cloroform, đicloetan,nước…

- Khi trộn lẫn dung môi nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một

ít sang pha kia nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ Khi lắc 2 pha lại với nhau, thể tích 2 pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc Trích ly nhằm mục đích điều chế hay phân tích

4.2.Các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả trích ly lipid:

- Làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt nhiều lần, kích thước của hạt càng bé thì càng trích ly nhiều lipid do đó quá trình nghiền phải thật kỹ

- Có thể dùng các enzyme vào để tăng hiệu suất trích ly

- Tăng tốc độ dòng chảy của dung môi trích ly

- Tiến hành trích ly nhiều bậc

4.3 Yêu cầu chung của các loại dung môi trong quá trình trích ly và các loại dung môi thường dùng để trích ly lipid.

• Dung môi dùng để trích ly dầu thực vật phải đạt các yêu cầu sau:

- Có nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách ra khỏi dầu triệt để,

- Không độc, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ vơi không khí, phổ biến và rẻ tiền

- Trong công nghiệp trích ly dầu thực vật, người ta thường dùng các loại dung môi như hidrocacbua mạch thẳng từ các sản phẩm của dầu mỏ (thường lấy phần nhẹ), hidrocacbua thơm, rượu béo, hidrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo; trong số đó phổ biến nhất là hexan, pentan, propan và butan

- Ngoài ra còn có các loại dung môi khác như sau:

+ Rượu etilic: thường dùng nồng độ 96%v để trích ly

+ Axêton: chất lỏng có mùi đặc trưng, có khả năng hòa tan dầu tốt Axêton được xem là dung môi chuyên dùng đối với các nguyên liệu có chứa nhiều phôtphatit vì nó chỉ hòa tan dầu mà không hòa tan phôtphatit

+ Frêon 12: là một loại dung môi khá tốt, không độc, bền với các chất oxy hóa, dễ bay hơi, trơ hóa học với nguyên liệu và thiết bị Ngoài ra việc sử dụng Frêon 12 cho ta khả năng phòng tránh cháy nổ dễ dàng Có khả năng hòa tan dầu theo bất cứ tỉ lệ nào và không hòa tan các tạp chất khác có trong nguyên

4.4 Sấy nguyên liệu trước khi đưa vào thiết bị:

- Độ ẩm của bột trích ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất

ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán.Vì vậy để tăng hiệu suất trích ly thì mình nên giảm lượng

cách sấy

hành

6 Giải thích các bước tiến hành.

6.1.Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu:

6.1.1 Chuẩn bị dụng cụ:

- Rửa sạch, tráng lại ống trụ Soxhlet, bình cầu bằng aceton

- Sấy dụng cụ trong tủ sấy ở 100 ÷105OC

- Chuẩn bị túi bột trích ly

- Chuẩn bị một tờ giấy lọc hay giấy xốp có kích thước 10x15cm Cuộn lại thành ống hình trụ có đường kính khoảng 2,5 cm (tùy theo đường kính của bầu chiết) Gấp kín một đầu làm đáy, lót vào một ít bông gòn cho kín Sấy giấy lọc đến trọng lượng không đổi

6.1.2 Chuẩn bị nguyên liệu:

- Lấy khoảng 10 gram hạt nguyên liệu đem nghiền nhỏ Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu trong tủ sấy 100 ÷105 OC đến khối lượng không đổi Cũng có thể làm khô bằng cách thêm Na2SO4 khan, một lượng gấp đôi nguyên liệu, trộn đều.Cho tất cả vào bình hút ẩm, để nguội

- Cân chính xác m(g) đậu đã sấy (khoảng 3-4 g)

- Cho mẫu vào ống giấy hình trụ Lót phía trên một ít bông gòn rồi gấp miệng ống giấy lại cho kín, tránh rơi rớt, ghi lại kết quả cân m.

6.2 Tiến hành trích ly.

- Lắp hệ thống hoàn lưu Soxhlet, cho gói mẫu vào ống trụ Chú ý chiều cao của túi bột phải thấp hơn mức trên của ống xiphông của bầu chiết Sau đó lắp bình cầu có chứa dung môi (dung môi khoảng 2/3 thể tích bình cầu)

- Cho nước chảy liên tục trong ống sinh hàn

- Đun nóng ether trong bình bằng thiết bị xác định lipid, chỉnh ở nhiệt độ 40 ÷50OC

- Trích ly lipid trong 2-3h (3-5h) với điều kiện tốc độ dung môi chảy đầy ống trụ là

10 phút Nếu cần dừng lại phải để ether đầy ống trụ để các bao mẫu nhúng ngập trong ether

- Kiểm soát nguyên liệu đã trích ly hết lipid bằng cách sau:

+ Ether trong ống trụ không màu

+ Lấy vài giọt dung môi trong ống hình trụ, nhỏ vào một miếng giấy lọc Nếu vết loang dung môi sau khi khô không phân biệt được trên nền giấy trắng thì coi như đã trích ly hết lipid

+ Lấy vài giọt dung môi nhỏ trên một kính thủy tinh lõm, khi bay hơi hết dung môi nếu không còn đọng lại vết chất béo, coi như đã trích ly hết ipid

- Khi ether chảy hết xuống bình, lấy gói mẫu ra khỏi ống chiết

7.Kết quả:

- Trong đó:

X: hàm lượng lipid trong mẫu (%)

M1: khối lượng túi giấy và mẫu ban đầu (g)

M2: khối lượng túi giấy và mẫu sau khi trích lipid và sấy khô (g)

M: khối lượng mẫu ban đầu (g)

8.Bàn luận:

8.1 Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:

- Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng phần trăm chất béo trong đậu phộng ở thực tế vào khoảng 45 – 50%

8.2 Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả

- Thời gian trích ly chất béo khi thí nghiệm ngắn không đủ 8h-12h

- Có các sai sót trong quá trình thực hiện: cân mẫu, sấy chưa hết nước.

- Dung môi sau khi sấy vẫn còn sót lại

- Phương pháp trích ly cũng chứa đựng sai số của nó

- Thiết bị trích ly chưa được tốt nghĩa là có sai số hệ thống

8.3 Biện pháp khắc phục:

- Tăng thời gian trích ly và sấy mẫu

- Hạn chế sai số do thao tác người thí nghiệm đến mức thấp nhất

- Sữa chữa và nâng cao thiết bị trích ly

- Các giải pháp rút ngắn thời gian:

•Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc khi trích ly:

+ Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu:

Là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình trích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc triệt để với dung môi

+ Kích thước và hình dáng các hạt ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích ly

+ Nhiệt độ của bột trích ly:

Bản chất của quá trình trích ly là quá khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầu vào dung môi Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính dầu.+ Độ ẩm của bột trích ly:

Khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán

e) Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp bột trích ly gây ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán Vì vậy để rút ngắn thời gian trích ly thì chúng ta có thể làm như sau:

-Giảm diện tích tiếp xúc bề mặt

-Bột trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốc chuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của nguyên liệu.-Tăng nhiệt độ

-Giảm độ ẩm bằng cách sấy

-Tăng vận tốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị

- Tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu ảnh hưởng đến vận tốc trích ly, lượng bột trích ly càng nhiều càng cần nhiều dung môi Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởng khá lớn đến kích thước thiết bị

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 3:

ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU LỎNG BẰNG

PHƯƠNG PHÁP ROESE – GOTTLIEB

1 Mục tiêu bài thí nghiệm:

Hiểu được cơ sở lý thuyết việc trích ly chất béo trong các sản phẩm thực phẩm dạng lỏng, đặc biệt là các loại sữa động vật (sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa, sữa dừa), đồng thời ứng dụng cơ sở lý thuyết này để xác định béo tổng trong sữa dừa bằng phương pháp Roese – Gottlieb

2 Nguyên tắc:

- Chất béo trong mẫu sữa được trích ly bằng cách bổ sung lần lượt 4 dung môi khác nhau: amoniac, cồn, diethyl ether và petroleum ether

− Amoniac và cồn được dùng để kết tủa và loại protein ra khỏi các hạt cầu béo

− Diethyl ether dùng để trích ly béo và các thành phần tan trong béo

− Petroleum ether được bổ sung vào để trích ly béo và một lượng nhỏ các thành phần tan trong béo do petroleum ether là dung môi trích ly có tính chọn lọc cao hơn so với diethyl ether nhưng hiệu suất trích ly lại thấp hơn diethyl ether Do đó ta kết hợp 2 dung môi để hiệu suất trích ly la cao nhất

- Hỗn hợp sau khi bổ sung dung môi và khuấy đảo tách thành 2 pha:

Diethyl ether (25ml)

Lắc(10 phút )

Dung dịch NH3 (1.5 ml)

Pertroleum ether (25ml) Lắc(10 phút )

− Pha nhẹ nằm ở trên gồm: dung môi và béo.

− Pha nặng nằm dưới gồm nước và các chất hòa tan trong nước

- Ta thu pha nhẹ gồm dung môi và béo, làm bay hơi dung môi ta thu được tồng béo trong mẫu sữa

Lắc(10 phút )

Dung dịch NH3 (1.5 ml)

Pertroleum ether (25ml) Lắc(10 phút )

Để bay hơi hết dung môi

Sữa dừa

(10ml)

Diethyl ether (25ml)

Phễu chiết (30 phút)

Diethy ether có tính trích ly cao trích ly chất béo và chất tan trong chất béo Ether petrol có tính chọn lọc cao dùng trích ly chất béo tốt hơn

Thu pha nhẹ cho vào

Cồn (10ml)

Lắc(10 phút )

Pertroleum ether (25ml) Lắc(10 phút )

NH3 + cồn đông tụ protein, tách protein ra khỏi hạt cầu béo

Để quá trình tách lớp diễn ra

tự nhiên (thành 2 pha)

( M – m ) × 100

TF(total fat): hàm lượng béo trong 100ml dịch sữa (g/100ml).

M: khối lượng đĩa petri và béo sau khi sấy (g)

m: khối lượng đĩa petri ban đầu (g)

v: thể tích sữa đem phân tích (10 ml)

- Sai số do thao tác:

+ Quá trình trích ly mẫu chưa hết hoặc thất thoát một phần trong quá trình chiết

+ Không tráng kĩ erlen khi đỗ vào phiễu chiết hoặc không tráng kĩ phiễu chiết khi cho

chất béo vào đĩa petri

+ Không rửa kĩ ống ra của phiễu chiết làm sót lại tạp chất

+ Không làm nguội trong bình hút ẩm, hoặc trong quá trình hút ẩm lượng dung môi chưa bốc hơi hết

Chú ý:

- Đối với các loại thực phẩm dạng lỏng từ động vật như sữa bò sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa

và dịch lỏng từ thực vật như sữa dừa, các chất béo phân bố trong dịch sữa dưới dạng các hạt cầu và được bao bọc bởi một lớp màng lipo – protein Do đó, để việc xác định chất béo trong dịch sữa đạt độ chính xác cao thì cần loại bỏ lớp lipo – protein bảo vệ trước khi trích ly chất béo bằng các dung môi hữu cơ

- Phương pháp Roses – Gottlied giúp xác định tổng lượng lipid có trong mẫu cũng như xác định chất lượng sản phẩm, thời gian bảo quản Giúp các nhà dinh dưỡng cân bằng chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 4 :

ĐỊNH LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG

PHỔ SO MÀU VỚI THUỐC THỬ DNS.

1 Mục tiêu của bài thí nghiệm:

Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viện cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm Đó là:

Beta- D- glucose

+ Nắm được phương pháp, các bước tiến hành định lượng đường khử bằng quang phổ so màu với thuốc thử DNS

+ Biết cách xử lý mẫu cần định lượng đường khử

+ Biết cách pha dung dịch DNS và viết được phương trình phản ứng khi pha

+ Mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị quang phổ so màu UV- VIS

+ Vẽ được đường chuẩn độ và tính toán được nồng độ của đường khử ( theo glucose ) có trong mẫu

+ Thông qua bài thí nghiệm có thể liên hệ, so sánh với những phương pháp khác

+ Nêu lên được các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

- Một số loại đường khử