PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN LÝ HÓA THỰC PHẨM

Vai trò và tác dụng của nước trong ựời sống và sản xuất Ớ Là thành phần phong phú nhất trong thực phẩm tự nhiên Ớ Nước tham gia vào phản ứng quang hợp của cây xanh tạo hợp chấ hữu cơ Ớ N

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- đ HBK Hà N ộ i 1

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN

LÝ HÓA THỰC PHẨM

CHƯƠNG 1 NƯỚC TRONG THỰC PHẨM

1.1 Vai trò và tác dụng của nước trong ựời sống và sản xuất

Ớ Là thành phần phong phú nhất trong thực phẩm tự nhiên

Ớ Nước tham gia vào phản ứng quang hợp của cây xanh tạo hợp chấ

hữu cơ

Ớ Nước tham gia thủy phân các chất hữu cơ trong cơ thể người và

ựộng vật

Ớ Là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghệ hóa học và thực

phẩm: là thành phần cơ bản của một số sản phẩm, dung môi cho

các phản ứng hóa học, tăng cường các quá trình sinh học, tăng

cường giá trịcảm quan thực phẩm

Ớ Là nhiên liệu rẻ ti n nhất và là nhiên liệu có khả năng phục hồi sau

không khắ

Ớ Viện sĩ Cacpinxki: ỘNước là loại khoáng sản quắ giá nhất Nhưng

nước không ựơn thuần là nguyên liệu khoáng đó không chỉ là

phương tiện ựể phát triển nông nghiệp và công nghiệp mà nước

thực sựlà người dẫn ựường của nền văn hóa nhân loại đó là thứ

máu sống ựểtạo nên sựsống ởnhững nơi chưa có sựsống.Ợ

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 3

1.2 Hàm lượng và trạng thái nước trong sản phẩm thực phẩm

• Hàm lượng

– Hàm lượng nước cao: w >40%

– Hàm lượng nước trung bình: w= 10-40%

– Hàm lượng nước thấp: w<10%

• Trạng thái

– Nước tự do

– Nước liên kết hóa học

– Nước liên kết hóa-lý (hấp thụ)

– Nước liên kết mao quản (cơ lý)

1.3 Hoạt ñộ nước

Ký hiệu aw

• Nước có ảnh hưởng lớn hơn cả ñến ñộ b n của sản phẩm trong

b o quản

Ví dụ: khoai tây sấy khô w=6% Ứng với 3,1 mol tinh bột và 0,46

mol Protein có 3,6 mol H2O

• Hàm ẩm tuyệ ñối của sản phẩm không có ý nghĩa quyế ñịnh

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 5

• ðộ ẩm tương ñối không khí (φkk )

Trong ñó:

– P (T): áp suất hơi nước riêng phần trong không khíởnhiệ ñộT

– P O(T): áp suất hơi nước bão hòa trong không khíởnhiệ ñộT

% 100

x P

kkcb T o

T w

15

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 7

• Ảnh hưởng của nhiệ ñộ ñến hoạ ñộ nước

T + t

1.5 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng nước

1.5.1 Xác ñịnh hàm lượng nước tuyệ ñối (dùng trong phòng phân tích)

Nguyên tắc: tạo một cân bằng thực giữa sản phẩm và một khí

quyển có áp suất hơi nước bằng không

• Sấy mẫu ởnhiệ ñộthấp trong khí quyển cóφkk=0

Nhược ñiểm: thời gian phân tích dài, có mẫu kéo dài 150h

• Phương pháp Karl Fischer

Nguyên tắc:

SO2 + I2 + 2H20 →2 I- + 4H+ + SO4-2

Thuốc thửKarl Fischer gồm SO2, I2, piridin và một rượu (thường là

metanol hoặc 2 metoxy-etanol)

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 9

• Phương pháp chưng cất

Nguyên tắc

Dung môi hay dùng: benzen, toluen, xylen

1.5.2 Phương pháp sấy tiêu chuẩn (nhiệ ñộ: 100-130 o C)

1.5.3 Phương pháp ño nhanh

• Sấy nhanh ởnhiệ ñộcao (≥200oC)

• Phương pháp vật lý

– ðo ñộd n ñiệ

– ðo ñiện dung

– ðo ñộh p thụ ñiện từ trường (tần sốcực cao 10GHz)

TR o wP P

a =

2.1 Phương pháp vô cơ hóa mẫu

2.1.1 Phương pháp “than hóa” (phương pháp “khô”)

ðốt cháy mẫu trong lò nung ởnhiệ ñộ400-600oC

2.1.2 Phương pháp “ướt”

2.2 Phương pháp phân lập nguyên tố

Sựphân lập có thể ñược tién hành bằng các quá trình chiết, trao ñổi

ion, chưng cất, hấp thụ ñiện phân hoặc sắc ký

Tác nhân hay dùng ñể phân lập: dithizon (diphenyl thiocacbazon)

hay h dung môi: amoniumpirolidindithiocacbamat

(APDC)/methylizobuthylceton (MIBC)

– Phương pháp quang phổh p thụnguyên tử

– Phương pháp phổhuỳnh quang tia X

• Flo : chu ẩ n ñộ ñiệ n th ế

• Iot : chu ẩ n ñộ ñiệ n th ế , so màu, riên v ớ i iot trong

s ữ a ñượ c xác ñị nh b ằ ng s ắ c ký khí

– Kim loại kiềm thổ: quang ph ổ h ấ p th ụ nguyên t ử

– Kim loại kiềm : ph ổ phát x ạ ng ọ n l ưả , ph ổ h ấ p th ụ

nguyên t ử

• Nguyên t ố vi lượ ng c ầ n thi ế t

– Fe, Cu, Zn, Mn : ph ổ h ấ p th ụ nguyên t ử

– Co, Mo : ph ổ h ấ p th ụ nguyên t ử , ngoài ra có th ể dùng

ph ươ ng pháp c ự c ph ổ , so màu

– Se: ph ổ hu ỳ nh quang, ph ổ h ấ p th ụ nguyên t ử

3.1.2. ðịnh lượng các hexoza bằng phương pháp so màu

– Phương pháp orcinol (dihydroxytoluen)

– Phương pháp antron

– Phương pháp phenol

– Phương pháp fericyanua

A C l I

I o = =

3.2. ðịnh lượng gluxit bằng phương pháp phân cực

3.2.1. ðinh lượng tinh bột

– Phương pháp EARLE và MILNER

2 203

100.100

B

A

=

)4(2 ][

100.100)

'(

20

B

P P

D

α

−

=

Hemicellulo gồm 2 nhóm chính pentosan và hexosan.

ðường hướng chính: hemicellulo bị thủy phân thành ñường ñơn,

sau ñó tiếp tục phân giải thành furfural Furfural ñược tạo thành có

thể ñược xác ñịnh theo một trong các cách sau ñây:

Mẫu

Nghiền mịnThủy phân(HCl 4,25N, ñun nóng)Furfural

So màu

dùng anilinacetat

Tạo phức kết tủavới TBA hoặc floroglucinol

Oxy hóa bằng KBrO3tạo axit pyromucic

NAD (P) NAD (P)

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 23

• Fructoza đ−ợc xác định hoặc bằng hexokinaza cho fructo-6-phosphat sau đó

đồng phân hóa thành G6P bằng glucophosphat izomeraza Hoặc trực tiếp

– Maltoza thành 2 glucoza bằng maltaza

– Saccarozathành fructoza và glucoza bởi β-fructozidaza

– Rafinoza đ−ợc thủy phân thành galactoza và saccaroza bằng α

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 25

3.4.3. ðịnh lượng gluxit thành vách

Mẫu cần ñược loại bỏ chất béo bằng ete petrol Nghiền mẫu, tiến

hành hồ hóa và thủy phân tinh bột bằng αamylaza bền nhiệ

(Termamyl 120L, Novo) Thủy phân protein bằng proteaza chiết từ

vi khuẩn (proteaza P5380, kiểu VIII sigma) Tạo kết tủa gluxit thành

vách bằng cách thêm cồn 95% Lọc kết tủa, sấy khô, hiệu chỉnh

nguyên tốkhoáng, protein không phân giải

3.5. ðịnh lượng gluxit bằng phương pháp hóa học

3.5.1. ðịnh lượng ñường

• ðịnh lượng ñường

– Chuẩn bịdịch ñường

– ðịnh lương ñường khử

– ðịnh lượng ñường saccaro

• ðịnh lượng tinh bột (phương pháp Merke)

– Nghiên cứu axit béo tại vịtrí 2

4.2.2 Phân tích axit béo bằng GC

4.2.3 Chất không xà phòng hóa

4.3 Nghiên cứu chất lượng lipit

4.3.1 ðo mức ñộthủy phân lipit

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 31

– Phương pháp chuẩn ñộ ñiện thế

Dùng ñiện cực amoniac: chứa NH4Cl ñược ngăn cách với bên

ngoài bằng màng kỵH2O có khả năng cho khí ñi qua

NH4+ + HOC6H4COOH (với sự có mặt của clo) cho ñộ nhạy gấp

200 lần phương pháp Berthelot khi có mặt nitroxianat Phương pháp

này ñược sửd ng rộng rãi do dễdàng tự ñộng hóa

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 33

5.1.2 Phương pháp nhiệt phân (Dumas)

– Nguyên tắc: dựa trên sựtro hóa mẫu vật với ựcó mặt của CuO

Cacbon và hydro bị oxy hóa tạo CO2 và H2O Nito tạo thành N2

và ñược ñịnh lượng bằng detector dẫn nhiệ

Phương pháp này hiện nay ñang ñược sửd ng rộng rãi (TCVN

7598:2007) do ưu ñiểm thời gian phân tích nhanh (3-5 min), ít

gây ô nhiễm môi trường và cho kết quả rất tốt khi so sánh với

phương pháp Kjeldahl

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 35

5.1.3 Phương pháp kích hoạt bằng notron

– Cơ sở phương pháp: nito ñược kích hoạt bằng các hạt notron

chuyển ñộng nhanh ðo bức xạphát ra khi nguyên tửnito trởvề

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 37

CHƯƠNG 6 PHÂN TÍCH CẤU TRÚC THỰC PHẨM

Phân loại thuộc tính cấu trúc

Phương pháp phân tích bằng thiết bị

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 41

1- Phép thử ñâm xuyên

Giản ñồ biểu diễn 5 loại ñường công lực

(Bourne, 1979, Academic Press Inc (London) Ltd)

2- Phép thử nén-ép

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 43

3- Phép thử cắt

4- Phép thử xoắn

2/19/2013 V ũ H ồ ng S ơ n- ð HBK Hà N ộ i 47

Độ cố kết (cohesiveness): A2/A1

Độ đàn hồi (springeness): length2/length1

Lực cắn (gumminess): hardness (của A2)*cohesiveness

Lực nhai (chewinness): gumminess*springinness

Độ dính (adhesiveness): -A3Tính co giãn (resilience): A5/A4