Tuy nhiên hiện nay nhiều cơ sở sản xuất kinh doanh vẫn khôngtuân theo quy định về tiêu chuẩn an toàn trên mà đã sử dụng chất bảoquản với hàm lượng vượt mức cho phép gây ảnh hưởng lớn đến
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến cô giáo : Võ ThịHoà thạc sỹ hoá học đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong quá trìnhhoàn thành đề tài này
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy ,các cô trong khoa Hoáhọc trường Đại Học Vinh, cùng bạn bè trong đã giúp đở tôi trong quátrình nghiên cứu và hoàn thành khoá luận
Do thời gian nghiên cứu còn hạn chế và sự khó khăn về trang thiết
bị thí nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được
sự thông cảm của thầy cô bạn bè
Tôi xin chân thành cảm ơn
Trang 2khoa học và về công nghệ đòi hỏi các mặt hàng thực phẩm phải ngàycàng dồi dào và phong phú về số lượng cũng như chất lượng trong quátrình chế tác thực phẩm có thể bổ sung thêm chất phụ da, chất bảo quảnvào Tuy nhiên sự bổ sung này phải đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam vềhàm lượng các chất bảo quản trong thực phẩm, khi đó thực phẩm mớiđảm bảo an toàn
Tuy nhiên hiện nay nhiều cơ sở sản xuất kinh doanh vẫn khôngtuân theo quy định về tiêu chuẩn an toàn trên mà đã sử dụng chất bảoquản với hàm lượng vượt mức cho phép gây ảnh hưởng lớn đến sức khoẻcủa người tiêu dùng
Trong các chất bảo quản thường dùng thì axit sorbic và muối kalysorbat là những chất được sử dụng nhiều Chúng tôi đã chọn đề tài là :xác định hàm lượng axit sorbic bằng thuốc thử axit thiobarbiturric vàchất oxi hoá là K2Cr2O7
Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đặt ra các nhiệm vụ sau:
- Tìm các điều kiện tối ưu cho phép phân tích định lượng axitsorbic bằng phương pháp trắc quang dùng thuốc thử axit thiobarbituric
và chất oxi hóa là K2Cr2O7
- Tìm hiệu suất cất tối ưu nhất để cất axit sorbic ra khỏi thực phẩm-Kiểm tra các điều kiện tối ưu qua mẫu tự tạo
- Áp dụng quy trình để xác định hàm lượng axit sorbic trong một
số mẫu nước mắn và một số mẫu hạt trân châu bán trên thị trường thànhphố Vinh
Hy vọng nhận được nhiều ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy
cô để có phương pháp tốt nhất áp dụng vào thực tế phân tích các chấtbảo quản thực phẩm trên thị trường
Trang 3PHẦN I: TỔNG QUAN
I.1 Axít SorbíC [7].
I.1.1 Đặc điểm của axít SorbíC [7].
Công thức phân tử: C6H8O2.
Công thức cấu tạo
Axít Sorbic là chất rắn kết tinh, màu trắng, có vị chua, khó tantrong nước Độ tan trong nước lạnh là 0,16% Tan tốt trong các dung môihữu cơ như rượu ête và một số dung môi khác Axit sorbic được tìm thấytrong các quả tro núi và được tìm thấy lần đầu tiên từ việc tách các quảcòn xanh của cây thanh lương trà roman
Axít sorbic được sử dụng là axit thực phẩm nó là tác nhân chốnglại sự phát triển của sinh vật,.Thông thường các muối axit như natrisorbat, kali sorbat, canxi sorbat được ứng dụng rộng rãi hơn do dễ tantrong nước hơn so với trạng thái axít của nó
I.1.2 Độc tính của axit sorbic [6]
Khi hấp thụ một lượng lớn axit sorbic sẽ gây ra sự nở to của gan
và thận, một số trường hợp còn có sự biến đổi về mô học của các cơquan Đặc biệt sản phẩm của sự chuyển hoá axit sorbic trong thực phẩmđược bổ sung làm chất bảo quản là điều đáng quan tâm Axit sorbickhông phân ly có thể phản ứng cộng, đặc biệt là với HNO2 Sản phẩm
Trang 4này rất độc hại ngoài gây to nở về gan thận còn gây ra khả năng đột biếngen.
Chất phụ da thực phẩm là chất mà bình thường không được tiêuthụ như một thực phẩm thực thụ hoặc không được sử dụng như mộtthành phần đặc trưng của thực phẩm ,có thể có hay không có giá trị dinhdưỡng, chủ yếu cho vào thực phẩm nhằm mục đích công nghệ
I.3.1 Phân loại chất phụ da.[6]
Phân loại theo tính chất công nghệ có:
I.3.2 Một số vấn đề về chất bảo quản thực phẩm [6,7]
Chất bảo quản là các hóa chất tự nhiên hay tổng hợp được thêmvào sản phẩm như thực phẩm, dược phẩm, sơn, các mẫu phẩm sinh học
để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự thối rửa, hư hỏng ngây ra bởi sự pháttriển của vi sinh vật hay do các thay đổi không mong muốn về mặt hóahọc
Các chất bảo quản thông thường được sử dụng một mình hoặc gắnliền với các phương pháp bảo quản khác Đôi khi người ta còn phối hợpgiữa biện pháp bảo quản kháng khuẩn với bảo quản chống ôxi hóa.Trong đó bảo quản kháng khuẩn hoạt động trên nguyên tắc ngăn chặn sự
Trang 5phát triển của các loại vi khuẩn, nấm mốc và côn trùng, còn bảo quảnchống ôxi hóa hoạt động trên nguyên tắc ngăn chặn quá trình ôxi hóa cácthành phần trong thực phẩm
Các chất bảo quản được chia làm 3 nhóm:
+ Nhóm bị cấm: đó là các chất có độ độc cao
Ví dụ như chất E103 ( Benzensunphonat natri)
+ Nhóm được phép: Ví dụ như chất E104 ( Vàng quinolin)
+ Nhóm thực phẩm là các chất có độ độc hại thấp
Ngoài chất bảo quản axit sorbic còn có các chất bảo quản sau:
+ Axit malic
.- Axit malic là loại axit phổ biến nhất trong các loại rau quả
.- Axit malic thường được ứng dụng trong sản xuất mứt, các loạinước quả, bánh kẹo và rượu vang
+ Axit lactic
Axit lactic có nhiều trong rau quả muối chua và các sản phẩm lênmen chua như sữa chua, bánh mì, bún, nước giải khát lên men, ứng dụngtrong lên men rau quả và bảo quản rau quả
+ Axit axetic (pKa = 4, 75)
Axit axetic và các muối được sử dụng chủ yếu để tạo vị chua vàchống vi sinh vật, chủ yếu chống nấm men và vi khuẩn (ngoại trừ các vikhuẩn lên men axit axetic, axit latic, và axit butyric)
Hoạt tính của axit axetic thay đổi tuỳ thuộc vào sản phẩm thựcphẩm, môi trường, và vi sinh vật cần chống
+ Axit xitric
Axít xitric là một axít hữu cơ yếu, và là một axít ba lần axít Nó làmột chất bảo quản tự nhiên và cũng được sữ dụng để bổ sung vị chua
Trang 6cho thực phẩm hay các loại nước ngọt Trong hóa sinh học, nó là tácnhân trung gian quan trọng trong chu trình axít xitric và vì thế xuất hiệntrong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật .
I.2.3.Hàm lượng sử dụng của một chất bảo quản trong thực phẩm[6]
1 Axit lactic: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (tính theomg/kg trọng lượng cơ thể/ngày): không giới hạn Mức dùng thôngthường: không giới hạn
2 Axit axetic: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: khônggiới hạn Mức dùng thông thường: không giới hạn
3 Natriaxetat:lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 15 mg/kg
cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,3 – 0,5%
4 Natri benzoat: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 5mg/kg cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,03 – 0,2%
5 Natri propionat: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 10mg/kg cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,1 – 0,3%
6 Kaly sorbat: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 25 mg/kg
cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,05 – 0,2%
Trang 77 Natri nitrit: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 0,2 mg/kg
cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,01 – 0,02%
Bộ được phép sử dụng.:
- Axit benzoic dùng trong chế biến nước giải khát, liều lượng tối
đa cho phép là 600 mg/kg; dùng trong dưa chuột dầm đóng lọ, tương càchua; liều lượng tối đa là 1 g/kg
- Axit sorbic dùng trong nước dứa ép đậm đặc, mứt, thạch quákhông quá 1 g/kg; dùng trong chế biến mơ khô không quá 1 g/kg
- Canxi benzoat dùng trong tương cà chua, nước quả ép đậm đặc,liều dùng tối đa 1 g/kg; dùng trong rượu vang, các đồ uống có rượu, liềulượng tối đa 200 mg/kg
- không quá 500 mg/kg; dùng trong dưa chuột,thạch quả khôngquá 1 g/kg
- Natri sorbat (sodium sorbat) dùng trong mơ khô, mứt chanhkhông quá 500 mg/kg, trong dưa chuột, mứt thạch quả, không quá 1 /kg
I.3 Các phương pháp phân tích hàm lượng axit sorbic trong thực phẩm[7,8]
I.3.1 Phương pháp đo phổ UV.
Nguyên tắc đo: axit sorbic sau khi được chiết ra khỏi mẫu đượchòa tan vào hỗn hợp của dung môi dietylete và ete dầu hỏa, tỷ lệ 1/1 và
đo phổ hấp thụ ở bước sóng 250nm
Hoặc: Cho dung dịch KMnO4 1N cho vào bình chứa mẫu axitsorbic rôì lắc trong một phút sau đó cho hỗn hợp dietylete và ete dầu hỏa1/1 lắc đều đo phổ hấp phụ tại bước sống từ 220 - 300 nm Nếu có đỉnhpíc xuất hiện tại bước sóng ở 250 nm thì xác định có axit sorbic
I.3.2 Phương pháp sắc ký lớp mỏng.
Trang 8Cách làm của phương pháp:
Axit sorbic sau khi đã chiết ra khỏi mẫu bằng phương chiết chodung dịch hidroxit vào sản phẩm chiết, cho thêm dietylete và các dungmôi khác vào lắc đều đem chiết, tách, lọc lấy sản phẩm, và đem phântích bằng sắc ký bản mỏng với lớp mỏng làm bằng silycagen, thuốc thửmàu là axit thiobarbituric hoặc sắt clorua peoxit Nếu phun chất thử làkhông khí khô và sắt cloruapeoxit tinh khiết thì axit sorbic (nếu có) sẽ cómột đốm vàng nằm phía dưới Nếu phun chất thử là axit thiobarbituric vàlàm nóng ở 100 0C trong 5 phút thì axit sorbit ( nếu có) sẽ cho một đốmmàu hồng phía trên
Ngoài ra còn có một số phương pháp xác định khác như:
+ Xác định hàm lượng axit sorbic bằng phương pháp chuẩn độ và
so màu
+ Sắc khí lỏng cao áp do Bahruddin, Md Fazlul Basi đã đưa ra quytrình xác định đồng thời một số chất bảo quản axit sorbic và axitbenzoic…trong thực phẩm bằng phương pháp HPLC
I.4.Một số vấn đề về phân tích quang phổ uv- vis [1,2]
Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích trắc quang là muốnxác định một cấu tử X nào đó , ta chuyển nó về dạng hợp chất có khảnăng hấp thụ ánh sáng đo sự hấp thụ ánh sáng của nó và suy ra hàmlượng chất cần xác định X
Những loại phản ứng dùng trong trắc quang có nhiều Để địnhlượng các cấu tử vô cơ, thường dùng 3 loại phản ứng sau:
- Phản ứng trực tiếp
- Phản ứng gián tiếp
- Phản ứng tạo kết tủa
Trang 9Sau đó tách và hoà tan kết tủa rồi định lượng những cấu tử đóbằng phương pháp trắc quang
Để định lượng các chất hữu cơ, người ta dựa trên phản ứng tổnghợp chất màu Ngoài ra trong phân tích trắc quang còn dùng phản ứngoxi hoá khử, phản ứng xúc tác…
Đo mật độ quang của một dãy dung dịch có nồng độ C khác nhaubằng một cuvet tại một bước sóng nhất định thì đồ thị là đường thẳng.Dựa vào đó ta xác định được nồng độ chất cần tìm
I.4.1.Phương pháp đường chuẩn [2]
Khi phân tích hàng loại mẫu , dùng phương pháp đường chuẩn sẽcho phép phân tích và kết quả khá nhanh:
Phương pháp này có ưu điểm là xác định được hàng loạt mẫunhưng để đo A cần có máy, máy đo càng chính xác thì kết quả càng tincậy song để dùng phương pháp này sự hấp thụ ánh sáng của dung dịchcần tuân theo định luật Bia
I.4.2 Phương pháp cặp đôi hay phương pháp chuẩn độ[2]
Ưu điểm của phương pháp:Xác định đơn giản, không cần máy.Nhược điểm: phụ thuộc vào mắt quan sát, độ chính xác thấp
I.4.3 Phương pháp thêm [2]
Ưu điểm của phương pháp: Loại trừ được các sai số do ảnh hưởngcủa các ion lạ
Nhược điểm: cần hóa chất tinh khiết
I 5 ĐẶC ĐIỂM THUỐC THỬ AXÍT THIO BARBITURIC [7]
Ký hiệu là TBA
Công thức phân tử C4H4N2O2S
Trang 10Công thức cấu tạo :
Tên quốc tế : 2- thioxodihydroprimidime-4,6(1H, 5H) dion
Khối lượng phân tử 144.15(g/mol)
Nhiệt nóng chảy 245oc hay 518k, 473F
Là chất bột màu trắng mịn , ít tan trong nước có mùi đặc trưng tantốt trong kiềm các axit Thio barbituric (TBA) đã được phát triển để địnhlượng các hợp chất andehyd
PHẦN II THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
II.1 Dụng cụ thiết bị.
Cân phân tích có độ chính xác ±0.1 mg
Máy đo phổ Light wave
Cuvet thuỷ tinh
Thiết bị chưng cất rượu
Trang 11Tất cả hóa chất đều tinh khiết phân tích
Nguyên liệu để phân tích: Hạt trân châu, nước mắm
II.3 Chuẩn bị các dung dịch
III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM.
III.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU.
III.1.1 XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG TỐI ƯU.
Cách làm như sau:
Lấy 2.0 ml dung dịch I cho 2,0 ml dung dịch K2Cr2O7 0.05% đun
Trang 12nóng khoảng 5 phút rồi cho 2,0 ml TBA vào đun 10 phút cho vào bình
50 ml để yên 25 phút.Đo mật độ quang của dung dịch tại các bước sóng
từ =500 nm đến =550 nm
Vây bước sóng tối ưu là opt=530nm
III 1.,2 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN OXI HOÁ TỐI ƯU.
Cách tiến hành như sau:
Lấy 2.0ml dung dịch I ( dung dịch axit Sorbic có nồng độ 50µg/ml) cho vào các ống nghiệm, rồi thêm 2.0 ml chất oxi hoá K2Cr2O7
0.05% Sau đó đun thời gian tăng dần như từ o đến 20 phút
Sau đó cho 2.0 ml thuốc thử Thio barbituric axit (TBA) vào đun n
10 phút cho vào bình định mức 50ml Để yên dung dịch trong 25 phút
Đo mật độ quang của dung dịch tại các bước sóng tối ưu opt=530nm Ta
có kết Giá trị mật độ quang cao nhất tại thời gian đun 5 phút
III.1.3 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TÁC DỤNG CỦA THUỐC THỬ VỚI CHẤT CẦN PHÂN TÍCH
Cách tiến hành như sau:
Lấy 2.0 ml dung dịch I cho ,thêm tiếp 2,0ml K2Cr2O7 0.05% đunnóng c 5 phút sau đó cho 2.0ml thuốc thử Thio barbituric axit (TBA)vào đun nóng theo các thời gian tăng dần từ 0 đến 20 phút cho vào bìnhđịnh mức 50ml cho nước cất vào đến vạch định mức
Để yên trong 25 phút Đo mật độ quang của dung dịch tại các bướcsóng tối ưu opt=530nm Vậy bước sóng tối ưu nhất tại thời gian 10 phút
III.1.4 XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT ÔXI HOÁ K 2 Cr 2 O 7 TỐI ƯU.
Cách tiến hành như sau :
Lấy 2.0 ml dung dịch I (dung dịch axit Sorbic nồng độ(50µg/mol) cho vào các ống nghiệm trên lượng dung dịch K2Cr2O7 0.05%
Trang 13tăng dần từ 0 đến 3 ml như bảng sau:
đun nóng trong thời gian tối ưu 5 phút cho 2.0 ml thuốc thử Thiobarbituric axit (TBA) đun nóng trong thời gian tối ưu 10 phút vào bìnhđịnh mức 50ml Để yên trong 25 phút Đo mật độ quang của dung dịchtại các bước sóng tối ưu opt=530nm Ta có kết quả sau
lượng chất oxi hoá tối ưu là 2.0ml
III 1.5 XÁC ĐỊNH pH TỐI ƯU.
Cách làm như sau:
Dùng pipet lấy 2.0ml) cho 2ml dung dịch K2Cr2O7 0.05% vào đunnóng 5 phút cho 2.0 ml thuốc thử Thio barbituric axit (TBA) vào, và cholượng axit hay bazo vào tăng dần như sau đun nóng 10 phút cho vào bìnhđịnh mức 50ml kiểm tra pH của dung dịch Để yên trong 25 phút Đomật độ quang của dung dịch tại các bước sóng tối ưu opt =530nm Vậy
đun nóng 10 phút cho vào bình định mức 50ml cho nước cất vàođến vạch định mức Để yên trong 25 phút Đo mật độ quang A tại bướcsóng opt= 530nm kết quả thuốc thử tối ưu là 2,0 ml
Vậy điều kiện tối ưu là 2.0ml axit sorbic cần 2.0ml dung dịch
K2Cr2O7 0,05%rồi đun trong 5 phút cho 2.0ml axit thiobarbituric vào đun
10 phút và đo mật độ quang tại bước sóng opt=530nm
III.3 KHẢO SÁT THỜI GIAN ỔN ĐỊNH MÀU.
Trang 14Cách làm như sau:
Lấy 2.0ml dung cho 2,0ml dung dịch K2Cr2O7 0.05% vào.đunnóng trong 5 ,cho 2.0 mlThio barbituric axit (TBA) đun nóng 10 phútcho vào bình định mức 50ml Cho mẫu ổn định trong thời gian tăng dànnhư sau Đo mật độ quang A tại bước sóng opt= 530nm Ta có kết quảVậy thời gian đo mẫu tối ưu từ 25đến 30 phút
2 XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN
Cách làm như sau
Lấy lần lượt 0.00 ; 10.00; 20.00; 40.00; 60.00; 80.00 và 100 mldung dịch I (dung dịch có nồng độ 50µg/ml) cho vào bình định mức 100
ml rồi cho nước cất vào định mức đến vạch
Sau đó lấy 2.0ml từng dung dịch này cho tiếp 2.0ml dung dịch
K2Cr2O7 0,005% vào đun nóng 5 phút cho 2.0 ml thuốc thử Thiobarbituric axit (TBA) đun nóng trong 10 phút, cho vào bình định mức50ml cho nước cất vào đến vạch định mức.khi đó nồng độ các dung dịch
đó lần lượt là 0; 0.2; 0.4 ; 0.8; 1.2; 1.6; 2.0 (µg/ml )Tiến hành đo mật độquang tại bước sóng tối ưu opt=530nm và xây dựng đường chuẩn Ta cókết quả sau:
Trang 157 2,0 1.001
Đồ thị có dạng: y=0.4968x+0.0007
R2=0.9985
Hình 1:Đồ thị sự phụ thuộc nồng độ chất phân tích và mật độ quang
V1 XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT CHƯNG CẤT
Cách làm:
Lấy 25,0 ml dung dịch II ( dung dịch axit sorbic nồng độ 25 µg/ml) cho vào cốc 100ml, cho tiếp 25,0 ml dung dịch H2SO4 1N, cho 10,00 gMgSO4 Định mức bằng nước cất đến mức Cho tất cả vào bình cất Lấy10,00 ml NaOH 1N cho vào bình chứa sản phẩm cất, cất khoảng 25 phút.Lấy sản phẩm cất cho vào bình định mức 100 và thêm 15,0 ml H2SO41Nvào để trung hòa, cho nước vào định mức đến vạch
Lấy 2,0 ml sản phẩm cất này cho vào ống nghiệm tiếp tục tiếnhành như xây dựng đường chuẩn và đo mật độ quang của dung dịch này