thực hành kiểm nghiệm vệ sinh an toàn thực phẩm

Mục tiêu: Qua phần thực hành, sinh viên nắm được một số thao tác, kỹ năng cơ bản trong phân tích định tính và định lượng các chất độc hại có trong thực phẩm.. giá B4: Tổng hợp kết quả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG

KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

BÀI GIẢNG THỰC HÀNH KIỂM NGHIỆM AN TOÀN

MỞ ĐẦU

1 Mục tiêu:

Qua phần thực hành, sinh viên nắm được một số thao tác, kỹ năng cơ bản trong phân tích định tính và định lượng các chất độc hại có trong thực phẩm

2 Nội dung bài giảng

Bài giảng “Thực hành Kiểm nghiệm an toàn lương thực thực phẩm” dành cho sinh viên năm thứ ba khoa Sinh - Môi trường, trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

Với thời lượng 30 – 60 tiết và tuỳ thuộc điều kiện, cơ sở vật chất của phòng thí nghiệm cho phép, bao gồm 7 bài thực hành với các nội dung chính của học phần lý thuyết kiểm nghiệm an toàn lương thực – thực phẩm

1 Đánh giá cảm quan thực phẩm

2 Đánh giá kim loại nặng trong thực phẩm

3 Phát hiện nhanh phẩm màu độc và không độc

4 Định tính và định lượng hàn the trong thực phẩm

5 Xác định nitrit và nitrat trong rau bằng phương pháp so màu

6 Xác định hàm lượng metanol trong đồ uống có cồn

7 Kiểm nghiệm vi sinh vật gây hại trong thực phẩm

3 Yêu cầu:

- Nghiêm túc thực hiện nội quy phòng thí nghiệm

- Đọc kỹ tài liệu trước khi thực tập dưới phòng thí nghiệm

- Làm theo hướng dẫn của CBGD

- Pha một số hoá chất đơn giản, không độc hại

BÀI 1: ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHO ĐIỂM, PHÉP

THỬ 2-3 VÀ PHÉP THỬ TAM GIÁC

- Củng cố lại kiến thức đã học về thực hành cảm đánh giá cảm quan

- Xây dựng, bố trí được bài thí nghiệm đánh giá cảm quan

- Đánh giá và xử lý số liệu thu được từ đó đưa ra nhận xét kết quả thu được

- Thí nghiệm 1: mẫu 3 lại coffee được mã hóa (539, 235, 416)

- Thí nghiệm 2: mẫu nước ngọt được mã hóa (237, 234, mẫu kiểm chứng R)

- Thí nghiệm 3: mẫu sữa (so sánh độ ngọt) được mã hóa (237, 234)

3.1 THÍ NGHIỆM 1: Đánh giá thị hiếu ba mẫu coffee bằng phép thử cho điểm

3.1.1 Nguyên tắc

- Người thử sử dụng một thang điểm để đánh giá cường độ cảm giác Thang đó

có thể là một đoạn thẳng giới hạn ở hai đầu mút bởi các từ khóa : “rất yếu” và

“rất mạnh” Người thử phải thể hiện cảm nhận của họ bằng cách vạch vào một

vị trí trên thang (thang không cấu trúc) Ngoài loại thang này, có thể sử dụng một loại thang được cấu tạo thành từ một dãy số (thang có cấu trúc) để cho

điểm Cường độ cảm nhận thấp nhất sẽ tương ứng với giá trị bé nhất trên thang, ngược lại chúng có cường độ mạnh nhất

3.1.2 Quy trình thực hiện

- Mẫu được chuẩn bị và được mã hóa theo số ký hiệu là (539, 235, 416)

B1: Hiểu được nguyên tắc phép thử B2: Mỗi sinh viên nhận lần lượt 3 mẫu thực phẩm đã được gắn mã số gồm 3

chữ số (539, 235, 416)

B3: Nếm thử và đánh giá mức độ ưu thích đối với các mẫu vào phiếu đánh

giá

B4: Thu nhập kết quả và xử lý số liệu

B4: Thu nhập kết quả và xử lý số liệu

B5: Đánh giá và báo cáo kết quả

3.2 THÍ NGHIỆM 2: So sánh hai mẫu với mẫu đối chứng thứ ba bằng phép

thử 2-3

3.2.1 Nguyên tắc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ PHÉP THỬ CHO ĐIỂM THỊ HIẾU

Họ tên người thử: Ngày thử:

- Mức độ ưa thích của anh/chị đối với mẫu có mã số là:

- Là phép thử gồm 3 mẫu trong đó có 2 mẫu giống nhau Một trong 2 mẫu giống nhau này là mẫu kiểm chứng Người thử được mời xác định xem trong hai mẫu còn lại, mẫu nào giống mẫu kiểm chứng

3.2.2 Cách tiến hành

B1: Hiểu được cách thực hiện phép thử 2-3

B2: Thử mẫu R

B3: Thử 2 mẫu còn lại (mẫu 237 và 234) và đánh giá mẫu nào giống mẫu R

vào phiếu trả lời

B4: Tổng hợp kết quả

B5: Xử lý kết quả và báo cáo

3.3 THÍ NGHIỆM 3: So sánh hai mẫu 237 và 273 mẫu nào ngọt hơn bằng

phép thử so cặp

3.3.1 Nguyên tắc

- Là phép thử gồm 2 mẫu, người thử được mời trả lời, liệu có sự khác nhau giữa hai mẫu A và B đối với tính chất cảm quan nào đó không? Nếu có, mẫu nào (ngọt, chua, thơm…) hơn ?

3.3.2 Cách tiến hành

B1: Hiểu được cách thực hiện phép so sánh cặp đôi

B2: Thử 2 mẫu đã được mã hóa (237 và 234) và đánh giá vào phiếu đánh

PHIẾU TRẢ LỜI PHÉP THỬ 2-3

Họ tên người thử………Ngày thử: 12/04/2016

Bạn sẽ nhận được mẫu thực phẩm kí hiệu là R và 2 mẫu khác, trong 2 mẫu này có 1 mẫu giống với mẫu R Trước tiên hãy nếm mẫu R sau đó nếm

2 mẫu còn lại theo thứ tự từ trái qua phải rồi ghi lại mã số mẫu mà bạn cho là giống với mẫu R nhất Chú ý sử dụng nước sau mỗi lần thử

Trả lời: Tôi nhận thấy: ………

Lần thử Mẫu giống với mẫu kiểm

chứng

1, 2 ,3

Nhận xét: ………

giá

B4: Tổng hợp kết quả

B5: Xử lý kết quả và báo cáo

BÀI 2: ĐÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẦM BẰNG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ ATOMIC ABSORPTION

SPECTROMETRY (AAS)

- Biết được các phương pháp đánh giá kim loại nặng trong thực phẩm

- Thực hành đánh giá kim loại nặng bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử

- Sử dụng được máy công phá mẫu và máy hấp phụ nguyên tử

PHIẾU TRẢ LỜI PHÉP THỬ SO CẶP

Họ tên người thử………Ngày thử: 12/04/2016

Bạn nhận được 2 mẫu cafe có kí hiệu 234 và 237 Bạn hãy nếm từ trái qua phải xem mẫu nào đắng hơn?

Chú ý sử dụng nước sau mỗi lần thử

Trả lời: Tôi nhận thấy: ………

Không nhận thấy được

Nhận thấy được

Rõ ràng

Nhận xét: ………

- Khảo sát được đường chuẩn kim loại nặng (pb và Cd) đồng thời tính được hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu thực phẩm

2 Phương pháp hấp phụ nguyên tử Atomic Absorption Spectrometry (AAS)

2.1 Định nghĩa

- Phổ hấp thu nguyên tử (AAS) là 1 quá trình phân tích phổ để phát hiện định tính và xác định định lượng các nguyên tố gây ra sự hấp thu bức xạ từ hệ thống quang bằng các nguyên tử ở trạng thái khí

2.2 Nguyên lý

- Dựa trên sự hấp thu của hơi nguyên tử Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử đó Sau đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi đã bị đám hơi nguyên tử hấp thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu đem phân tích

2.3 Cấu tạo máy AAS

 Ưu điểm: Rẻ tiền, nguồn điện bao gồm trong máy

 Nhược điểm: Giới hạn về cường độ đối với một số nguyên tố

 Đèn phóng điện không cực EDL (Electronic Discharge Lamp)

Hình 2.3 Đèn EDL

Cường độ tốt cho các nguyên tố As, Se, P …

 Cải thiện giới hạn phát hiện

 Đòi hỏi nguồn cấp đặc biệt

 Cần 30p để làm ấm

 Đèn catot cường độ cao super lamp (S-HCL)

Đèn Super lamps là đèn catot sử dụng dòng điện bổ sung để tăng cường độ của đèn

 Đòi hỏi thời gian làm ấm

 Có thể yêu cầu nguồn riêng

- Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích, có hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu:

 Kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, sử dụng khí C2H2 và không khí nén hoặc oxit nitơ (N2O), gọi là Flame AAS

 Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa, sử dụng lò đố điện, gọi là ETA-AAS (Electro -Thermal-Atomization AAS)

 Quá trình nguyên tử hóa trong ngọn lửa

Hình 2.4 Quy trình nguyên tử hóa ngọn lửa

Quá trình nguyên tử hóa trong ngọn lửa gồm hai bước kế tiếp nhau

B1: chuyển dung dịch mẫu phân tích thành thể các hạt nhỏ như sương mù trộn

đều với khí mang và khí cháy Quá trình này được gọi là quá trình aerosol hóa hay nebulize hóa

B2: dẫn hỗn hợp aerosol cùng hỗn hợp khí đốt vào đèn để nguyên tử hóa Hệ

thống này gọi là Nebulizer system, nó gồm hai phần chính:

 Đèn để nguyên tử hóa mẫu (burner head)

 Buồng aerosol

(Aerosol hóa mẫu theo kỹ thuật pneumatic-mao dẫn: Kỹ thuật này người ta dung hệ thống Nebulize và khí mang để tạo ra thể sol khí của mẫu phân tích nhờ hiện tượng mao dẫn Trước hết nhờ ống mao dẫn S và dòng khí mang K

mà dung dịch mẫu được dẫn vào buồng aerosol hóa Trong buồng này, dung dịch mẫu được đánh tung thành thể bụi nhờ quả bi E và cánh quạt Q, rồi được trộn đều với hỗn hợp khí đốt và được dẫn lên đèn nguyên tử hóa)

- Bộ đơn sắc có nhiệm tách bước sóng được chọn từ các bước sóng phát xạ khác hoặc từ dãy phát xạ rộng của bộ nguyên tủ hóa

 Nguyên tắc làm việc

Khi đèn làm việc, catot được nung đỏ, giữa catot và anot xảy ra sự phóng điện liên tục Do sự phóng điện đó mà một số phân tử khí bị ion hóa Các ion vừa được sinh ra sẽ tấn công vào catot làm bề mặt catot nóng đỏ và một số nguyên

tử kim loại trên bề mặt catot bị hóa hơi và nó trở thành những nguyên tử kim loại tự do Khi đó dưới tác dụng của nhiệt độ trong đèn HCl đang được đốt nóng đỏ, các nguyên tử kim loại này bị kích thích và phát ra phổ phát xạ của

nó Đó chính là phổ vạch của chính kim loại làm catot rỗng Nhưng vì trong điều kiện làm việc đặc biệt của môi trường khí trơ có áp suất thấp, nên phổ phát xạ đó chỉ bao gồm các vạch nhạy của kim loại đó

- Hệ điện tử/ máy tính để điều khiển và xử lý số liệu

2.4 Ưu nhược điểm

- Ưu điểm

 Độ chính xác của máy AAS cao: RSD < 2%

 Độ lặp lại rất tốt: RSD < 1%

 Độ nhạy: rất nhạy, đo dược hàm lượng tới ppb (microgam/ kg)

 Chi phí đầu tư thấp so với máy ICP-OES

 Phân tích được rất nhiều nguyên tố và thời gian phân tích nhanh

- Nhược điểm

 Giá thành đắt đỏ

 Thiết bị bảo dưỡng khó khăn

 Thời gian khởi động lau

 Hóa chất thực hiện phải tính khiết

 Không xử lý mẫu ở nồng độ quá ngưỡng

2.5 Ứng dụng

- Nông nghiệp

 Xác đinh kim loại trong phân bón, thức ăn, cây trồng, nước, đất

 Cu, Zn, Mn thức ăn chăn nuôi

 Ni và Cd trong phân bón

 Fe trong nguyên liệu cho phân bón

 Na, K, Ca và Mg thức ăn của động vật

- Công nghiệp

 Quản lý chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm

 Nước thải và chất thải rắn

 Ni và Zn trong nước thải mạ điện

 Na trong CsCl và dung dịch muối

 Fe và Co trong kính

- Y khoa

 Huyết thanh, nước tiểu, máu, tế bào

 Các nguyên tố độc hại và các nguyên tố cần thiết

 Cd, Ni và Pb trong máu

 Li ,Al trong huyết thanh

 Se trong huyết thanh và máu

2.6 Aspect LS

- Aspect LS là phần mềm kiểm soát và phân tích máy quang phổ hấp phụ nguyên

tử Analytik Jena AG

2.7 Cách sử dụng phầm mềm Aspect LS

B1: Khởi động phầm mềm bằng cách chọn biểu tượng của phần mềm

B2: thiết lập thông tin ban đầu (sau khi chọn giao diện phần mềm thì chương

trình hiển thị cửa sổ thông tin sau)

(1) Chọn phương pháp hóa phân tử

(2) chọn trạng thái mẫu và cách lấy mẫu

(3) nhập thông tin ca nhân

(4) chọn nếu chạy thử trên máy tính

(5) đồng ý đã điền thông tin thành công

B3: thiết lập chạy chương trình

(1) Thanh công cụ

(2) Các tinh năng của phần mềm

(3) bảng thông tin

B4: nhập thông tin chọn kim loại và tiến hành chạy chương trình

ii Máy công phá mẫu VELP-DK20

3.1 Cấu tạo

- Gồm có 2 bộ phận chính ( bộ phận phá mẫu và bộ phận thu hồi xử lý khí độc) 1: bộ phận gia nhiệt

2: giá đỏ ống nghiệm

- Mẫu được gia nhiệt lên ở bộ phận phá mẫu mực đích tăng tốt độ phản ứng và làm bay hơi các chất độc hại và chất không cần thiết Các chất độc hại ( acid, H2O, CO2 và NH3 ) sau khi bay hơi được bơm hút lên chuyển qua bộ phận sinh hàn ở đây gặp nhiệt độ thấp một số chất được ngưng tụ lại và được hứng

ở bình 7 có chứ bazo giúp trung hòa acid và giữ lại một số chất cần thiết…

- Sử dụng acid HNO3 0,5% để trung hòa kim loại và giảm nồng độ kim loại

để thuận tiện cho quá trình hấp thu nguyên tử diễn ra an toàn

3.3 Cách vận hành máy

B1: Kiểm tra nguồn nước cho bộ phận sinh hàn ( mở nguồn nước vào)

B2: bỏ các ống nghiệm vào bể phá mẫu

B3: đậy nấp hút khí lên các ống nghiệm

B4: kiểm tra nước ở bơm và Bazo

B5: mở máy phá mẫu

B6: mở máy bơm (máy hoạt động)

3.4 Lưu ý khi sử dụng máy vô cơ hóa mẫu

 Luôn cho dòng nước sinh hàn chạy qua

 Kiểm tra mức nước trong máy bơm ( không cao quá vạch max và thấp quá vạch min)

 Không để chế độ bơm sụt khí quá mạnh

 Luôn kiểm tra máy trong quá trình vận hành

 Báo cho người quản lý khi máy bị sự cố và không tự ý sửa chữa máy

 Máy công phá mẫu

B1: Cân khoảng 3 g mẫu con chính xác đến 0,001 g

B2: Nghiền nhỏ đối với mẫu rắn

B3: Cho mẫu vào ống thủy tinh rồi cho thêm 21 ml axit clohidric sau đó cho thêm 7

ml axit nitric (hỗn hợp nước cường toan)

Lưu ý: Do bước ba sử dụng acid đậm đặc nên người sử dụng cần lưu ý sau

 Mạng trang phục bảo hộ (găng tay, khẩu trang, kính)

 Thao tác chính sát, nhẹ nhàn, tránh bắn acid ra ngoài

B4: đậy kín ống thủy tinh sau đó để yên 16 h ở nhiệt độ phòng để quá trình oxi hoá

các chất hữu cơ trong đất xẩy ra từ từ

B5: Công phá mẫu bằng máy phá mẫu

lưu ý: Mẫu được công phá đến khi màu của dung dịch trong ống nghiệm chuyển sang màu

không màu, không để mẫu quá khô…

B6: trung hòa mẫu bằng acid HNO3 0,5% ( mục đích hòa tan kim loại nặng

B7: lọc và định mức ( bình 50ml hoặc bình 100ml)

A2: xác định kim loại nặng bằng phương pháp ASS

B1: xây dựng đường chuẩn kim loại (pb và Cd)

B2: chạy kim loại

Cách tính kết quả kim loại nặng trong mẫu:

- Tính nồng độ kim loại qua Abs

 Sau khi đo được mật độ quang của các mẫu ta đi tính nồng độ kim loại dựa vào phương trình đã xây dựng được y=ax + b

Trong đó:

A hàm lượng kim loại tính theo đơn vị g/l

X hàm lượng kim loại nặng tính được

a số thể tích định mức

m khối lượng mẫu ban đầu

 Hàm lượng kim loại tính theo đơn vị mg/l

sẽ làm giải phóng chất màu của kiềm phẩm

- Có hai loại phẩm màu kiềm tính:

 Chromobase: sản phẩm chiết có màu sẽ hòa tan được trong ether và nhuộm màu ether

 Leucobase: sản phẩm chiết không màu, hòa tan được trong ether và không nhuộm màu ether

- Dung dịch ether có chứa chất màu kiềm tính nếu cho tác dụng với acid loãng (acid acetic), chất màu ban đầu lại chuyển sang dung dịch acid và nhuộm màu dung dịch acid (cả laucobase và chromobase)

- Nước siro: mua tại quán chè Phạm Như Xương

- Khoai deo: mua tại chợ Hòa Khánh

- Mẫu màu công nghiệp (màu xanh), mẫu màu thực phẩm (màu vàng): mua tại địa chỉ 22, Tôn Đức Thắng

- Cân 3g mẫu, cắt hoặc nghiền nhỏ mẫu cho vào ống 1 Đậy nút, lắc kỹ để yên

- Gạn nước ống 1 vào ống 2 Lắc nhẹ, đậy nút, để yên phân lớp

- Gạn lớp ether ở trên (ống 2) sang ống 3 Lắc đều, để yên và quan sát

4 Kết quả

- Dung dịch acid acetic (dưới) có màu: Phẩm màu kiềm không được phép dùng

- Dung dịch acid acetic (dưới) không màu: phẩm màu acid được phép dùng

BÀI 4: ĐỊNH TÍNH VÀ BÁN ĐỊNH LƢỢNG ACID BORIC HOẶC NATRI BORAT TRONG THỰC PHẨM

(Ban hành kèm theo Quyết định số 3390/QĐ-BYT ngày 28 tháng 9 năm 2000 của Bộ trưởng Bộ Y tế)

1 Nguyên tắc

- Mẫu thực phẩm được acid hoá bằng acid hydrocloric, sau đó đem đun nóng trên nồi cách thuỷ, acid boric (H3BO3) hoặc natri borat (Na2B4O7) được phát hiện bằng giấy nghệ Sự có mặt của H3BO3 hoặc Na2B4O7 sẽ chuyển mầu vàng của giấy nghệ sang mầu đỏ cam

- Giấy quì xanh

- Bột nghệ (bột Tumeric) hoặc nghệ tươi

giấy lọc vào dịch lọc, chờ thấm đều Lấy ra phơi khô ở nhiệt độ phòng, sau đó cắt thành những dải giấy có kích thước 1cm x 6cm Giấy nghệ được bảo quản trong lọ kín, tránh sánh sáng, ẩm và hơi CO2, SO2, NH3, NO

- Chuẩn bị giấy nghệ từ nghệ tươi (nếu không có sẵn bột nghệ): Lấy 5 gam nghệ tươi đã cạo sạch vỏ và thái mỏng, ngâm với 40ml cồn 900, để chỗ ấm, thỉnh thoảng lại lắc Sau 3 ngày chắt dịch ngâm ra, dùng dịch này tẩm giấy lọc, để khô tự nhiên (tránh nơi có hơi acid hay amoniac) Cắt thành từng dải giấy có kích thước 1cm x 6cm và bảo quản như trên

Chú ý: Giấy nghệ chỉ sử dụng trong vòng 10 ngày kể từ khi chuẩn bị

3.2 Chuẩn bị dung dịch chuẩn

Dung dịch chuẩn acid boric có nồng độ 1%: cân chính xác 1g H3BO3 vào bình định mức dung tích 100ml thêm nước cất vừa đủ 100ml Lắc cho H3BO3 tan hết (có thể đun nóng nhẹ trên nồi cách thuỷ cho tan hoàn toàn)

4 Phương pháp tiến hành

4.1 Chuẩn bị mẫu thử

Cho vào cốc có mỏ dung tích 200ml

+ 25g mẫu thực phẩm đã nghiền nhỏ trong cối sứ

+ Nếu mẫu có chất béo thì làm lạnh bằng nước đá hoặc để trong tủ lạnh rồi vớt

bỏ lớp chất béo đã đông lại

+ Nếu mẫu có màu thì loại màu bằng cách cho sợi len nguyên chất vào mẫu

để hấp thụ hết màu rồi lấy dịch trong không màu dùng để phân tích (dịch thử)

+ Phạm vi áp dụng của phương pháp này không giới hạn với các loại thực phẩm

4.2 Định tính acid boric hoặc natri borat trong mẫu thử

Nhúng dải giấy nghệ vào phần dịch thử cho thấm đều Lấy giấy ra để khô tự nhiên rồi đọc kết quả sau 1 giờ nhưng không quá 2 giờ

Tiến hành đồng thời một mẫu trắng để so sánh (thay 25g mẫu thực phẩm bằng 25ml nước cất và làm theo quy trình trên)

Nếu mầu của giấy nghệ chuyển từ vàng sang đỏ cam thì trong mẫu có H3BO3hoặc Na2B4O7 Để khẳng định sự có mặt của H3BO3 hoặc Na2B4O7 thì tiếp tục

hơ giấy này trên hơi amoniac, màu đỏ cam sẽ chuyển thành màu xanh đen và chuyển lại mầu đỏ hồng ở môi trường acid (hơ trên miệng lọ HCl)

Giới hạn phát hiện của phương pháp này là 0,001%

4.3 Bán định lượng acid boric hoặc natri borat trong mẫu thử

4.3.1 Tiến hành phản ứng lên màu

Dùng 9 ống nghiệm có nút dung dịch 15ml, đánh số từ 1 đến 9, cho vào các hóa chất lần lượt như sau, đậy kín, lắc đều: