Phân tích hàm lượng Ure có trong nước mắm_word

Nhưng kết quả giám sát chất lượng nước mắm của các cơ quan chức năng gần đây khiến người dân không yên tâm khi sử dụng các sản phẩm này vì hàm lượng urê cao quá mức cho phép theo tiêu ch

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

MÔN : HÓA PHÂN TÍCH DỤNG CỤ SEMINAR PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG URÊ TRONG NƯỚC MẮM GVHD: Phùng Võ Cẩm Hồng Sinh viên thực hiện - Nhóm 4 1 Nguyễn Hoàng Phương Trúc 18139210

2 Huỳnh Thị Thanh Tuyền 18139220

3 Thái Thị Ngọc Yến 18139233

4 Nguyễn Bích Thùy 18139191

5 Trần Thị Thủy Tiên 18139195

6 Phùng Thị Mỹ Trinh 18139207

7 Nguyễn Thị Cẩm Phương 18139155

8 Chế Thị Kiều Phương 18139153

9 Bùi Thị Thu Thảo 18139178

MỤC LỤC 1 TỔNG QUAN VỀ URÊ 1

1.1 CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA URÊ 1

1.2 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA URÊ 1

1.3 ỨNG DỤNG 1

1.3.1 Trong công nghiệp 1

1.3.2 Trong phòng thí nghiệm 2

1.3.3 Sử dụng trong y học 2

1.3.4 Chẩn đoán sinh lý học 2

1.3.5 Sử dụng trong chẩn đoán khác 2

1.4 TÁC HẠI 3

1.5 NGUYÊN NHÂN NƯỚC MẮM CHỨA URÊ 3

2 KHỬ URÊ TRONG NƯỚC MẮM: 5

3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG URÊ TRONG NƯỚC MẮM 5

3.1 NGUYÊN TẮC 6

3.2 THUỐC THỬ 6

3.3 THIẾT BỊ DỤNG CỤ 7

3.4 CÁCH TIẾN HÀNH 8

3.4.1 Chuẩn bị mẫu thử 8

3.4.2 Tạo dẫn xuất 8

3.4.3 Cách tiến hành 8

3.5 TÍNH KẾT QUẢ 10

4 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP 10

4.1 ƯU ĐIỂM 10

4.2 NHƯỢC ĐIỂM 10

5 KẾT LUẬN 10

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

LỜI NÓI ĐẦU

Nước mắm là sản phẩm truyền thống của người dân Việt Nam từ bao đời nay, đây là thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn của một gia đình Bên cạnh việc mang lại giá trị dinh dưỡng cao, nước mắm còn tạo hương vị hấp dẫn, làm bữa ăn

trở nên đậm đà, không những nổi tiếng ở trong nước mà còn được biết đến ở nhiều nước trên thế giới

Hiện nay, nhờ việc cải tiến công nghệ và chủ động nguồn nguyên liệu sản xuất mà sản lượng nước mắm được duy trì ổn định Trên thị trường có rất nhiều loại nước mắm khác nhau và tiêu chí để đánh giá chất lượng của nước mắm thì độ đạm

là yếu tố quan trọng hàng đầu Và đây chính là sơ hở dẫn đến gian lận trong việc sản xuất Người dùng có tâm lý độ đạm càng cao thì nước mắm càng ngon nhưng

có mấy ai biết rằng khi sản xuất nước mắm truyền thống thì độ đạm chỉ nằm trong khoảng từ 10 đến 30 độ N Từ đó làm tâm lý người tiêu dùng hoang mang vì không biết sản phẩm mình chọn liệu có bị ảnh hưởng đến sức khỏe

Trước đây việc kiểm tra chất lượng nước mắm tiêu thụ nội địa hầu như bị lãng quên nên không có gì đảm bảo về chất lượng sản phẩm Hiện nay, việc kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm đối với nước mắm đã được kiểm tra chặt chẽ hơn Nhưng kết quả giám sát chất lượng nước mắm của các cơ quan chức năng gần đây khiến người dân không yên tâm khi sử dụng các sản phẩm này vì hàm lượng urê cao quá mức cho phép theo tiêu chuẩn bộ y tế Việt Nam Bên cạnh đó, việc xử lý, thu hồi sản phẩm có hàm lượng urê chưa chặt chẽ dẫn đến nhiều lô hàng vẫn trôi nổi trên thị trường không thể kiểm soát được

Trong khi đó những phương pháp xét nghiệm urê trong nước mắm ở Việt Nam hiện nay đều không xác định được đâu là urê hình thành trong quá trình thủy phân đạm để sản xuất nước mắm và đâu là urê cho thêm vào đồng thời cũng chưa

có nghiên cứu khoa học nào về hàm lượng urê cao nhất và thấp nhất trong quá trình chế biến nước mắm trong thời gian qua

Hiện nay trên thế giới chưa có phương pháp xác định thành phần urê trong nước mắm, chỉ có phương pháp xác định urê trong các mẫu nền khác với các phương pháp như so màu, phương pháp urê, phương pháp sắc ký khí với đầu dò khối phổ, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Trong bài báo cáo dưới đây, nhóm chúng em sẽ trình bày phương pháp phân tích hàm lượng urê trong nước mắm bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao

1 Tổng quan về urê

1.1 Công thức cấu tạo của urê

Tên của urê theo IUPAC: Diaminomathanal

Urê có công thức hóa học là (NH2)2CO, cấu trúc phân tử biểu hiện dưới dạng:

Hình 1 Hình 2

ính chất chung của urê

Urê

có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ít tan trong este, ở trạng thái tinh khiết nhất urê không mùi Trong dung dịch, urê bị thủy phân thành (NH4)2CO3 hoặc phân hủy thành khí NH3 và CO2

Phân tử khối : 60 g/mol

Khối lượng riêng : 1,335g/ml

Độ hòa tan trong nước : 108g/100ml (20oC)

Điểm nóng chảy : 133oC

1.3 Ứng dụng

1.3.1 Trong công nghiệp

Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-formalđêhít

Như là một thành phần của phân hóa học và chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nó cung cấp một nguồn đạm cố định tương đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưởng

Như là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của lòng đường hay đường băng sân bay Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại như muối

Như là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị

Đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí nghiệp sản xuất bánh quy

Như là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nước thơm

Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnh sử dụng

để sơ cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước

Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel (AdBlue)

1.3.2 Trong phòng thí nghiệm

Urê là một chất biến tính protein mạnh Thuộc tính này có thể khai thác để làm tăng độ hòa tan của một số protein Vì tính chất này, nó được sử dụng trong các dung dịch đặc tới 10M

1.3.3 Sử dụng trong y học

Thuốc: Urê được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình tái hydrat hóa của da

1.3.4 Chẩn đoán sinh lý học

Do urê được sản xuất và bài tiết khỏi cơ thể với một tốc độ gần như không đổi, nồng độ urê cao trong máu chỉ ra vấn đề với sự bài tiết nó hoặc trong một số trường hợp nào đó là sự sản xuất quá nhiều urê trong cơ thể

Nồng độ urê cũng có thể tăng trong một số rối loạn máu ác tính (ví dụ bệnh bạch cầu và bệnh Kahler)

Nồng độ cao của urê (urêmia) có thể sinh ra các rối loạn thần kinh (bệnh não) Thời gian dài bị urêmia có thể làm đổi màu da sang màu xám

1.3.5 Sử dụng trong chẩn đoán khác

Các loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng vị

ổn định) được sử dụng trong xét nghiệm thở urê, được sử dụng để phát hiện sự tồn tại của Helicobacter pylori (H pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày và tá tràng người Xét nghiệm này phát hiện enzym urêase đặc trưng, được H pylori sản xuất

ra theo phản ứng để tạo ra amôniắc từ urê để làm giảm độ pH của môi trường trong

dạ dày xung quanh vi khuẩn

Các loài vi khuẩn tương tự như H pylori cũng có thể được xác định bằng cùng một phương pháp xét nghiệm đối với động vật (khỉ, chó, mèo - bao gồm cả các loại "mèo lớn" như hổ, báo, sư tử v.v)

1.4 Tác hại

Trong cơ thể người, nếu lượng urê cao quá mức có thể gây giảm hoạt động của tuyến giáp, rối loạn máu ác tính, rối loạn thần kinh… Ngoài ra, urê có thể chứa các thành phần nguy hiểm như kim loại nặng gây ngộ độc Nhẹ là chóng mặt, đau bụng, nặng hơn sẽ là nôn mửa, tiêu chảy, trường hợp cấp cứu không kịp sẽ gây tử

2

vong Khi ăn phải các loại thịt cá, hải sải có chứa dư lượng phân urê cao tới một mức nào đó, người ăn có thể bị ngộ độc cấp tính

Còn nếu ăn thường xuyên, nay một ít, mai một ít, về lâu dài người ăn sẽ bị ngộ độc mãn tính, với các dấu hiệu mất ngủ kéo dài, đau đầu, nhức mỏi cơ thể, giảm trí nhớ …

1.4.1 Nguyên nhân nước mắm chứa urê

1.4.1.1 Nguyên nhân 1: Urê nội sinh trong nước mắm

Trong nước mắm, thành phần gồm chất đạm dưới dạng axít amin và urê (gọi là urê nội sinh) Tuy nhiên, độ đạm nước mắm sản xuất theo phương pháp cổ truyền thường không vượt quá 30 độ, và không có chất 3MPCD (3 – metylclopropanđiol là chất gây ung thư), và hàm lượng urê nội sinh cũng nằm trong mức cho phép

1.4.1.2 Nguyên nhân 2: Urê được thêm vào nước mắm

Để tăng độ đạm trong nước mắm, có người cho vào “phân urê” Và bởi vì phương pháp phân tích urê trong nước mắm không thể phân biệt được đâu là urê nội sinh và đâu là urê “ngoại lai”, nên gây hại cho người tiêu dùng “Phân urê” là loại mà một vài nhà sản xuất cho vào nước mắm, cũng như một số ngư dân dùng để ướp cá bởi lẽ urê nội sinh trong nước mắm chính là nitơ, một chất tồn tại trong axít amin, nói nôm na là đạm cá

Phân urê (hay còn gọi là phân đạm), là amoni nitrat, có tác dụng làm tăng độ đạm cho đất đai, được cấu tạo bởi cacbon, nitơ, oxy và hydro với công thức CON2H4 Trong loại phân này, có 2 thành phần cực độc với cơ thể người là amoni và nitrat Nó tan trong nước, rượu etylic và amoniac nên vì thế, khi cho phân urê vào nước mắm, nó hòa trộn rất dễ dàng

Khi xâm nhập vào cơ thể người, amoni ngăn cản quá trình vận chuyển oxi trong máu, gây ra hiện tượng da và niêm mạc của người bị ngộ độc thâm tím, gần như đen bầm Hiện tượng này nhìn thấy rõ nhất ở môi, mũi, tai cùng các đầu ngón tay, ngón chân

Riêng nitrat khi vào ruột nó chuyển hóa thành nitrit, gây nhiễm độc hệ thần kinh khiến người bị ngộ độc nôn ói, choáng váng, chân tay bủn rủn Trường hợp nặng, nitrit gây trụy tim mạch dẫn đến chết người

Riêng nước mắm, vì số lượng ăn vào hàng ngày không nhiều nên không thể nhận ra hiện tượng ngộ độc amoni nitrat bởi lẽ liều gây độc của urê với cơ thể người khá cao: 8,7g/kg thể trọng Tuy nhiên, về lâu về dài, khi amoni nitrat tích lũy trong gan, trong hệ thần kinh đến một mức độ nào đó,

nó mới gây ra nhiều bệnh nan y

Ngoài ra cũng phải kể đến một trường hợp: nước mắm được làm từ cá

mà để bảo quản cá tươi trên biển, người ta ướp cá bằng urê thay cho nước đá

vì urê giúp làm lạnh môi trường dẫn đến urê ngấm vào cá Nếu cá này được dùng làm nước mắm thì lượng urê trong nước mắm sẽ tăng cao làm giảm chất lượng nước mắm

Hình 3: Các loại nước mắm Hình 4: Sản xuất nước mắm truyền thống

2 Khử urê trong nước mắm:

Như chúng ta đã biết urê khi cho vào nước mắm sẽ dễ bị vô cơ hóa thành đạm vô cơ (NH3) dễ khuếch tán hay bay hơi Cho nên chúng ta có thể xây dựng quy trình khử hết urê (nếu có) trong nước mắm một cách dễ dàng để có thể khử luôn các chất bảo quản mà nhà sản xuất cho vào nước mắm để làm chậm quá trình hư thối

Có 2 cách khử như sau:

Cách 1: Đổ nước mắm vào xoong (nồi), đun sôi 2 phút, để nguội, rót vào

chai như cũ

Cách 2: Đổ nước mắm vào cái xoong (nồi) , nâng nhiệt độ lên 80oC trong 30 phút, mở vung, để nguội, rót vào chai như cũ

Trong quá trình đun nếu có bọt nổi lên thì vớt ra, vì đó là những tạp chất kết tủa tạo thành trong quá trình đun nóng

3 Phương pháp phân tích hàm lượng urê trong nước mắm:

4

Có nhiều phương pháp được dùng để xác định hàm lượng urê trong nước mắm, chẳng hạn như:

Phương pháp sắc kí khí với đầu dò khối phổ GCMS

Phương pháp so màu

Phương pháp urê

Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao

Trong các phương pháp phân tích nói trên, mỗi phương pháp thể hiện tính ưu việt và hạn chế riêng Vì thế, tùy thuộc vào điều kiện tiến hành thí nghiệm, thời gian

và việc chuẩn bị hóa chất phục vụ cho phân tích mà có thể áp dụng các phương pháp khác nhau Độ chính xác của phương pháp phân tích còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ nhạy của thiết bị đo, dụng cụ, thao tác thực hiện, loại mẫu và phương pháp xử lí mẫu phù hợp Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng urê trong nước mắm dựa trên phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

3.1 Nguyên tắc

Phương pháp này áp dụng cho các loại nước mắm có hàm lượng urê0.01g/l Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao cho phép urê ( hoặc hợp chất tạo dẫn xuất của urê ) được tách trên cột thích hợp của sắc ký lỏng hiệu năng cao và được

đo bằng đầu dò UV, huỳnh quang, đầu dò + khúc xạ và đầu dò phổ

Phương pháp này thường được ứng dụng để xác định urê trong nước tiểu, rượu và phân bón

Trong phạm vi đề tài nghiên cứu này, tác giả sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao để phân tích hàm lượng urê có trong nước mắm sau khi tạo dẫn xuất với xanthydrol

3.2 Thuốc thử

Tất cả thuốc thử đều phải đạt chất lượng cho phân tích, dùng cho sắc kí lỏng hiệu năng cao hoặc có chất lượng tương đương Nước sử dụng phải là nước cất 2 lần hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có các quy định

3.2.1 Urê, tinh khiết (≥ 99,6%)

3.2.2 Urê, dung dịch chuẩn

3.2.2.1 Dung dịch chuẩn gốc, 1000ppm

Cân 1g urê tinh khiết, chính xác đến 0,0001g, cho vào bình định mức 1l Hòa tan và pha loãng bằng nước đến vạch Trộn đều

3.2.2.2 Dung dịch chuẩn trung gian, 100 ppm

Dùng pipet lấy chính xác đến 0,0001g, cho vào bình định mức 100ml, pha loãng bằng nước đến vạch

3.2.2.3 Dung dich chuẩn làm việc, 2ppm, 5ppm, 10ppm, 50ppm

Dùng pipet lấy chính xác 2ml, 5ml, 10ml, 20ml và 50ml dung dịch chuẩn trung gian, lần lượt cho vào từng bình định mức 100ml pha loãng bằng nước đến vạch

3.2.3 Axetonitril

3.2.4 Etanol, 99,9%.

3.2.5 Propan-1-ol.

3.2.6 Xanthydrol, tinh khiết.

3.2.7 Dung dịch xanthydrol, 0,02 M.

Cân 0,3925g xanthyldrol cho vào bình định mức 100ml Hòa tan và thêm propan-1-ol đến vạch, dung dịch được bảo quản ở nhiệt độ từ 5-10℃, tránh ánh sáng

3.2.8 Dung dịch natri axetat (CH 3 COONa) 0,02 M

Cân 1,64 g natri axetat cho vào bình định mức 1000ml hòa tan và thêm nước đến vạch

3.2.9 Dung dịch axit clohydrit (HCl) đậm đặc, d= 1,19.

3.2.10 Dung dịch axit clohydrit 1,5 M.

Dùng pipet lấy 12,4ml dung dịch HCl cho vào bình định mức 100ml và thêm nước đến vạch

3.3 Thiết bị dụng cụ:

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm thông thường cụ thể như sau:

6

Hệ thống sắc kí lỏng hiệu năng cao, gồm bơm áp lực cao, dụng cụ bơm mẫu, detector huỳnh quang có bước sóng kích hoạt 213nm và bước sóng phát xạ 308nm, bộ tích hợp

Cột phân tích HPLC, C18, 250mm x 4.6mm cỡ hạt trung bình cỡ 5 micromet Chú thích: chiều dài và đường kính của cột có thể được thay đổi theo kĩ thuật sử dụng HPLC

Bình định mức, dung tích 100ml và 1000ml

Pipet, bình thủy tinh dung tích 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 20ml, 50ml

Thiết bị siêu âm

Cân phân tích, có độ chính xác đến 0.0001g

Màng lọc, cỡ lỗ 0.45 micromet

Ống nghiệm, dung tích 15ml có nắp đậy kín

3.4 Cách tiến hành

3.4.1 Chuẩn bị mẫu thử

Lắc đều mẫu trước khi thử nghiệm Tùy theo hàm lượng urê có trong mẫu mà pha loãng mẫu bằng nước cất với hệ số pha loãng thích hợp (sao cho nồng độ urê có trong mẫu pha loãng nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn) Lọc mẫu trước khi tiến hành tạo dẫn xuất Mẫu đã pha loãng chỉ sử dụng trong ngày

3.4.2 Tạo dẫn xuất

3.4.2.1 Tạo dẫn xuất với chuẩn

Dùng pipet lấy chính xác 1ml các dung dịch chuẩn làm việc cho vào từng ống nghiệm có nút đậy kín Thêm chính xác 3ml etanol vào mỗi ống, lắc đều và lần lượt thêm 2ml dung dịch xanthydrol, 1ml dung dịch HCl Đậy kín ống, lắc đều, sau đó để yên ít nhất trong 5 phút

Lần lượt bơm các chuẩn đã được tạo dẫn xuất vào thiết bị HPLC

3.4.2.2 Tạo dẫn xuất với mẫu

Tương tự như phần tạo dẫn xuất với chuẩn, nhưng thay các dung dịch chuẩn làm việc bằng mẫu đã pha loãng thích hợp

Quá trình tạo dẫn xuất có thể thực hiện trên bộ tiền dẫn xuất mẫu tự động của thiết bị

3.4.3 Cách tiến hành

3.4.3.1 Điều kiện phân tích

Pha động:

Dung môi A: Axetonitril

Dung môi B: Axetonitril và dung dịch natri axetat (pH = 7,2) với tỷ lệ 36 : 64 (% thể tích)

Lọc các dung môi pha động qua màng lọc và loại bỏ khí hòa tan bằng cách để trong thiết bị siêu âm khoảng 10 phút trước khi sử dụng

Bước sóng kích hoạt 213nm, bước sóng phát xạ 308nm

Thể tích mẫu bơm: 20ml

Chương trình gradient pha động

8

Thời gian,

min

Tốc độ dòng,

ml/min

Dung môi A,

%

Dung môi B,

%