Thực hành phân tích thực phẩm

hoặc acid được thêm vào trong thưcï phẩm với mục đích chế biến như acid citric trong siro, nước chanh nhân tạo… hoặc gian dối cho thêm acid để tăng độ chua của dấm hoặc các acid sinh ra

BÀI 1:

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID

Độ chua bao gồm các acid có trong thực phẩm Các acid này có sẵn tự nhiên trong thực phẩm (acid hữu cơ trong quả, trong sữa ) hoặc acid được thêm vào trong thưcï phẩm với mục đích chế biến như acid citric trong siro, nước chanh nhân tạo…) hoặc gian dối (cho thêm acid để tăng độ chua của dấm) hoặc các acid sinh ra trong quá trình chuyển hoá thực phẩm như cid trong sữa…

Do đó, xác định độ chua là xác định giá trị của thưcï phẩm (ví dụ dấm, nước chanh, xiro…) hay là xác định độ hư hỏng của thực phẩm (ví dụ: sữa, bột, gạo… còn tốt hay đã chua)

I XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID TOÀN PHẦN

Độ acid toàn phần gồm tất cả các acid có thể định lượng được bằng dung dịch kiềm chuẩn Những acid này chủ yếu là acid hữu cơ như acid acetic, malic, citric, tartric, lactic,

v v Các acid carbonic và SO2 dưới thể tự do hay kết hợp đều không tính trong độ chua của thực phẩm Do đó những thực phẩm như bia, nước ngọt, hoa quả, v v có chứa CO2

hoặc SO2 đều được loại trừ trước khi chuẩn độ để xác định độ chua

1 Nguyên lý

Dùng một dung dịch kiềm chuẩn (NaOH hoặc KOH) để trung hoà hết các acid trong thực phẩm với phenolphtalein làm chỉ thị màu

2 Dụng cụ, hoá chất

Các dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm

Dung dịch phenolphtalein 1% trong cồn 900

3 Chuẩn bị mẫu thử

Cân thật chính xác khoảng 5g thực phẩm Nghiền nhỏ, lắc với nước trung tính trong

45 phút – 1giờ

Cho vào bình định mức 100mL, thêm nước trung tính vừa đủ 100mL, để lắng, lấy 10ml nước trong ở trên để định lượng

Nếu thực phẩm ở dạng lỏng, lấy V ml và định lượng Nếu thực phẩm có mầu sẫm có thể pha loãng bằng nước hoặc cồn trung tính để dễ nhận ra điểm chuyển màu Cũng có thể dùng giấy quỳ hoặc giấy chỉ thị pH vạn năng làm chỉ thị màu, thử điểm chuyển màu bằng cách chấm một giọt dịch thử lên giấy chỉ thị màu

4 Tiến hành

Cho vào bình nón 10ml dịch thử và 5 giọt phenolphtalein 1%

Chuẩn độ từ từ bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi dịch thử có màu hồng nhạt bền vững trong 30s

Lặp lại thí nghiệm 3 lần

Độ acid toàn phần theo phần trăm (%) :

T P V

V n K

X 100

2

1

1 =

Trong đó: X1: độ acid toàn phần (%)

n: Số ml NaOH 0,1N sử dụng để chuẩn độ 10 ml dịch thử P: Trọng lượng mẫu thử (g)

V1 : Thể tích bình định mức (mL)

V2 : Thể tích dung dịch mẫu hút để chuẩn độ (mL) K: Hệ số acid

T : Hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH 0.1N Tuỳ theo loại thực phẩm, kết quả sẽ biểu thị bằng một số loại acid sau, ví dụ

Với sữa,thực phẩm lên men chua lactic kết quả sẽ biểu thị bằng acid lactic K=0,009

Dấm-acid acetic: K = 0,006

Hoa quả tươi, siro, nước ngọt v v

Acid citric: K = 0,0064 Acid tartric: K = 0,0075 Acid malic: K = 0,0067

Với dầu mỡ- acid oleic, K = 0,0282

- Độ acid toàn phần cũng có thể biểu thị bằng:

Độ chua, nghĩa là số ml NaOH 1N dùng để trung hoà 100g thực phẩm

Chỉ số độ chua nghĩa là số mg KOH dùng để trung hoà 1g thực phẩm

Sai lệch giữa kết quả 2 lần xác định song song không được lớn hơn 0,02%

 Chú ý:

Tuy nhiên đối với dầu mỡ thì độ acid là độ acid tự do và phải chuẩn đọâ trong cồn và ether: cân chính xác 10g chất béo, cho vào 150ml hỗn hợp dung dịch cồn-ether (mỗi loại một nửa), thêm 5 giọt phenolphtalein, chuẩn độ bằng KOH 0,1N đến khi màu hồng bền vững trong 30 giây Độ acid tự do của dầu mỡ tính bằng công thức:

n K

.

=

K: Hệ số để tính ra các loại acid béo tương ứng với 1ml KOH 0,1N Nếu là dầu cọ thì độ acid biểu thị bằng acid palmitic với K = 0,0256 ; nếu dầu dừa thì biểu thị bằng acid oleic với K = 0,0282

II XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID CỐ ĐỊNH

1 Nguyên lý

Độ acid bao gồm tất cả các acid không bay hơi Sau khi cô cạn thực phẩm trong nồi cách thuỷ để các acid dễ bay hơi bốc hơi hết Hoà tan cặn vào nước cất trung tính và chuẩn độ bằng một dung dịch kiềm chuẩn độ với phenolphtalein làm chỉ thị màu

2 Hoá chất- dụng cụ

NaOH 0,1N hoặc KOH 0,1N

Dung dịch H2SO4 0,1N chuẩn

Dung dịch phenolphtalein 1 trong cồn 90o

Các dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm

3 Tiến hành

Cho vào chén sứ hoặc cốc thuỷ tinh chính xác 10ml thực phẩm lỏng hoặc chính xác khoảng 5-10g thực phẩm dạng đặc, sệt Để lên nồi đun cách thuỷ, thỉnh thoảng khấy Nấu đến cạn

Hoà tan cặn bằng nước trung tính, cho vào bình định mức 100ml, tráng chén hoặc cốc 2-3 lần bằng nước cất trung tính rồi định mức tới vạch Sau đó, hút 20ml dung dịch mẫu cho vào bình tam giác Chuẩn độ bằng NaOH 0.1N với phenolphtalein 1% làm chỉ thị màu đến khi xuất hiện màu hồng bền vững trong 30s Lặp lại thí nghiệm 3 lần

4 Tính kết quả

Độ acid cố định trong 100ml hoặc 100g thực phẩm được tính bằng công thức:

T V

V P n K

X 100

2

1

2 =

Trong đó: K: Hệ số để tính ra loại acid tương ứng với 1ml NaOH 0,1N như phần xác định

độ acid toàn phần

n: Số ml NaOH 0,1N sử dụng để chuẩn độ mẫu thử

V1: thể tích bình định mức (mL)

V2: thể tích dung dịch mẫu hút đem chuẩn độ (mL)

P: Trọng lượng mẫu thử tính (g)

T : hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH

III XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID DỄ BAY HƠI

Acid dễ bay hơi bao gồm các acid thuộc nhóm acid acetic như HCOOH, CH3COOH,

C2H5COOH, C3H7COOH ở dưới dạng tự do hoặc dạng muối Không tính vào độ acid bay hơi các aicd lactic, succinic, CO2 và SO2

Có thể dùng một nguồn hơi nước nóng đi qua thực phẩm, kéo các acid bay hơi, khi gặp lạnh, các acid này ngưng tụ, chảy vào một cốc thuỷ tinh và chuẩn độ bằng dung dịch kiềm với phenolphtalen làm chỉ thị màu Tuy nhiên cần phải loại bỏ CO2 và SO2 có trong mẫu thực phẩm Ngoài ra có thể xác định độ acid dễ bay hơi dựa vào công thức:

X3 = X - X2 Trong đó: X: Độ acid toàn phần

X2: Độ acid cố định

X : Độ acid dễ bay hơi

Bài 2:

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRITE BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MÀU VỚI ACID SUNFANILIC VÀ

α – NAPHTYLAMIN

I NGUYÊN LÝ

Ở môi trường acid, nitrite kết hợp với acid sunfanilic tạo thành acid sunfanilic diazonium, chất này kết hợp với α – naphtylamin tạo thành α – naphtylamin azobenzen sunfonic màu hồng đỏ theo các phản ứng sau:

II DỤNG CỤ, VẬT LIỆU VÀ THUỐC THỬ

Dụng cụ và vật liệu: thông thường của phòng thí nghiệm

Thuốc thử Griess gồm:

Dung dịch Gress A: Acid sunfanilic tinh khiết 0.50g

Acid acetic 10% 150 ml

S O

O

O H N

H

O

O O

NH

2

S O

O O

NH

2

S

O

O

O

Acid sunfanilic Acid sunfanilic diazonium

α – naphtylamin Acid α – naphtylamin

azobenzen sunfonic

(Hòa tan acid sunfanilic trong acid acetic nóng.)

Dung dịch Griess B: α – naphtylamin tinh khiết 0.1g

Nước cất 20 ml (Hòa tan α – naphtylamin trong 20 ml nước cất sôi Lọc và cho acid acetic 10% vừa đủ 150 ml)

Hai dung dịch này để riêng rẽ trong hai lọ thủy tinh màu trong tối Khi dùng, trộn 1 thể tích dung dịch A và 1 thể tích dung dịch B (hỗn hợp này là thuốc thử Griess) Nếu thuốc thử có màu hồng thì cho một dúm kẽm, lắc mạnh và lọc

Dung dịch NaNO2 tiêu chuẩn NaNO2 tinh khiết 0.50g

Nước cất vừa đủ 1000ml (1 ml dung dịch này chứa 0.5 mg NaNO2)

Dung dịch NaNO2 chuẩn Dung dịch NaNO2 tiêu chuẩn 1ml

Nước cất vừa đủ 1000ml

Dung dịch Ag2SO4 Ag2SO4 4.395 gam

Nước cất vừa đủ 1000 ml (1 ml dung dịch Ag2SO4 kết tủa được 1 mg Cl- )

III TIẾN HÀNH THỬ

1 Chuẩn bị mẫu thử

Cân thật chính xác khoảng 2 gam thực phẩm (chính xác đến hai số lẻ), nghiền nát, cho vào 50 ml nước cất và chiết suất nitrite ở 40oC trong 30 phút Sau đó để nguội, cho thêm 15 ml dung dịch Ag2SO4, lắc đều, cho nước cất vừa đủ 100ml Sau đó đem lọc qua 2

tờ giấy lọc, lấy 5ml dịch lọc pha loãng với nước cất vừa đủ 100 mL trong bình định mức (mẫu thử)

2 Định lượng

Lấy 12 ống nghiệm bằng thủy tinh trắng trong suốt, cùng cỡ, có vạch 10 ml cho vào lần lượt các dung dịch theo thứ tự như bảng sau:

Ống

Dung dịch

NaNO2

chuẩn

(0.5µµµµg/ml)

0.8

ml

1.6

ml

2.4

ml

3.2

ml

4.0

ml

4.8

ml

5.6

ml

6.4

ml

7.2

ml

8.0

ml

0

ml

0

ml

Nước thêm

vừa đủ 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml 10ml Griess A 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml Griess B 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml Hàm lượng

NaNO2

(µµµµg/ml)

0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 n1 ? n2 ?

Lắc đều, để yên 15 phút, đo độ hấp thu của dung dịch trong các ống nghiệm bằng máy quang phổ ở bước sóng 510 nm

IV TÍNH KẾT QUẢ

Vẽ đường chuẩn thể hiện sự tương quan giữa nồng độ Natri nitrite (NaNO2-) và độ hấp thu OD ở 510nm Với giá trị độ hấp thu ở ống 11 và 12, đối chiếu lên đường chuẩn để xác định nồng độ NaNO2- trong dung dịch thử, sau đó nhân với giá trị độ pha loãng để xác định hàm lượng NO2- trong thực phẩm ban đầu và nhân với tỷ số khối lượng giữa NO2- và NaNO2 (khối lượng NO2- bằng 2/3 khối lượng NaNO2) Giá trị hàm lượng NO2- trong thực phẩm là giá trị trung bình của hai lần đo của ống 11 và ống 12

Chú ý:

Phản ứng này rất nhạy, nếu dung dịch tử có nồng độ NaNO2 lớn hơn 5 mg/l thì phải pha loãng mới có độ chính xác cao

Nếu trong dịch thử có chứa nhiều ion Cl- (nồng độ > 50 mg/l) nó sẽ tạo màu phụ làm sai số, cần phải kết tủa dưới dạng AgCl bằng Ag2SO4

Dung dịch mang đi đo độ hấp thu phải trong suốt, nếu dung dịch đục cần phải lọc trong trước khi mang đi đo độ hấp thu

BÀI 3:

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT BẰNG

PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

Tinh bột là thành phần chủ yếu của nhiều loại củ và hạt, việc xác định đúng sẽ giúp

ta dự kiến chính xác lượng sản phẩm thu được cũng như tổn thất trong quá trình sản xuất Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột có nhiều nhưng có thể chia 3 nhóm:

Phương pháp quang học – dựa vào khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của tinh bột

Phương pháp hoá học – dựa trên cơ sở thuỷ phân tinh bột đến glucose bằng axit, sau đó xác định khả năng khử của dung dịch

Phương pháp sinh học – dựa trên cơ sở thuỷ phân tinh bột bằng bằng amylaza, sau đó đem lên men dịch đường để biến hành rượu rồi xác định lượng rượu tạo thành

I NGUYÊN TẮC

Thủy phân tinh bột thành đường trong dung dịch HCl 5% ở điều kiện đun sôi trong bình cách thuỷ trong thời gian 1h Dung dịch sau thuỷ phân được làm nguội và trung hoà bằng NaOH với chỉ thị methyl da cam

Hàm lượng đường trong dung dịch sau thủy phân có thể được xác định bằng nhiều phương pháp, tuy nhiên trong phạm vi bài thí nghiệm này hàm lượng đường được xác định bằng phương pháp lên màu với Ferrycyanure

Kết quả lượng đường khử trong dung dịch sau thủy phân trừ đi lượng đường khử trong dung dịch trước thủy phân chính là lượng đường hình thành từ quá trình thủy phân tinh

bột Hiệu số này nhân với hệ số chuyển đổi đường khử (glucose) thành tinh bột là 0.9 ta sẽ có được hàm lượng tinh bột trong mẫu nguyên liệu ban đầu

II DỤNG CỤ – HÓA CHẤT

1 Dụng cụ

Bình định mức dung tích 100, 250ml

Bình tam giác dung tích 250ml

Cốc thuỷ tinh 100, 250ml

Phễu thuỷ tinh

Ống đong dung tích 100ml

Ống sinh hàn khí

Nồi cách thuỷ

Bếp điện

Cân phân tích có độ chính xác 0,001g

Nhiệt kế đo được đến 10oC

2 Hoá chất

Axit chlohidric đặc

Dung dịch Ferrycyanure 1%

Dung dịch glucose 0.5%

Dung dịch hydroxyt natri 20% (5N)

Dung dịch hydroxyt natri 10% (2.5N)

(CH3COO)2Pb 10%

Na2HPO4 bão hòa

Methylene Blue

III TIẾN HÀNH

1 Chuẩn bị mẫu thử xác định hàm lượng đường khử ban đầu trong mẫu

Cân và cho vào cối sứ chính xác khoảng 5g bột, trộn với 30 ml nước cất, chuyển toàn bộ hỗn hợp vào bình tam giác 100ml Sau đó, kết tủa protein và các tạp chất bằng dung dịch acetate chì 10% (2 – 5ml) hoặc CHCl3 5%, sau đó loại bỏ lượng acetate chì dư bằng dung dịch Na2HPO4 bão hoà (3 -5 ml) thêm với lượng vừa đủ để kết tủa hoàn toàn acetate chì dư

Để yên hỗn hợp trong 10 phút, chuyển vào bình định mức 100ml, tráng kỹ, thêm nước cất tới vạch định mức và đem lọc

Nước lọc được mang đi chuẩn độ dung dịch Ferrycyanure 1%

2 Chuẩn bị mẫu thử xác định hàm lượng tinh bột

Cân khoảng 2g bột rồi chuyển toàn bộ vào bình tam giác 250ml Tiếp theo cho thêm 100ml HCl 5%, đậy nắp lại Lắc nhẹ rồi đặt vào nồi đun cách thủy, đun tới sôi và cho sôi khoảng 1h Mức nước ở nồi cách thuỷ phải luôn cao hơn mức nước trong bình thuỷ phân, phải chuẩn bị nước sôi để bổ sung vào Sau 1h thuỷ phân, toàn bộ lượng tinh bột đã chuyển hoá thành glucose, làm nguội đến nhiệt độ phòng rồi thêm 4 – 5 giọt metyl da cam, dùng NaOH 20% để trung hoà axit tới đổi màu (từ màu hồng chuyển sang màu vàng) Chú ý: Chỉ trung hoà khi đã làm nguội đến 30oC, vì ở nhiệt độ cao và kiềm cục bộ thì glucose sẽ bị phân huỷ làm kết quả kém chính xác

Trung hòa xong ta chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức 250ml, tráng kỹ, thêm nước cất tới vạch định mức, lắc kỹ và đem lọc

Dịch đường thu được sau khi lọc được mang đi chuẩn độ dung dịch Ferrycyanure 1%

3 Tiến hành chuẩn độ

Cho vào bình nón 10 ml dung dịch K3Fe(CN)6 1% và 2.5 ml dung dịch NaOH 2.5N, thêm vào một giọt Methylene Blue

Đun sôi và chuẩn độ ngay trên bếp bằng dung dịch đường khử hoặc dịch đường sau thủy phân từ burette, cho từng giọt, lắc mạnh

Dung dịch sẽ chuyển từ đỏ sang vàng và một giọt đường thừa đầu tiên sẽ làm mất màu xanh methylene blue, cho biết phản ứng đã kết thúc

Sau lần chuẩn độ đầu tiên mang tính định hướng ấy, tiến hành chuẩn độ lần thứ hai Lần này, sau khi đun sôi dung dịch Ferrycyanure, xả nhanh lượng đường (theo kết quả lần chuẩn độ trước), chỉ để lại khoảng dưới 1 ml để chuẩn độ tiếp tìm chính xác điểm cuối Kết quả tính toán chỉ sử dụng từ lần chuẩn độ thứ hai trở đi Lặp lại thí nghiệm 3 lần

4 Xác định lượng đường glocose chuẩn 0.5% tiêu tốn để phản ứng hết với 10 ml dd

K3Fe(CN)6 1%

Chuẩn độ tương tự như đối với dung dịch đường khử nhưng thay dung dịch đường khử trên burette bằng dung dịch đường glucose chuẩn 0.5% lặp lại thí nghiệm 3 lần

Chú ý: Với những dung dịch đường không màu hoặc có màu nhạt, ta có thể không cho chỉ thị Methylene Blue, chỉ xác định điểm cuối khi màu của dung dịch chuyển từ màu vàng đậm (Ferrycyanure) sang màu vàng rất nhạt (Ferrocyanure)

IV CÁCH TÍNH KẾT QUẢ

Hàm lượng đường khử trong nguyên liệu

m V

V V X

K g K

100 100

5 , 0

=

Trong đó: XK: Lượng đường khử ban đầu (g/100g)

Vg: Thể tích dung dịch glucose 0.5% dùng chuẩn độ (ml)

VK: Thể tích dung dịch đường khử dùng chuẩn độ (ml) V: Thể tích bình định mức đường khử (ml)

m: Khối lượng mẫu thí nghiệm (g) Hàm lượng đường khử trong dịch thủy phân

m V

V V X

TP g TP

100 100

5 , 0

=

Trong đó: XTP: Lượng đường khử trong dịch thủy phân (g/100g)

Vg: Thể tích dung dịch glucose 0.5% dùng chuẩn độ (ml) VTP: Thể tích dung dịch đường sau thủy phân dùng chuẩn độ (ml) V: Thể tích bình định mức (ml)

m: Khối lượng mẫu thí nghiệm (g) Hàm lượng tinh bột trong mẫu

9 0 )

(X TP X K

X: lượng tinh bột có trong mẫu ban đầu (g/100g)

0,9: Hệ số chuyển hoá glucose thành tinh bột

Bài 4

PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ FORMOL

(PHƯƠNG PHÁP SORENSE)

1 Nguyên lý:

Khi thêm formaldehyt vào dung dịch nước của acid amin, dưới tác dụng của formaldehyt, các nhóm amin bị metylen hóa tạo thành dẫn xuất metylen của acid amin:

R – CH – COOH + CH2O R - CH - COOH

R – CH – COOH + NaOH R – CH – COONa + H2O

N = CH2 N = CH2

Hợp chất tạo thành là những acid mạnh hơn acid amin tự do, các nhóm cacboxyl của chúng dễ dàng định phân bằng kiềm, qua đó gián tiếp tính được lượng nitơ amin của các acid amin có trong dung dịch

Chú ý:

- Các muối amon như: NH4Cl, (NH4)2SO4 cũng tác dụng với formoldehyd tạo thành hexamethylen tetramin và HCl Acid này sau đó được trung hòa bởi kiềm:

2(NH4)2SO4 + 6CH2O (CH2)6N4 + 2H2SO4 + 6H2O

NH4Cl + 6CH2O (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2O

Tóm lại:

- Nếu trong chất thử chỉ có acid amin thì nito formol là nitơ acid amin