xác định dư lượng thuốc trừ sâu trong rau

Hiêên tại của viêêc chăm sóc rauTẠI SAO PHẢI QUAN TÂM ĐẾN DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ???. TẠI SAO PHẢI QUAN TÂM ĐẾN DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ???... Tất cả những mẫu rau quả đề

Trang 1

XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU TRONG RAU

BỘ CÔNG NGHIỆPTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC



MÔN HỌC – PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

Lớp: ĐHPT2TLTSVTH: NHÓM 4

ĐỀ TÀI:

Trang 2

 Thuốc bảo vệ thực vật: các loại hóa chất dùng trong nông nghiệp.

 Công dụng: diệt sâu, bệnh, cỏ dại, các côn trùng gây hại và động vật gậm nhấm để bảo vệ cây trồng, các kho lương thực hàng hóa…

KHÁI QUÁT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT LÀ GÌ?

Trang 3

Đối với người:

− Gây nhiễm độc cấp tính: bỏng mắt cấp tính, hủy hoại da, ảnh hưởng thần kinh, gan.

− Khi bị nhiễm độc mãn tính sẽ ảnh hưởng đến tủy xương (thiếu máu bất sản và loạn tạo máu); ảnh hưởng đến sinh sản (vô sinh ở nam, sảy thai, thai dị dạng ); gây độc thần kinh; ảnh hưởng đến cơ chế miễn dịch

− Biểu hiện ở nhiều mức độ: giảm sút sức khỏe, gây rối loạn các hoạt động ở hệ thần kinh, tim mạch, tiêu hóa hô hấp, bài tiết, gây các tổn thương bệnh lý ở các cơ quan từ mức độ nhẹ tới nặng, thậm chí tàn phế hoặc tử vong.

TÁC HẠI CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Trang 4

Đối với môi trường xung quanh:

− Diệt cả những côn trùng và động vật hữu ích cho con người, có thể làm biến đổi thế cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái gây ô nhiễm đất, nước, không khí.

− Các thuốc trừ sâu tồn dư lâu, không bị phân hủy ở trong đất và trong nước có thể làm cho động vật, cây trồng sống ở đó bị nhiễm thuốc lâu dài, con người ăn các sản phẩm trồng trọt và chăn nuôi bị nhiễm thuốc trừ sâu hằng ngày một cách gián tiếp, lâu ngày sẽ có hại cho sức khỏe

TÁC HẠI CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Trang 5

MỘT SỐ NHÓM THUỐC TRỪ SÂU

1

THUỐC TRỪ SÂU HỌ CHLOR

Trang 8

Hiêên tại của viêêc chăm sóc rau

TẠI SAO PHẢI QUAN TÂM ĐẾN DƯ LƯỢNG THUỐC

BẢO VỆ THỰC VẬT ???

Trang 9

Tất cả những mẫu rau quả đều có khả năng bị nhiễm

dư lượng thuốc bảo vêê thực vâêt mà ta không biết

Trang 10

Cho dù rửa nhiều nhưng vẫn không rửa được sự tồn dư của dư lượng thuốc bảo vêê thực vâêt

Trang 11

XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNGTHUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Trang 12

PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU

Thông thường 12 mẫu đơn được lấy trải đều trên ruôêng môêt cách hêê thống theo hình chữ W, X hoăêc chữ S hoăêc kiểu Ziczac Ngoài ra mẫu

có thể được lấy hoàn toàn ngẫu nhiên Không lấy tại các góc và vị trí đầu ruôêng

Thời điểm lấy mẫu: tại thời điểm thu hoạch thông thường

Dụng cụ lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu, lưu mẫu, bảo quản mẫu phải đảm bảo không có bất kỳ tác động nào ảnh hưởng tới dư lượng thuốc bảo vệ thực vật

Không được rửa cũng như dùng dụng cụ để làm sạch rau

Không được cắt gọt nông sản trừ viêêc loại bỏ các lá già úa bên ngoài như nông dân vẫn thực hiêên Bất cứ viêêc sử dụng dao kéo nào vào nông sản cũng phải được ghi lại

Trang 13

THIẾT BỊ - DỤNG CỤ LẤY MẪU

Túi tiêêt trùng để đựng mẫu phân tích vi sinh

Túi nhựa mềm thông thường (mới) để đựng mẫu phân tích hóa học

Găng tay dùng môêt lần

Dao, kéo, dụng cụ cắt cành tiêêt trùng

Dụng cụ đào bới (cuốc, xẻng )

Hôêp giữ lạnh

Đá khô hoặc gel giữ lạnh: 1kg/1kg sản phẩm Tối thiểu 10kg/hộp, phải

để đông trước khi đi lấy mẫu

Trang 14

CÁCH LẤY MẪU

Mẫu đơn: Mẫu lấy từ các điểm khác nhau trong ruôêng cần kiểm tra Mỗi mẫu đơn được lấy từ một vị trí trên ruôêng

Mẫu ban đầu: Mẫu gộp của tất cả các mẫu đơn

Mẫu trung bình: Một phần hoặc tất cả các mẫu ban đầu được trộn đều Mẫu trung bình kiểm tra được chia làm ba đơn vị, một phần dùng

để kiểm nghiêêm, một phần để cơ quan kiểm nghiêêm lưu mẫu, một phần để tổ lưu mẫu

Trang 15

LẤY MẪU RAU CÁC LOẠI

Đối với rau ăn lá nói chung: thu cả cây Nếu mẫu ban đầu chưa đủ 1kg thì có thể tăng số mẫu đơn

Đối với rau ăn quả: Lấy 12 quả từ 12 cây khác nhau Lấy mẫu tại các

vị trí bị lá che khuất và cả các vị trí không bị lá che khuất khi phun thuốc Nếu quả nhỏ thì có thể lấy 2 - 10 quả/cây để tổng khối lượng mẫu khoảng 1kg

Đối với các loại đâêu đỗ: Khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy là 1kg Lấy mẫu tại các vị trí bị lá che khuất và cả các vị trí không bị lá che khuất khi phun thuốc

Các loại rau ăn lá nhỏ hoăêc rau gia vị: khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy

Trang 16

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CARBAMAT

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU

Carbamat là nhóm thuốc bảo vệ thực vật rất phổ biến có công thức chung:

R1NH C OR2

O

Trong đó: R1 và R2 là aryl hoặc ankyl

Được dùng nhiều trong nông nghiệp: thuốc trừ sâu, trừ cỏ, trừ nấm…

Có hơn 50 loại carbamat được biết đến phần lớn là từ tổng hợp

Carbamat không bền, dễ bị phân hủy dưới tác động của môi trường.Carbamat là những chất độc và cực độc theo tiêu chuẩn Việt Nam, được xếp vào nhóm độc I hoặc II

Trang 17

NGUYÊN TẮC

Dựa vào đặc tính không bền của nhóm Carbamat trong môi trường kiềm Sau khi từng loại Carbamat tách trên cột sắc ký pha đảo, được thủy phân trong môi trường bazơ sinh ra methyl amin, sau đó methyl amin phản ứng với thuốc thử O – phthalaldehyde (OPA) và 2 – mercaptoethanol tạo ra dẫn xuất huỳnh quang 1 – hydroxytylthio – 2 – metylisoindol.

Phân hủy carbamat trong môi trường bazơ

aq alkali

H + CH3NH2

H + HSCH2CH2OH O

O

N CH3SCH2CH2OH

hydro xyetylthio - 2 - metylisoindol Phản ứng methyl amin với thuốc thử

Trang 18

HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

Hỗn hợp chuẩn 10 loại carbamat 10ppm được pha trong methanol do Supelco cung cấp Tất cả các dung môi và nước đều đạt tiêu chuẩn sử dụng cho HPLC và được lọc qua màng lọc 0.45 µ m.

Hệ thống HPLC shimadzu với hệ phản ứng sau cột, đầu dò huỳnh quang (FD), cột phân tích C18, máy lọc nước và trao đổi ion millipore.

Hệ thống tim mẫu tự động SIL – 20A Shimadzu, đầu dò huỳnh quang RF – 10Axl có tạo dẫn xuất sau cột.

Đầu dò MS

Cột phân tích HRC – ODS AS0678 kích thước 20cm x 4.6nm x 5 µ m.

Cột bảo vệ GHRC – ODS FU3445.

Injector tiêm tự động SIL – 20A

Bộ điều nhiệt CRB – 6A

Một số thiết bị khác

Trang 19

CÁC THÔNG SỐ HỆ HPLC

Tiêm 10µl mẫu, pha động MeOH và nước, tốc độ 1000ml/phút, chế độ gradient

Trang 20

Trang 21

Tiêm 10µl mẫu, pha động MeOH và nước, tốc độ 1000ml/phút, chế độ gradient:

Bước sóng kích thích: 340nm Bước sóng phát xạ: 445nm Nhiệt độ lò phản ứng: 95 – 102oC

VOPA: 0.15ml/phút

VNaOH: 0.2ml/phút Nồng độ OPA: 0.25mM Nồng độ β - mercapropionic: 125ppm Nồng độ NaOH: 50mM

Nồng độ đệm 80 – 100mM Tổng thời gian chạy: 60 phút để làm sạch cột

Trang 22

Nhiêêt đôê lò và vâên tốc chạy

Khi ta sử dụng chưa quen phải chạy chuẩn đơn trước sau đó chạy chuẩn hỗn hợp sẽ tốt hơn

Khi tiến hành lọc mẫu phải tránh sự hấp thụ mẫu lên giấy lọc

Ta nên ưu tiên dùng phương pháp nôêi chuẩn để hạn chế sự sai số

Quá trình tách chiết phải hết sức câên thâên vì đây là dung môi hữu cơ

dễ bay hơi và gây đôêc cho người sử dụng

Trang 23

+ t o = 50 o C + đuổi dung môi bằng N2+ định mức 1ml bằngCH2Cl2+ lọc qua màng lọc 0.2 µ m

Dung dịch thu được

Dung dịch hữu cơ thu được

Dung dịch thu được sau rửa giải

Dung dịch thu được sau khi lọc

Silica đã được hoạt hóa bằng

CH2Cl2 : C6H6 = 7:3

Phân tích HPLC

Trang 24

+ thổi khô bằng khí N2+ định mức 1ml bằng MeOH + lọc qua màng lọc 0.2 µ m

+ cô quay

+ tráng bình cô quay

bằng H2O

Lấy 10ml dung dịch trong định

mức 50ml bằng H 2 O

Dung dịch thu được sau rửa giải

Dung dịch thu được sau khi lọc

C18 đã được hoạt hóa lần lượt bằng

H2O, MeOH, CH2Cl2

Phân tích HPLC

Trang 25

PHƯƠNG PHÁP NGOẠI CHUẨN

Xác định Carbamat bằng phương pháp ngoại chuẩn họ carbamat

Dung dịch chiết của mẫu cho chính xác 1 ml dung dịch chuẩn họ carbamat rồi tiến hành đo trên HPLC

Dùng cho lúc mẫu đã chiết xong, chuẩn bị đem đo để loại bỏ sự sai số khi dung môi bay hơi

Ưu điểm: dễ tìm chất chuẩn, giá thành rẻ

Nhược điểm: khả năng loại sai số không cao

Trang 26

PHƯƠNG PHÁP NỘI CHUẨN

Cho dung dich chuẩn ngay từ đầu bắt đầu hút mẫu

Tính nồng đôê trên 1 ml dung dịch

Cho đôê chính xác cao và mẫu phải sạch, loại được sự bay hơi của dung môi trong suốt quá trình chiết

Ưu điểm: loại được ảnh hưởng dung môi cao và quá trình chiết tách mang lại hiểu qua cao tăng đôê chính xác

Nhược điểm: khó tìm chất thích hợp và chất chuẩn bằng phương pháp này có giá thành cao và rất khó tìm được những chất phức tạp

Trang 27

• Axd: diêên tích peak chất chuẩn

• Anc: diêên tích peak chất ngoại chuẩn

• Cppb: nồng đôê chất chuẩnLăêp phương trình biểu diễn mối quan hêê giữa nồng đôê chất chuẩn với tỷ lêê diêên tích peak của chất chuẩn và diêên tích peak của ngoại chuẩn

Y = aX + b

Trang 28

ĐÔI NHẠY VÀ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP

Độ nhạy cao, giới hạn định lượng chỉ vài ppb.

Trang 29

-XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CARBAMAT TRONG RAU

ĐÔI NHẠY VÀ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP

Sắc ký đồ chuẩn 100ppb

1 Aldicard Sulfoxide; 2 Aldicarb Sulfone; 3 Oxamyl; 4 Methomyl; 5

3 – Hydroxycarbofuran; 6 Aldicarb; 7 Propoxur; 8 Carbofuran;

9 Carbaryl; 10 Methiocarb

Trang 30

HIỆU SUẤT THU HỒI MẪU RAU

Chất phân tích Hiệu suất thu hồi TB (%) ± RSD (n = 3)

Khá cao, hầu hết trên 80%.

Riêng aldicard Sulfoxide khá thấp do có độ tan trong nước tương đối lớn khoảng 10g/l

Trang 31

HỆ THỐNG HPLC

Trang 33

NGUYÊN TẮC

Mẫu được xay nhỏ, trích bằng dung môi aceton lọc lấy dịch trích, sau đó được chuyển tiếp để tách lớp dung môi hữu cơ ra bằng ether dầu hỏa và dichloromethan Đuổi cạn dung môi và được làm sạch bằng cột Flrisil sau

đó được định lượng bằng máy sắc ký khí với đầu dò EDC.

XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU HỌC CLO VÀ

HỌ PHÔTPHO TRONG RAU

Trang 34

Chất nội chuẩn hexachlorobiphenyl cho họ clo.

Chất nội chuẩn triphenylphotphate cho họ photpho.

Trang 35

+ cho vào phễu thủy tinh có chứa

Na2SO4 khan (loại nước) + rửa lại lớp Na2SO4 trên phễu bằng 50ml CH2Cl2

+ cho vào phễu chiết

+ 100ml hexan/eter dầu hỏa

+ 100ml CH2Cl2

+ lắc mạnh, để yên tách lớp

+ 7g NaCl + 100ml CH2Cl2+ lắc, để yên tách lớp (làm lại 2 - 3 lần)

+ cô quay (đuổi dung môi)

Còn khoảng 5ml dung dịch mẫu

+ cho vào phễu thủy tinh có chứa

Na2SO4 khan (loại nước) + rửa lại lớp Na2SO4 trên phễu bằng 50ml CH2Cl2

+ cho vào phễu chiết

+ 100ml hexan/eter dầu hỏa

+ 100ml CH2Cl2

+ lắc mạnh, để yên tách lớp

+ 7g NaCl + 100ml CH2Cl2+ lắc, để yên tách lớp (làm lại 2 - 3 lần)

Còn khoảng 5ml dung dịch mẫu

Trang 36

CHUẨN BỊ CỘT Florisil

Florisil cân 60 – 100g cho vào chén sứ, sấy ở nhiệt độ 65 0 C trong vòng 4h,

để nguội ở nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, trước khi sử dụng đem sấy

ở 130 0 C trong 5h để nguội, thêm 5% nước lắc đều trong 30 phút.

Có thể thay thế Florisil bằng Alumina hoặc Silicagel).

Trang 37

CÁCH NHỒI CỘT

Trên mặt phủ 2.5g

Na2SO4 khan

Cho 10 – 20g Florisil

ngâm 5% nước vào

Rót 60ml dung môi hexan

hoặc ete dầu hỏa vào cột

Gõ nhẹ thành cột cho lớp forisil phân tán đều và không có bọt khí

Cho từ từ 2g Na2SO4 vào Lớp bông thủy tinh 1 cm

Mở khóa để dung môi chảy chậm, tráng lại cột bằng 1 lượng dung môi sao cho cột không bị khô kể

từ lớp Na 2 SO 4 ở trên

Trang 38

LÀM SẠCH MẪU

5ml dung dịch mẫu

+ cho vào SPE (tốc độ

chảy 3 – 4 ml/phút + 100ml diethylether

erther dầu hỏa + 100ml ether dầu hỏa

ethyacetate

+ cô cạn + 1ml dung dịch nội chuẩn + định mức

Còn khoảng 50ml dung

dịch mẫu

Còn khoảng 50ml dung

dịch mẫu

Bơm vào máy sắc ký

Trang 39

ĐIỀU KIỆN CHẠY MÁY

Máy GC với detector ECD hoặc MS

Cột SPB – 1 Fussed silier capillary column: 30m, ID: 0.25nm; 0.25 µ m Film thickness

Buồng nhiệt độ Injector: 260 0 C

Áp suất đầu cột: 12 psi

Nhiệt độ detector ECD: 300 0 C

Chương trình nhiệt: 60 0 C (giữ 2 phút), tăng 12 0 C/phút tới 150 0 C

150 0 C (giữ 0 phút), tăng 2.5 0 C/phút tới 250 0 C

250 0 C (giữ 0 phút), tăng 10 0 C/phút tới 280 0 C Giữ nhiệt độ cuối 280 0 C: 10 phút

Trang 40

TÍNH KẾT QUẢ

Trong đó:

• X: nồng độ mẫu có được từ tỉ lệ diện tích peak chuẩn và nội chuẩn trong dd mẫu và phương trình đường chuẩn (ppm hoặc ppb)

• Sm, SST, SIS: diện tích peak của mẫu, chuẩn và chất nội chuẩn

• CST: nồng độ của chất chuẩn

• C: hàm lượng thuốc trừ sâu có trong mẫu (ppm hoặc ppb)

• V: thể tích pha loãng mẫu

• m: khối lượng mẫu ban đầu

ST IS

ST

IS

m

C S

Trang 41

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	5,66 MB