Tài liệu Báo cáo thí nghiệm phân tích thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HOC VÀ THỰC PHẨM LỚP 101160C - NHÓM 5 --o0o-- GVGD: Lê Hoàng Du SINH VIÊN THỰC HIỆN: Trần Quốc Thắng 10116058 Nguyễn Duy Quân 10116049 Trần Văn Chiến 10116006 Nguyễn Văn Nghĩa 10116040 Hoàng Thị Thùy Trinh 101166083 TP. Hồ Chí Minh- ngày 19/10/2012 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1: ĐỊNH LƯỢNG NITƠ TỔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP MICRO-KJELDAHL 1.Mục tiêu bài thí nghiệm. •Kiến thức: Nitơ trong vật liệu sinh học chủ yếu là nitơ protein, ngoài ra còn có một lượng nhỏ nitơ trong các thành phần khác gọi là nitơ phi protein. Nitơ tổng = Nitơ protein + Nitơ phi protein Hàm lượng phi protein trong các vật liệu sinh học được tính bằng cách nhân hàm lượng nitơ protein với một hệ số chuyển đổi xác định do hàm lượng nitơ có tỷ lệ ổn định từ 15- 18% protein. Đối với đại đa số protein hệ số chuyển đổi là 16%. Trong các nguyên liệu sinh học do hàm lượng nitơ phi protein nhỏ và việc tách riêng rất phức tạp nên theo quy ước người ta tính hàm lượng protein theo hàm lượng nitơ Cho vào bình Kjeldahl:5ml nước tổng và gọi là protein thô hay protein tổng. mắm+ 10ml H2SO4+xúc tác •Kỹ năng:  Xác định được giá trị nitơ tổng của các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật HClO 4 bằng phương pháp Micro-Kjeldahl.  Trình bày được nguyên tắc, trình tự tiến hành, tính toán kết quả và đánh giá Đun hỗn hợp cho đến khi dung dịch trở nên trong suốt. sai số cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. 2.Nguyên tắc Khi đốt nóng phẩm vật cần phân tích với H2SO4 đậm đăc, các hợp chất hữu cơ bị Làm nguội oxy hóa. Carbon và hydro tham gia tạo thành CO2 và H2O. Còn nitơ sau khi giải phóng ra dưới dạng NH3 sẽ kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch. Đuổi NH3 khỏi dung dịch bằng Chuyển dung dịch NaOH, đồng thời cấtđịnh và thu 3 bằng một lượng dư dung dịch mẫu vào bình mứcNH 100, để nguội sau đó định mức bằng nước đến vạch. H2SO4 0.1N. Định lượng H2SO4 0.1N dư bằng dung dịch NaOH 0.1N chuẩn, qua đó tính được lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu cần phân tích. Lấy 10ml dung dịch từ bình định mức cho vào 3.Sơ đồ trình tự thí nghiệm 3.1 Quá trình thực hiện thí nghiệmống phản ứng. Lắp vào máy cất đạm đã được chuẩn bị. Tiến hành cất đạm cho đến khi NH3 giải phóng hoàn toàn. Định phân bằng NaOH 0.1N với vài giot phenolphthalein cho đến khi dung dịch có màu hồng nhạt. Tính kết quả 3.2 Giải thích. - Mục đích của việc cho thêm chất xúc tác HClO 4 là để tăng nhanh quá trình vô cơ hóa, tăng nhiệt độ sôi và làm tăng vận tốc quá trình phản ứng. - Lưu ý: acid H2SO4 đậm đặc rất háo nước và tỏa nhiệt mạnh khi tiếp xúc với nước  làm bay hơi một phần do đó cần phải làm nguội trước khi định mức. - Các phản ứng xảy ra: 2CxHyOzNt + (4x+y-2z-2t) H2SO4đđ  t(NH4)2SO4 + 2xCO2+ (4x+y-2z- 3t)SO2+(4x+2y-2z -6t) H2O (NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2NH3 + H2O 2NH3 + H2SO4loãng  (NH4)2SO4 H2SO4dư + 2NaOH  Na2SO4 + H2O - Cách sử dụng bộ vô cơ hóa mẫu: + Bật công tắc (1) và gia nhiệt trước khoảng 5 phút. + Mang găng tay bảo hộ và nhẹ nhàng lắp bộ giữ (2) chứa các bình vô cơ hóa mẫu (4) vào. + Cho dung dịch mẫu và chất oxy hóa (H2SO4) vào bình vô cơ hóa mẫu. + Đống chặt hệ thống bằng bộ Gaskets. + Điều chỉnh núm (2) để tăng /giảm nhiệt độ đun. - Chuẩn bị máy cất đạm + Cắm điện, bật máy, mở vòi nước làm lạnh, chờ đến khi màn hình hiện lên máy đã sẵn sàng làm việc. + Lấy vào erlen 10ml dung dịch H2SO4 lắp vào máy. + Cài đặt chương trình cho máy: tỉ lệ sục hơi 50%; thể tích NaỌH 40% là 5-10ml; thời gian cất: 15- 30 phút. 4.Kết quả 4.1.Hàm lượng Nitơ tổng có trong mẫu - Công thức: - Trong đó: N: hàm lượng Nitơ tính bằng phần trăm khối lượng a: số ml dung dịch chuẩn H2SO4 0.1N đem hấp thụ NH3 b: số ml dung dịch NaOH 0.1N sử dụng chuẩn độ. m: khối lượng mẫu đem vô cơ hóa. V: tổng thể tích định mức dung dịch vô cơ hóa v: thể tích dung dịch vô cơ hóa dùng chưng cất 0.0014: lượng Nitơ(g) ứng với 1ml H2SO4 0.1N. K: hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH 0.1N - Kết quả thí nghiệm: a (ml) 11.5 b (ml) 8 m (g) 5 V (ml) 100 v (ml) 10 K 1 =0.98% - Vậy hàm lượng Nitơ tổng có trong nước mắm là 0.98%. 4.2.Độ đạm của nước mắm. - Độ đạm của nước mắm là số gam Nitơ trong 1 lít nước mắm. Đây là chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất của nước mắm. - Công thức tính: - Trong đó: X(g/l): hàm lượng Nitơ V(ml): thể tích dịch nước mắm đem vô cơ hóa. - Kết quả thí nghiệm: a (ml) 11.5 b (ml) 8 V (ml) 5 K 1 - Vậy độ đạm của nước mắm là 9.8 (g/l) 5. Bàn luận - Số liệu thực tế: 16g/l - Kết quả thí nghiệm khác nhiều so với thực tế. - Nguyên nhân sai số: + Quá trình lấy mẫu,cân mẫu không chính xác (làm tròn). + Hóa chất, thuốc thử bị lẫn tạp chất. + Sai số lúc chuẩn độ (dừng chuẩn độ không đúng, làm tròn lúc đọc kết quả). + Sai số lúc định mức (khi vô cơ hóa mẫu xong chưa để nguội dung dịch hoàn toàn mà định mức). + Sai số lúc lắp ống nghiệm chứa mẫu vào hệ thống máy cất đạm, lắp bị lệch làm mất 1 lượng mẫu. + Mẫu tiếp xúc lâu với môi trường bên ngoài. - Các phương pháp giảm thiểu sai số: + Lấy hóa chất cẩn thận và chính xác hơn. + Thao tác nhanh, gọn và cẩn thận hơn. + Có sự nhạy bén trong lúc chuẩn độ: quan sát sự thay đổi màu tốt để dừng chuẩn độ đúng hơn, đọc kết quả chính xác hơn. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 2: ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOXLET 1.Mục tiêu bài thí nghiệm: + Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định lipid trong nguyên liệu hoặc sản phẩm thực phẩm dạng rắn bằng phương pháp trích ly. + Biết được cách vận hành thiết bị. + Nâng cao kỹ năng chuẩn độ axit- bazơ. 2.Nguyên tắc: - Dùng dung môi kỵ nước trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu đã được nghiền nhỏ. Một số thành phần hòa tan trong chất béo cũng được trích ly theo, bao gồm: sắc tố, các vitamin tran trong chất béo, các chất mùi,… Tuy nhiên, hàm lượng của chúng tương đối thấp. Do có lẫn tạp chất, phần trích ly được gọi là lipid tổng hay dầu thô. - Hàm lượng lipid tổng có thể tính bằng cách cân trực tiếp lượng dầu sau khi chưng cất loại sạch dung môi hoặc gián tiếp từ khối lượng bã còn lại sau khi trích ly hoàn toàn lipid bằng dung môi. 3. Dung cụ, thiết bị và hóa chất: Dụng cụ và thiết bị: - Bộ soxhlet ( Bình chứa dung môi trụ chiết, ống sinh hàn…) - Tủ sấy 105 0C - Cân phân tích. - Cối chày sứ, bình hút ẩm. + Hóa chất: - Mẫu nguyên liệu - Dung môi: diethyl ether hoặc petrol đã qua xử lý. 4.Lý thuyết: 4.1.Quá trình trích ly - Trích ly ( hay chiết) là phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách một chất hay nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu. Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: ete, benzene và cách hydrocacbon, dung môi có tỷ trọng lớn hơn thì ở lớp dưới là cloroform, đicloetan,nước… - Khi trộn lẫn dung môi nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ. Khi lắc 2 pha lại với nhau, thể tích 2 pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc. Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc. Trích ly nhằm mục đích điều chế hay phân tích. 4.2.Các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả trích ly lipid: - Làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt nhiều lần, kích thước của hạt càng bé thì càng trích ly nhiều lipid do đó quá trình nghiền phải thật kỹ. - Có thể dùng các enzyme vào để tăng hiệu suất trích ly. - Tăng tốc độ dòng chảy của dung môi trích ly. - Tiến hành trích ly nhiều bậc. 4.3 Yêu cầu chung của các loại dung môi trong quá trình trích ly và các loại dung môi thường dùng để trích ly lipid. • Dung môi dùng để trích ly dầu thực vâ ât phải đạt các yêu cầu sau: - Có nhiê ât đô â sôi thấp để dễ dàng tách ra khỏi dầu triê ât để, - Không đô âc, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ vơi không khí, phổ biến và rẻ tiền. - Trong công nghiê pâ trích ly dầu thực vâ ât, người ta thường dùng các loại dung môi như hidrocacbua mạch thẳng từ các sản phẩm của dầu mỏ (thường lấy phần nhẹ), hidrocacbua thơm, rượu béo, hidrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo; trong số đó phổ biến nhất là hexan, pentan, propan và butan. - Ngoài ra còn có các loại dung môi khác như sau: + Rượu etilic: thường dùng nồng đô â 96%v để trích ly. + Axêton: chất lỏng có mùi đă âc trưng, có khả năng hòa tan dầu tốt. Axêton được xem là dung môi chuyên dùng đối với các nguyên liê âu có chứa nhiều phôtphatit vì nó chỉ hòa tan dầu mà không hòa tan phôtphatit. + Frêon 12: là mô ât loại dung môi khá tốt, không đô âc, bền với các chất oxy hóa, dễ bay hơi, trơ hóa học với nguyên liê uâ và thiết bị. Ngoài ra viê âc sử dụng Frêon 12 cho ta khả năng phòng tránh cháy nổ dễ dàng. Có khả năng hòa tan dầu theo bất cứ tỉ lê â nào và không hòa tan các tạp chất khác có trong nguyên. 4.4 Sấy nguyên liệu trước khi đưa vào thiết bị: - Đô â ẩm của bô tâ trích ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm châ âm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bô ât trích ly do ẩm trong bô ât trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bô ât trích ly làm châ m â quá trình khuếch tán.Vì vậy để tăng hiệu suất trích ly thì mình nên giảm lượng nước trong nguyên liệu bằng cách sấy. 5. Sơ đồ khối trình tự tiến hành 6. Giải thích các bước tiến hành. 6.1.Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu: 6.1.1 Chuẩn bị dụng cụ: - Rửa sạch, tráng lại ống trụ Soxhlet, bình cầu bằng aceton. - Sấy dụng cụ trong tủ sấy ở 100 ÷105OC - Chuẩn bị túi bột trích ly - Chuẩn bị một tờ giấy lọc hay giấy xốp có kích thước 10x15cm. Cuộn lại thành ống hình trụ có đường kính khoảng 2,5 cm (tùy theo đường kính của bầu chiết). Gấp kín một đầu làm đáy, lót vào một ít bông gòn cho kín. Sấy giấy lọc đến trọng lượng không đổi. 6.1.2 Chuẩn bị nguyên liệu: - Lấy khoảng 10 gram hạt nguyên liệu đem nghiền nhỏ. Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu trong tủ sấy 100 ÷105 OC đến khối lượng không đổi. Cũng có thể làm khô bằng cách thêm Na2SO4 khan, một lượng gấp đôi nguyên liệu, trộn đều.Cho tất cả vào bình hút ẩm, để nguội. - Cân chính xác m(g) đậu đã sấy (khoảng 3-4 g) - Cho mẫu vào ống giấy hình trụ. Lót phía trên một ít bông gòn rồi gấp miệng ống giấy lại cho kín, tránh rơi rớt, ghi lại kết quả cân m. 6.2 Tiến hành trích ly. - Lắp hệ thống hoàn lưu Soxhlet, cho gói mẫu vào ống trụ. Chú ý chiều cao của túi bột phải thấp hơn mức trên của ống xiphông của bầu chiết. Sau đó lắp bình cầu có chứa dung môi (dung môi khoảng 2/3 thể tích bình cầu) - Cho nước chảy liên tục trong ống sinh hàn. - Đun nóng ether trong bình bằng thiết bị xác định lipid, chỉnh ở nhiệt độ 40 ÷50OC - Trích ly lipid trong 2-3h (3-5h) với điều kiện tốc độ dung môi chảy đầy ống trụ là 10 phút. Nếu cần dừng lại phải để ether đầy ống trụ để các bao mẫu nhúng ngập trong ether - Kiểm soát nguyên liệu đã trích ly hết lipid bằng cách sau: + Ether trong ống trụ không màu + Lấy vài giọt dung môi trong ống hình trụ, nhỏ vào một miếng giấy lọc. Nếu vết loang dung môi sau khi khô không phân biệt được trên nền giấy trắng thì coi như đã trích ly hết lipid + Lấy vài giọt dung môi nhỏ trên một kính thủy tinh lõm, khi bay hơi hết dung môi nếu không còn đọng lại vết chất béo, coi như đã trích ly hết ipid - Khi ether chảy hết xuống bình, lấy gói mẫu ra khỏi ống chiết. 7.Kết quả: - Trong đó: X: hàm lượng lipid trong mẫu (%) M1: khối lượng túi giấy và mẫu ban đầu (g) M2: khối lượng túi giấy và mẫu sau khi trích lipid và sấy khô (g) M: khối lượng mẫu ban đầu (g) 8.Bàn luận: 8.1. Nhận xét kết quả và so sánh thực tế: - Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng phần trăm chất béo trong đậu phộng ở thực tế vào khoảng 45 – 50%. 8.2. Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả . - Thời gian trích ly chất béo khi thí nghiệm ngắn không đủ 8h-12h - Có các sai sót trong quá trình thực hiện: cân mẫu, sấy chưa hết nước. - Dung môi sau khi sấy vẫn còn sót lại. - Phương pháp trích ly cũng chứa đựng sai số của nó. - Thiết bị trích ly chưa được tốt nghĩa là có sai số hệ thống. 8.3. Biện pháp khắc phục: - Tăng thời gian trích ly và sấy mẫu. - Hạn chế sai số do thao tác người thí nghiệm đến mức thấp nhất. - Sữa chữa và nâng cao thiết bị trích ly. 8.4.Lý thuyết và thực tế: Giữa lý thuyết và thực tế luôn có một khoảng cách, vậy nên việc rút ngắn khoảng cách ấy đòi hỏi khoa học và kỹ năng của người thí nghiệm ngày một nâng cao. Trong bài thí nghiệm này ta có thể đưa ra các giải pháp để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất trích ly để giảm thiểu sai số gặp phải. - Các giải pháp rút ngắn thời gian: •Những nhân tố ảnh hưởng đến vâ ân tốc khi trích ly: + Mức đô â phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liê uâ : Là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình trích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiê ân cho nguyên liê âu tiếp xúc triê ât để với dung môi. + Kích thước và hình dáng các hạt ảnh hưởng nhiều đến vâ ân tốc chuyển đô âng của dung môi qua lớp nguyên liê uâ , từ đó xúc tiến nhanh hoă âc làm châ m â quá trình trích ly. + Nhiê ât đô â của bô ât trích ly: Bản chất của quá trình trích ly là quá khuếch tán, vì vâ ây khi tăng nhiê ât đô â, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do đô â nhớt của dầu trong nguyên liê uâ giảm làm tăng vâ ân tốc chuyển đô nâ g của dầu vào dung môi. Tuy nhiên, sự tăng nhiê ât đô â cũng phải có giới hạn nhất định, nếu nhiê ât đô â quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính dầu. + Đô â ẩm của bô tâ trích ly: Khi tăng lượng ẩm sẽ làm châ âm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bô tâ trích ly do ẩm trong bô tâ trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bô ât trích ly làm châ m â quá trình khuếch tán. e) Vâ nâ tốc chuyển đô âng của dung môi trong lớp bô tâ trích ly gây ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán. Vì vậy để rút ngắn thời gian trích ly thì chúng ta có thể làm như sau: -Giảm diện tích tiếp xúc bề mặt. -Bô ât trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vâ nâ tốc chuyển đô âng tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hê â mao quản của nguyên liê âu. -Tăng nhiệt độ. -Giảm độ ẩm bằng cách sấy. -Tăng vâ nâ tốc chuyển đô âng của dung môi sẽ rút ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị. - Tỉ lê â giữa dung môi và nguyên liê âu ảnh hưởng đến vâ ân tốc trích ly, lượng bô ât trích ly càng nhiều càng cần nhiều dung môi. Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởng khá lớn đến kích thước thiết bị. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 3: ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU LỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ROESE – GOTTLIEB 1. Mục tiêu bài thí nghiệm: Hiểu được cơ sở lý thuyết việc trích ly chất béo trong các sản phẩm thực phẩm dạng lỏng, đặc biệt là các loại sữa động vật (sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa, sữa dừa), đồng thời ứng dụng cơ sở lý thuyết này để xác định béo tổng trong sữa dừa bằng phương pháp Roese – Gottlieb. 2. Nguyên tắc: - Chất béo trong mẫu sữa được trích ly bằng cách bổ sung lần lượt 4 dung môi khác nhau: amoniac, cồn, diethyl ether và petroleum ether. − Amoniac và cồn được dùng để kết tủa và loại protein ra khỏi các hạt cầu béo. − Diethyl ether dùng để trích ly béo và các thành phần tan trong béo. − Petroleum ether được bổ sung vào để trích ly béo và một lượng nhỏ các thành phần tan trong béo do petroleum ether là dung môi trích ly có tính chọn lọc cao hơn so với diethyl ether nhưng hiệu suất trích ly lại thấp hơn diethyl ether. Do đó ta kết hợp 2 dung môi để hiệu suất trích ly la cao nhất. - Hỗn hợp sau khi bổ sung dung môi và khuấy đảo tách thành 2 pha: − Pha nhẹ nằm ở trên gồm: dung môi và béo. − Pha nặng nằm dưới gồm nước và các chất hòa tan trong nước. - Ta thu pha nhẹ gồm dung môi và béo, làm bay hơi dung môi ta thu được tồng béo trong mẫu sữa. 3. Dụng cụ và thiết bị: - Pipette 1ml, 10ml - Phễu chiết - Ống đong 25 ml - Đĩa petri Sữa dừa - Becher 250 ml (10ml) - Tủ hotte - Erlen 250 ml - Tủ sấy. - Cân định lượng - Bình hút ẩm Lắc(10 phút ) 4. Trình tự tiến hành thí nghiệm: Dung dịch NH3 (1.5 ml) NH3 + cồn đông tụ protein, tách protein ra khỏi hạt cầu béo Cồn (10ml) Lắc(10 phút ) Diethy ether có tính trích ly cao trích ly chất béo và chất tan trong chất béo. Ether petrol có tính chọn lọc cao dùng trích ly chất béo tốt hơn Diethyl ether (25ml) Lắc(10 phút ) Pertroleum ether (25ml) Lắc(10 phút ) Phễu chiết (30 phút) Để quá trình tách lớp diễn ra tự nhiên (thành 2 pha) Thu pha nhẹ cho vào đĩa petri Tủ hút Tủ sấy (102±1oC,1h) Để bay hơi hết dung môi Làm nguội trong bình hút ẩm Cân Tính kết quả 5. Tính kết quả: - Hàm lượng chất béo có trong 100ml dịch sữa dừa được tính theo công thức: TF == ( M – m ) × 100 v - Trong đó: TF(total fat): hàm lượng béo trong 100ml dịch sữa (g/100ml). M: khối lượng đĩa petri và béo sau khi sấy (g). m: khối lượng đĩa petri ban đầu (g). v: thể tích sữa đem phân tích (10 ml) - Bảng số liệu: M 46.32 TF = m 46.02 (46.32 – 46.02) × 100 = 3 (g/100ml) 10 - Kết luận: Hàm lượng chất béo có trong 100ml dịch sữa dừa là 3g 6. Bàn luận: - Kết quả gần đúng với thực tế. - Nguyên nhân sai số: - Sai số do phương pháp: - Sai số do thao tác: + Quá trình trích ly mẫu chưa hết hoặc thất thoát một phần trong quá trình chiết. + Không tráng kĩ erlen khi đỗ vào phiễu chiết hoặc không tráng kĩ phiễu chiết khi cho chất béo vào đĩa petri. + Không rửa kĩ ống ra của phiễu chiết làm sót lại tạp chất. + Không làm nguội trong bình hút ẩm, hoặc trong quá trình hút ẩm lượng dung môi chưa bốc hơi hết. Chú ý: - Đối với các loại thực phẩm dạng lỏng từ động vật như sữa bò sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa và dịch lỏng từ thực vật như sữa dừa, các chất béo phân bố trong dịch sữa dưới dạng các hạt cầu và được bao bọc bởi một lớp màng lipo – protein. Do đó, để việc xác định chất béo trong dịch sữa đạt độ chính xác cao thì cần loại bỏ lớp lipo – protein bảo vệ trước khi trích ly chất béo bằng các dung môi hữu cơ. - Phương pháp Roses – Gottlied giúp xác định tổng lượng lipid có trong mẫu cũng như xác định chất lượng sản phẩm, thời gian bảo quản. Giúp các nhà dinh dưỡng cân bằng chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 4 : ĐỊNH LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ SO MÀU VỚI THUỐC THỬ DNS. 1. Mục tiêu của bài thí nghiê êm: Sau khi tiến hành thí nghiê âm các sinh viê ân cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ năng và những kiến thức có trong bài thí nghiê m â . Đó là: + Nắm được phương pháp, các bước tiến hành định lượng đường khử bằng quang phổ so màu với thuốc thử DNS. + Biết cách xử lý mẫu cần định lượng đường khử. + Biết cách pha dung dịch DNS và viết được phương trình phản ứng khi pha. + Mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt đô âng của thiết bị quang phổ so màu UV- VIS. + Vẽ được đường chuẩn đô â và tính toán được nồng đô â của đường khử ( theo glucose ) có trong mẫu. + Thông qua bài thí nghiê m â có thể liên hê â, so sánh với những phương pháp khác. + Nêu lên được các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiê m â . 2. Lý thuyết. 2.1. Đường khử. 2.1.1 Định nghĩa: - Đường khử là các đường chứa nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (-CO) như glucose, fructose, arabinose, maltose, lactose; trong khi đó saccharose không phải đường khử.Các Đường khử có khả năng tham gia phản ứng với các tác nhân oxi mạnh như Cu 2+/ OH , nước Br2, HIO4…Các monosaccharide và một số Oligosaccharide là đường khử và tham gia các phản ứng của nhóm chức –CHO/-CO. Tùy tác nhân mà quá trình oxi hóa xảy ra ở C1; ở cả C1 và C cuối hay chỉ ở C cuối. - Một số loại đường khử. 2.1.2 Vai trò đường khử trong sản Beta- D- glucose xuất thực phẩm. - Đường khử có vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm: + Có vai trò quan trọng trong sản xuất đường. + Tạo màu cho sản phẩm bằng các phản ứng Caramel, Mailard. + Tạo vị ngọt cho sản phẩm : sản xuất kẹo dẻo và bánh. 2.2. Cấu tạo máy đo quang phổ UV-VIS. 2.2.1 Định luật Lambert- Beer: I0 = I + Ia + I2 + Trong đó: I0: là cường độ ánh sáng tới. I: cường độ ánh sáng đi ra khỏi dung dịch. Ia: cường độ ánh sáng hấp thụ bởi dung dịch. I2 : cường độ ánh sáng hấp thu bởi thành cuvet. + Điều kiện nghiệm đúng của phương trình: Bức xạ phải đơn sắc,nồng độ đường phải < 0.01 M, A = 0.2- 0.8 hoặc A < 0.3 M. Với A là mật độ quang. 2.2.2 Cấu tạo máy đo quang phổ. Hình1.Cấu tạo máy quang phổ. 2.2.2.1.Các bộ phận chính: + Curvet : vật liệu chính dùng làm curvet để đo vùng tử ngoại - khả kiến là thạch anh hay thuỷ tinh thạch anh, đá silica nung chảy và thuỷ tinh vì các vật liệu đó trơ ở bước sóng từ 800 – 400 nm. + Nguồn sáng: Để phát được bức xạ tử ngoại người ta dùng đèn Deuterium Arc (đơteri) với phạm vi bước sóng 190 – 420 nm, c.n với đèn Tungsten (vonfram) với phạm vi bước sóng 350 – 2,500 nm có thể phát được cả bức xạ tử ngoại và khả kiến hoặc cũng có thể sử dụng đèn Xenon (đèn khí trơ) có phạm vi bước sóng là 190 – 800 nm. Hinh 2. Đèn vonfram + Bộ tạo đơn sắc: thường dùng lăng kính thạch anh hoặc cách tử có nhiệm vụ tách riêng từng dãy sóng hẹp (đơn sắc). Nguồn sáng nhiều màu sắc sẽ qua khe vào và đến thiết bị tán sắc, dưới tác dụng của thiết bị tán sắc sẽ tạo ra ánh sáng đơn sắc khi qua khe ra và đi ra ngoài. + Thiết bị tán sắc: có ba loại thiết bị tán sắc. - Filter (lọc): có tác dụng lọc vân hấp thụ và lọc ánh sáng so sánh. - Lăng kính (prism): là thiết bị tán sắc được biết đến nhiều nhất có tác dụng làm tán sắc chùm sáng khi đi qua nó. - Grating (cách tử): giống như lăng kính nó có tác dụng tán sắc chùm tia đi qua nó. Có hai loại: cách tử nhiễu xạ phẳng và cách tử nhiễu xạ lõm. Hình 3a. Cách tử nhiễu xạ lõm. Hình3b. Cách tử nhiễu xạ phẳng. + Detector: là bộ phận phân tích có nhiệm vụ phân tích cường độ chùm ánh sáng đi qua dung dịch và đi qua dung môi. Detector được dùng cho vùng UV – Vis là detector phổ hấp thụ quang phân tử UV – Vis. Về nguyên tắc cấu tạo của detector gồm những phần như sau: - Nguồn sáng : là đèn D2 (vùng phổ UV), hay đèn W – Halid (vùng phổ Vis). - Buồng mẫu và môi trường hấp thụ. - Bộ đơn sắc để thu chùm sáng, phân ly và chọn tia sáng cần đo. - Bộ phận điện tử thu nhận và khuyếch đại tín hiệu đo. - Bộ phận chỉ thị kết quả đo. 2.2.2.2 Nguyên tắc hoạt động của máy đo quang phổ: - Để phát bức xạ tử ngoại và khả kiến, người ta dùng đèn phát ra ánh sáng đi đến bộ tạo đơn sắc có nhiệm vụ tách riêng từng giải sóng hẹp (đơn sắc). - Bộ phận chia chùm sáng sẽ hướng chùm tia đơn sắc liên tục đi tới cuvet đựng dung dịch mẫu và cuvet đựng dung môi . - Bộ phận phân tích (detector) sẽ so sánh cường độ chùm sáng đi qua dung dịch (I) và đi qua dung môi (Io). Tín hiệu quang được chuyển thành tín hiệu điện.Sau khi được phóng đại, tín hiệu sẽ chuyển sang bộ phận tự ghi để vẽ đường cong sự phụ thuộc của log(I/I0) vào bước sóng. - Việc sử dụng máy vi tính, bộ tự ghi còn có thể ghi ra cho ta những số liệu cần thiết như giá trị λ max , λ min cùng với giá trị độ hấp thụ A (D),….Như đã nêu, cường độ của tia đơn sắc trước và sau khi đi qua môi trường hấp thụ được liên hệ với nhau bởi định luật Lambert-Beer. 3. Thực hành. 3.1.Nguyên tắc : - Phương pháp dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử acid Dinitrosalicylic. Phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm và có gia nhiệt.Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định. Dựa theo đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết với thuốc thử acid dinitrosalicylic sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu. 3.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất: + Thiết bị: - Máy quang phổ - Bếp điện hoặc bể điều nhiệt + Dụng cụ: - Ống nghiệm: 10 ống - Giá ống nghiệm. - Becher 100 ml, 250 ml ,500 ml. - Kẹp ống nghiệm - Bình xịt nước cất - Bóp cao su - Cối chày sứ - Dao - Muỗng Inox - Pipette 1ml,2 ml, 5 ml - Phễu thuỷ tinh - Bình định mức 100 ml - Cuvet nhựa - Giấy lọc - Đũa khuấy +Hóa chất : - Mẫu nguyên liệu thực phẩm. - Thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS): - Nước cất : 60- 70ml - Acid dinitrosalicylic ( C7H4N2O7 ) : 1g - NaOH rắn : 1,6 g - Muối seignette (KNaC4H4O4.4H2O) : 30 g