Tài liệu Giáo trinh phân tích thực phẩm công nghệ thực phẩm iuh đh công nghiệp tphcm

GIÁO TRÌ NH PHÂN TÍCH THỰC PHẨM- CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - IUH- ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM 1 CHƢƠNG 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM 7 1.1 VAI TRÕ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM ............................................... 7 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM ........................................................................................................... 8 1.2.1 Phƣơng pháp hóa học .................................................................. 8 1.2.2 Phƣơng pháp hóa lý..................................................................... 9 1.3 PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ ....................................................... 10 1.3.1 Phƣơng pháp quang phổ UV – Vis ........................................... 14 1.3.2 Cấu tạo thiết bị quang phổ UV – Vis ........................................ 15 1.3.3 Ứng dụng phƣơng pháp quang phổ trong định lƣợng .............. 15 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP LẤY MẪU TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM ..................................................................................................... 17 2.1 MỤC ĐÍCH CỦA LẤY MẪU PHÂN TÍCH ..................................... 17 2.1.1 Mục đích.................................................................................... 17 2.1.2 Một số khái niệm trong lấy mẫu ............................................... 17 2.1.3 Lấy mẫu và gửi mẫu .................................................................. 18 2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu ......................................................................... 26 2.2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu ngẫu nhiên ............................................. 26 2.2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu phi ngẫu nhiên ....................................... 27 CHƢƠNG 3: CÁC KỸ THUẬT CHUẨN BỊ MẪU TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM ..................................................................................................... 28 3.1 YÊU CẦU CHUNG CỦA CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH............................................................................................................ 28 3.1.1 Giới thiệu xử lý mẫu ................................................................. 28 3.1.2 Tại sao phải xử lý mẫu phân tích .............................................. 28 3.2 KỸ THUẬT VÔ CƠ HÓA ƢỚT (XỬ LÝ ƢỚT) .............................. 30 2 3.2.1 Vô cơ hóa ƣớt bằng axit mạnh đặc nóng .................................. 30 3.2.2 Kỹ thuật vô cơ hóa ƣớt bằng dung dịch kiềm mạnh đặc nóng . 36 3.3 KỸ VÔ CƠ HÓA KHÔ ...................................................................... 40 3.3.1 Nguyên tắc và các quá trình xảy ra khi vô cơ hóa mẫu ............ 40 3.3.2 Thiết bị và dụng cụ để xử lý khô .............................................. 44 3.3.3 Vô cơ hoá khô không có phụ gia và chất bảo vệ ...................... 45 3.3.4 Vô cơ hoá khô có phụ gia và chất bảo vệ ................................. 46 3.3.5 Ƣu nhƣợc điểm.......................................................................... 48 3.4 KỸ THUẬT VÔ CƠ HOÁ KHÔ - ƢỚT KẾT HỢP ......................... 48 3.4.1 Nguyên tắc chung...................................................................... 48 3.4.2 Phƣơng pháp tiến hành và một số ví dụ .................................... 49 3.4.3 Ƣu nhƣợc điểm.......................................................................... 51 3.5 KỸ THUẬT TRÍCH LY THƢỜNG SỬ DỤNG KHI XỬ LÝ MẪU 51 3.5.1 Cơ sở, nguyên tắc và điều kiện trích ly ..................................... 51 3.5.2 Một số kỹ thuật trích ly thƣờng dùng trong xử lý mẫu phân tích . ................................................................................................... 53 CHƢƠNG 4: CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢƠNG NƢỚC TRONG THỰC PHẨM ....................................................................................... 77 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................... 77 4.2 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG NƢỚC ..... 79 4.2.1 Phƣơng pháp khối lƣợng ........................................................... 79 4.2.2 Phƣơng pháp chuẩn độ KarlFischer .......................................... 80 4.3 PHƢƠNG PHÁP NỘI SUY GIÁN TIẾP ĐỂ ƢỚC TÍNH LƢỢNG NƢỚC BẰNG CÁCH ĐO OBRIX ............................................................. 82 4.3.1 Ƣớc lƣợng nồng độ bằng khúc xạ kế ........................................ 82 4.3.2 Ƣớc lƣợng nồng độ bằng tỷ trọng kế ........................................ 87 4.3.3 Xác định tỷ trọng bằng bình đo tỷ trọng ................................... 90 3 CHƢƠNG 5: CÁ C PHƢƠNG PHÁ P XÁ C ĐỊNH HÀM LƢỢNG PROTEIN TRONG THỰC PHẨM ........................................................................................ 92 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................... 92 5.1.1 Protein trong thực phẩm ............................................................ 92 5.1.2 Vai trò của việc phân tích protein ............................................. 94 5.2 CÁ C PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PROTEIN ................................ 95 5.2.1 Xác định protein tổng theo phƣơng pháp Kjeldahn .................. 95 5.2.2 Xác định protein tổng theo phƣơng pháp Dusma ..................... 97 5.2.3 Phƣơng pháp Biuret ................................................................ 102 5.2.4 Phƣơng pháp Lowry ................................................................ 103 5.2.5 Phƣơng pháp nhuộm màu Bradford ........................................ 107 5.2.6 Phƣơng pháp Bicinchoninic Acid (BCA) ............................... 109 5.2.7 Phƣơng pháp hấp thụ tử ngoại ................................................ 111 5.2.8 Xác định hàm lƣợng lƣợng axit amin trong thực phẩm bằng phƣơng pháp folmadehyl ...................................................................... 112 CHƢƠNG 6: PHƢƠNG PHÁ P XÁ C ĐỊNH GLUXIT TRONG THỰC PHẨM ................................................................................................... 115 6.1 GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................... 115 6.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC PHƢƠNG PHÁP....................................... 116 6.3 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG KHỬ BẰNG PHƢƠNG PHÁP BERTRAND ............................................................................................. 119 6.3.1 Cơ sở của phƣơng pháp........................................................... 119 6.3.2 Chuẩn bị mẫu .......................................................................... 120 6.3.3 Xác định hàm lƣợng đƣờng .................................................... 121 6.3.4 Tính toán kết quả..................................................................... 122 6.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG KHỬ BẰNG PHƢƠNG PHÁP DNS .......................................................................................................... 125 4 6.4.1 Nguyên tắc .............................................................................. 125 6.4.2 Xử lý mẫu ................................................................................ 125 6.4.3 Tiến hành:................................................................................ 126 6.5 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG SACCAROZA .................... 128 6.6 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG TỔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁ P BERTRAN ..................................................................................... 129 6.7 XÁ C ĐỊNH HÀM LƢỢNG TINH BỘT ......................................... 129 6.8 XÁCĐỊNH ĐỘ POL CỦA ĐƢỜNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐO GÓC QUAY CỰC .................................................................................... 129 6.8.1 Cơ sở lý thuyết ........................................................................ 129 CHƢƠNG 7: CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LIPID ............................. 130 7.1 GIỚI THIỆU ..................................................................................... 130 7.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LIPID ..................................... 131 7.2.1 Xác định hàm lƣợng lipid bằng phƣơng pháp Soxhlet ........... 131 7.2.2 Xác định hàm lƣợng lipid bằng phƣơng pháp Adam – Rose – Gottlieb ................................................................................................. 134 7.3 Phân tích một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng dầu mỡ .................... 134 7.3.1 Xác đinh tỷ khối của dầu hay chất béo dạng lỏng .................. 134 7.3.2 Xác định điểm đục của dầu mỡ thƣc phẩm ............................. 135 7.3.3 Xác đinh điểm mềm (điểm nóng chảy ống hở) của dầu mỡ ... 137 7.3.4 Xác định chỉ số Peroxide trong dầu mỡ .................................. 138 7.3.5 Xác định chỉ số xà phòng hoá của dầu mỡ thực phẩm ........... 140 7.3.6 Xác định chỉ số iod (Phƣơng pháp Wijs) ................................ 142 7.3.7 Xác định chỉ số acid trong dầu mỡ ......................................... 144 7.3.8 Xác định chỉ số hydroxyl trong dầu mỡ ................................. 146 7.3.9 Xác định hàm lƣợng chất không xà phòng hoá trong dầu mỡ 148 7.3.10 Xác định hàm lƣợng xà phòng trong dầu ................................ 150 5 7.3.11 Xác định hàm lƣợng tro cuả sản phẩm dầu ............................. 151 7.3.12 Xác định hàm lƣợng tạp chất của sản phẩm dầu mỡ thực phẩm .. ................................................................................................. 153 7.3.13 Xác định hàm lƣợng nƣớc và các chất dễ bay hơi trong sản phẩm dầu mỡ ................................................................................................. 154 7.3.14 Xác định hàm lƣợng acid béo tự do có trong dầu, mỡ thực phẩm ................................................................................................. 155 6 CHƢƠNG 1. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM 1.1. VAI TRÒ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM − Việc kiểm nghiệm chất lƣợng thực phẩm nói riêng và và sản phẩm nói chungphục vụ cho rất nhiều mục đích, nhƣ là:  Đối với công tác kiểm tra, cấp giấy chứng nhận chất lƣợng thì việc kiểm nghiệm chất lƣợng để đƣa đến quyết định chấp nhận lô hàng hoặc từ chối cấp chứng nhận cho lô hàng. − Trong sản xuất, quản lý chất lƣợng, nghiên cứu phát triển sản phẩm: đánh giá chất lƣợng sản phẩm là để nhận biết mức chất lƣợng của sản phẩm đạt đƣợc so với tiêu chuẩn qui định (về cảm quan, thành phẩm dinh dƣỡng và vi sinh) nhằm điều chỉnh những sai xót, tìm hiểu nguyên nhân gây ra, để có biện pháp chấn chỉnh kịp thời đảm bảo chất lƣợng sản phẩm.  Kiểm nghiệm còn nhằm xác định chính xác chất lƣợng sản phẩm, trên cơ sở đó phân loại, xếp hạng sản phẩm đúng yêu cầu của từng mặt hàng.  Cung cấp số liệu về chất lƣợng thực phẩm phục vụ cho công tác quản lý nhà nƣớc.  Ngƣời ta đã đƣa ra nhiều phƣơng pháp để đánh giá các khía cạnh khác nhau về chất lƣợng sản phẩm. Một số phƣơng pháp chỉ thích hợp cho mục đích này mà không thích hợp cho mục đích khác.  Tùy theo yêu cầu kiểm tra mà ngƣời ta chọn phƣơng pháp thích hợp để đạt đƣợc độ tin cậy cao nhất. Các phƣơng pháp kiểm nghiệm đã đƣợc áp dụng bao gồm: phƣơng pháp cảm quan, phƣơng pháp hoá học, phƣơng pháp vi sinh vật. 7 1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM Phân tích thực phẩm phải xuất phát từ việc lựa chọn phƣơng pháp phân tích. Vì thế, lựa chọn phƣơng pháp là mắt xích đầu tiên trong quy trình phân tích, nó có ý nghĩa quan trọng. Hiện nay, các phƣơng pháp định lƣợng đƣợc sử dụng trong phân tích đƣợc chia thành hai nhóm phƣơng pháp đó là nhóm các phƣơng pháp hóa học (gọi tắt là phƣơng pháp hóa học) và nhóm các phƣơng pháp hóa lý (gọi tắt là phƣơng pháp hóa lý). Những tiêu chí đƣợc sử dụng để lựa chọn phƣơng pháp phân tích bao gồm:  Độ đúng của phƣơng pháp  Độ chính xác của phƣơng pháp  Tính chuyên biệt của phƣơng pháp  Kích cỡ mẫu  Trang thiết bị  Tính kinh tế  Tính an toàn và độ độc hại  Tốc độ và tính cấp thiết của công việc 1.2.1. Phƣơng pháp hóa học Phƣơng pháp hóa học còn đƣợc gọi là phƣơng pháp cổ điển không chỉ vì nó là phƣơng pháp dựa trên phản ứng hóa học để định lƣợng cấu tử mà đó còn là nhóm những phƣơng pháp đƣợc sử dụng sớm hơn so với những phƣơng pháp hóa lý. Phƣơng pháp hóa học lại đƣợc chia thành hai phƣơng pháp nhỏ đó là phƣơng pháp khối lƣợng và phƣơng pháp thể tích thông qua việc cân hay đo chính xác khối lƣợng hay thể tích cấu tử hay thuốc thử cần xác định. Phƣơng 8 pháp hoá học đƣợc sử dùng để phân tích xác định hàm lƣợng lớn (đa lƣợng) của các chất, thông thƣờng lớn hơn 0.05% Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng: dựa vào việc cân sản phẩm tạo thành sau quá trình thực hiện phản ứng tạo kết tủa từ đó xác định hàm lƣợng cấu tử cần phân tích nhƣ:  Phƣơng pháp bay hơi  Phƣơng pháp kết tủa Phƣơng pháp phân tích thể tích: Dựa vào việc đo chính xác thể tích dung dịch thuốc thử có nồng độ chính xác để tính hàm lƣợng cấu tử cần phân tích bao gồm:  Phƣơng pháp chuẩn độ axit – bazo  Phƣơng pháp chuẩn độoxy hóa – khử  Phƣơng pháp chuẩn độ kết tủa  Phƣơng pháp chuẩn độ phức chất Cơ sở chung của phƣơng pháp phân tích thể tích:  Dựa vào bản chất của phản ứng để xây dựng phƣơng pháp  Sử dụng những lý thuyết liên quan để xây dựng phƣơng pháp  Dùng định luật đƣơng lƣợng làm cơ sở việc tính toán  Dùng chất chỉ thị màu để nhận biết điểm cuối Các quá trình trong phƣơng pháp thể tích chủ yếu là thao tác bằng tay và sự quan sát bằng mắt của ngƣời thực hiện nên sự mất mát xảy ra là tƣơng đối lớn vì vậy để tránh sai số thì lƣợng phân tích thƣờng lớn. Để xác định điểm tƣơng đƣơng ngƣời ta dùng chất chỉ thị màu cho vào vì vậy, độ nhạy của phƣơng pháp không cao. 1.2.2. Phƣơng pháp hóa lý Phƣơng pháp hóa lý còn đƣợc gọi là phƣơng pháp hiện đại. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng khi cần yêu cầu độ chính xác cao, yêu cầu tốc độ phân tích 9 nhanh chống hoặc khi hàm lƣợng cấu tử cần phân tích nhỏ. Cơ sở của phƣơng pháp dựa trên tính chất hóa lý của cấu tử để xác định chúng. Phƣơng pháp hóa lý đƣợc phân chia dựa trên tính chất đƣợc sử dụng để xác định cấu tử đó là: phƣơng pháp quang phổ, phƣơng pháp điện, và phƣơng pháp sắc ký. Trong giáo trình này, chúng tôi chỉ đề cập đến phƣơng pháp quang phổ UV – Vis trong phân tích định lƣợng. 1.3. PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ Phƣơng pháp quang phổ là phƣơng pháp hóa lý, dựa trên sự tƣơng tác giữa bức xạ điện từ và vật chất (nguyên tử, phân tử). Khi có sự tƣơng tác với vật chất, bức xạ điện từ sẽ hấp thụ hoặc phát xạ mà bức xạ đƣợc ứng dụng trong thiết bị quang phổ hấp thụ hay quang phổ bức xạ tƣơng ứng. Bức xạ điện từ bao gồm một dải các sóng điện từ có bƣớc sóng dao động trong một khoảng rộng từ bƣớc sóng rất nhỏ nhƣ tia gamma (λ = 10 -16 – 108 m) đến bƣớc sóng rất dài nhƣ sóng radio (λ = 100 – 108m). Bức xạ điện từ là tổ hợp dao động của điện trƣờng và từ trƣờng vuông góc nhau, lan truyền trong không gian nhƣ sóng ngang. Do vậy mà bức xạ điện từ vừa có bản chất của sóng, lại vừa mang bản chất của hạt. Hình 1.1. Bƣớc sóng dải bức xạ điện từ 10 Năng lƣợng phân tử hay nguyên tử là tổng các dạngnăng lƣợng: E = Eđt+Edđ+ Eq  Eđt: Năng lƣợng điện tử của phân tử  Edđ: Năng lƣợng do những dao động gây bởi tƣơngtác giữa các nguyên tử trong phân tử.  Eq: Năng lƣợng do sự quay của các phân tử chungquay trong trục nào đó của nó. Ở điều kiện bình thƣờng, các phân tử tồn tại ở trạng thái bền vững, có mức năng lƣợng thấp – trạng thái cơ bản Eo. Khi chiếu chùm bức xạ điện từ vào môi trƣờng vật chất sẽ xảy ra hiện tƣợng hấp thu hoặc bức xạ năng lƣợng. Khi đó điện tử sẽ dịch chuyển lên trạng thái có năng lƣợng lớn hơn gọi là trạng thái kích thích. Nhƣ vậy khi xảy ra tƣơng tác, năng lƣợng của phân tử sẽ thay đổi (ΔE≠0, với ΔE=E2-E1).Nếu năng lƣợng phân tử thay đổi thì phân tử hấp thu (nếu ΔE>0) hoặc bức xạ năng lƣợng (nếu ΔE<0). Mỗi phân tử chỉ hấp thu hay phát xạ chọn lọc các bức xạ điện từ có tần số hay bƣớc sóng nhất định. Là đây chính là cơ sở của phƣơng pháp quang phổ nói chung. Các dạng chuyển dịch điện tử: , , , Hình 1.2 Các dạng chuyển mức điện tử 11 Chuyển mức Sự chuyển vị của electron trong liên kết σ của các hợp chấthữu cơ từ orbital liên kết σ lên phản liên kết σ*.Sự chuyển vị này đòi hỏi năng lƣợng khá lớn, vìvậy quá trình chuyển vị nằm trong vùng tử ngoại xa. Đó là vùng có bƣớc sóng ngắn, năng lƣợng lớn. Chuyển mức n → σ* Sự chuyển vị của các điện tử từ obital n lên cácorbital σ* trong các nguyên tử nhƣ O, N, S. Chuyển mức này xảy ra ở vùng phổ tử ngoại gần có năng lƣợng khônglớn. Sự dịch chuyển này dao động ở 180nm với alcol còn vớidẫn xuất halogen của nó là 190nm. Đối với các aminlà 220nm. Cụ thể: Ete có λmax= 190nm (ε =2000), Metanol có λmax= 183nm (ε =50), Etylamin có λmax= 210 nm (ε =800). Chuyển mức n→ π* Điện tử từ orbital không liên kết n lên orbital phản liênkết π*.Đây là quá trình thƣờng xảy ra trong phân tử có một nguyêntử chứa điện tử không liên kết nhƣ ở những phân tử chứanhóm chức cacbonyl (C=O) và bƣớc sóng hấp thu 270nm- 295nm. Bản chất của các dung môi có ảnh hƣởng đến bƣớc sónghấp thu vì nó tác động đến liên kết trong phân tử. Chuyển mức π→π* Các hợp chất đồng phân với etylen chứa liên kết đôi trongphân tử có khả năng hấp thu mạnh trong vùng bƣớcsóng 170nm. Vị tríhấp thu phụ thuộc vào sự hiện diện của nhóm thế vídụ etylen có λmax= 165nm (ε =16000). Những hợp chất không màu thƣờng có phổ hấp thu trongvùng cận tử ngoại. Khi chúng hấp thu bức xạ thìchúng sẽchuyển tới trạng thái thông qua cơ chế chonhận điện tử.Lúc này điện tử từ orbital cho điện tử sẽ chuyển lênorbital nhận điện tử tạo thành những ion hay có sự phâncực trong phân tử. 12 Chuyển mứcd→d Sự chuyển mức xảy ra ở các orbital d, nhất là ở các kimloại vùng chuyển tiếp. Các phối tử có cặp điện tử tự do tham gia lai hóa vớinhững orbital này chuyển điện tử vào các orbital này gâyra sự chuyển mức.Màu tạo ra của các phức làm cho phức có khả năng hấpthu những bƣớc sóng ở vùng khả kiến. Những yếu tố ảnh hƣởng đến sự chuyển mức: sự liên hợp, dung môi, pH...  Ảnh hƣởng của dung môi Bƣớc sóng hấp thu và cƣờng độ hấp thu của các hợpchất chịu ảnh hƣởng của dung môi.Sự tác động của những dung môi khác nhau lên cácphân tử làm thay đổi mức năng lƣợng giửa các trạng tháikích thích và cơ bản.Sự tác động của dung môi lên phân tử làm sinh rachuyển dịch xanh và chuyển dịch đỏ.  Chuyển dịch xanh Là hiện tƣợng hấp thu bức xạ của các hợp chấthữu cơ có bƣớc sóng ngắn hơn trong những dungmôi có tính phân cực cao. Hiện tƣợng này đƣợc tìm thấy ở quá trình chuyển dịch n→π* của nhóm cacbonyl.Nguyên nhân là do sự làm bền trạng thái n củadung môi.  Chuyển dịch đỏ Là hiện tƣợng các hợp chất hữu cơ có xu hƣớnghấp thu những bức xạ có bƣớc sóng dài hơntrong những dung môi có độ phân cực cao hơn. Hiện tƣợng đƣợc tìm thấy ở các phân tử hữu cơmà trong cấu trúc phân tử của nó có sự liên hợp.Nguyên nhân của hiện tƣợng này là do: o Khi mạch C càng dài thìhiệu ứng liên hợp càng tăng, dẫn tới độ lệch năng lƣợng giữa hai trạng thái giảm. o Trong phân tử hữu cơ có hiệu ứng liên hợp càng dài thì bƣớc sóng hấp thu càng giảm. 13 1.3.1. Phƣơng pháp quang phổ UV – Vis Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis hay còn gọi là phƣơng pháp trắc quang – so màu. Đây là phƣơng pháp dựa trên hiện tƣợng hấp thụ bức xạ UV-Vis của các phân tử. Sự hấp thụ năng lƣợng điện tử trong vùng sóng ánh sáng tử ngoại gần (190-400nm) và khả kiến (400-780nm) của các chất gây ra sự chuyển dịch của các điện tử từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích. Biểu đồ biển diễn sự tƣơng quan giữa cƣờng độ hấp thu theo bƣớc sóng của một chất đƣợc gọi là phổ UV-Vis của chất ấy trong điều liện xác định. Hình 1.3 Sự hấp thu ánh sáng trong vùng khả kiến Định lƣợng cấu tử bằng phƣơng pháp quang phổ UV – Vis đƣợc dựa trên cơ sở định luật Lambert – Beer.  Khi chiếu bức xạ đơn sắc có cƣờng độ ban đầu I0vào môi trƣờng vật chất thì cƣờng độ tia sáng giảm còn lại I. Khi đó: I< I0do  Bị hấp thubởi môi trƣờng vật chất IA  Bị phản xạ ở bề mặt cuvet IR Do vậy, I0= I + IA+ IR= I + IA IR ≈0 khi bề mặt cuvet nhẵn 14  Cƣờng độ hấp thu đƣợc biểu diễn thông qua A hoặc T. A, T phụ thuộc vào bản chất của chất hòa tan, chiều dày d và nồng độ C của dung dịch.  Với A = lg(Io/I) : độ hấp thu  T = I/Io: độ truyền suốt  A = - lgT  Độ hấp thu A = εdC phụ thuộc vào ε: độ hấp thu của chất hấp thu, d: đƣờng kính cuvet, C: nồng độ chất hấp thu  Khi đo ở λ xác định, εd = hằng số, A phụ thuộc vào C. Khi đó, quan hệ giữa A và C tuyến tính: đây chính là cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis. 1.3.2. Cấu tạo thiết bị quang phổ UV – Vis Bao gồm các bộ phận sau đây:  Đèn nguồn  Bộ phận tạo ánh sáng đơn sắc  Cuvet và ngăn chứa cuvet  Detector  Bộ khuếch đại tín hiệu  Bộ ghi nhận tín hiệu 1.3.3. Ứng dụng phƣơng pháp quang phổ trong định lƣợng Để sử dụng phƣơng pháp quang phổ trong định lƣợng cấu tử cần chuyển cấu tử cần phân tích về dạng hợp chất có khả năng hấp thu bức xạ điện từ vùng UV-Vis. Lƣu ý rằng hợp chất này phải nằm ở dạng hòa tan trong dung dịch. Sau đó, tiến hành đo sự hấp thu bức xạ điện từ của hợp chất tạo thành để tính toán hàm lƣợng chất cần xác định thông qua các phƣơng pháp: phƣơng pháp trực tiếp, phƣơng pháp so sánh, phƣơng pháp đƣờng chuẩn, phƣơng pháp thêm chuẩn. Sau đây chúng tôi xin giới thiệu phƣơng pháp đƣờng chuẩn trong định lƣợng cấu tử. 15  Bƣớc đầu tiên, cần chuẩn bị dung dịch mẫu Cx và một loạt dung dịch chuẩn có nồng độ tăng dần (thông thƣờng là 5 nồng độ chuẩn: C1, C2, C3, C4, C5). Loạt dung dịch chuẩn này phải nằm trong vùng tuyến tính giữa độ hấp thu và nồng độ.  Bƣớc thứ 2, tạo phức màu và đo độ hấp thu của mẫu và dãy chuẩn trong cùng điều kiệnAx và A1, A2, A3, A4, A5.  Bƣớc thứ 3, Xây dựng đƣờng chuẩn của độ hấp thu theo nồng độ dung dịch chuẩn. Và cuối cùng, từ phƣơng trình đƣờng chuẩn và độ hấp thu của mẫu ta sẽ tính toán đƣợc nồng độ cấu tử (Cx) cần tìm trong mẫu. Lưu ý  Độ hấp thụ có tính cộng, tức là: A123...n = A1 + A2 + A3 +... + An  Nghĩa là, độ hấp thu của dung dịch bao gồm tổng độ hấp thu của chất hấp thu và độ hấp thu của chất nền. Do đó, trƣớc khi đo độ hấp thụ của một dung dịch (ADD) thƣờng dùng dung dịch nền (dung dịch có thành phần giống dung dịch cần đo nhƣng nồng độ cấu tử cần xác định bằng không) để hiệu chỉnh máy sao cho độ hấp thu của dung dịch nền (A DD nền) bằng không. 16 CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP LẤY MẪU TRONG PHÂN TÍCH THỰC PHẨM MỤC ĐÍCH CỦA LẤY MẪU PHÂN TÍCH 2.1. 2.1.1. Mục đích Lấy mẫu sản phẩm nhằm mục đích thực hiện quá trình kiểm nghiệm thực phẩm. Việc lấy mẫu đúng qui cách sẽ góp phần làm cho kết quả kiểm nghiệm và xử lý kết quả sau này đúng đắn. Vì thực tế, chỉ một lƣợng mẫu rất nhỏ để kiểm nghiệm mà kết quả lại đƣợc dùng để đánh giá một cách khách quan chất lƣợng sản phẩm có khối lƣợng rất lớn.Vìlý do lấy mẫu đóng một vai trò rất quan trọng nhất trong đánh giá chất lƣợng lô sản phẩmnên mẫu phải phản ánh chính xác mọi đặc điểm chất lƣợng và phải đặc trƣng cho thành phần trung bình của lô sản phẩm. Tùy thuộc vào đặc tính riêng biệt của lô sản phẩm mà có những quy định cho việc lấy mẫu khác nhau. Không thể đƣa ra những quy tắc cụ thể cố định cho mọi tình huống mọi sản phẩm. Việc áp dụng kỹ thuật lấy mẫu trong quá trình phân tích phản ảnh đúng hay sai về thực tế chất lƣợng của sản phẩm mà mẫu đó đại diện, từ đó đƣa ra những quyết định ảnh hƣởng đến quyền lợi của nhà cung cấp, doanh nghiệp hoặc ngƣời tiêu dùng cũng nhƣ sức khỏe của cộng đồng. Căn cứ để lập phƣơng án kiển tra là chuẩn mực chấp nhận (cỡ mẫu, các thông tin khác). Để xác định cỡ mẫu ta căn cứ vào: cỡ lô, mức độ phức tạp và nguồn kinh phí, tầm quan trọng của sản phẩm, các thông tin khác và bậc kiểm tra. 2.1.2. Một số khái niệm trong lấy mẫu Lô hàng đồng nhất: lô hàng bao gồm những sản phẩm cùng tên gọi, cùng loại về chất lƣợng, cùng khối lƣợng đựng trong bao bì cùng kiểu, đƣợc sản xuất cùng một công nghệ, sản xuất trong cùng một thời gian (tuỳ theo sự thỏa 17 thuận ngƣời có hàng và ngƣời kiểm nghiệm), do cùng một cơ sở sản xuất và đƣợc xác nhận cùng một lần. Đơn vị chỉ định lấy mẫu: đơn vị chứa trong lô hàng đồng nhất mà ta tiến hành lấy mẫu ở đó. Mẫu ban đầu: mẫu lấy ra từ một đơn vị chỉ định lấy mẫu, nó đại diện cho sản phẩm trong đơn vị chứa đó. Mẫu chung: tập hợp các mẫu ban đầu của lô hàng đồng nhất. Mẫu thử trung bình: mẫu lấy ra từ một phần của mẫu chung sau khi đã trộn đều. Mẫu này đại diện cho sản phẩm của lô hàng đồng nhất, nó đƣợc dùng để kiểm nghiệm tất cả các chỉ tiêu chất lƣợng lô hàng. Mẫu thử hoá học:mẫu lấy ra từ một phần của mẫu thử trung bình để tiến hành kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm. Mẫu thử cảm quan: mẫu lấy ra từ một phần của mẫu thử trung bình để tiến hành kiểm nghiệm các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm. 2.1.3. Lấy mẫu và gửi mẫu Những yêu cầu khi lấy mẫu cần phải thực hiện một số qui định sau đây:  Mẫu thực phẩm phải có đủ tính chất đại diện cho cả lô hàng thực phẩm đồng nhất.  Trƣớc khi lấy mẫu cần kiểm tra tính đồng nhất của lô hàng, xem xét các giấy tờ kèm theo, đối chiếu nhãn trên bao bì, để riêng các sản phẩm có bao bìkhông còn nguyên vẹn (rách, thủng, vỡ, mất nhãn...) phân chia số còn lại thành lô hàng đồng nhất.  Số đơn vị chỉ định lấy mẫu của từng lô hàng đồng nhất đƣợc qui định nhƣ sau:  Nếu lô hàng đồng nhất từ 1 đến 3 đơn vị chứa: số đơn vị chỉ định lấy mẫu là tất cả các đơn vị chứa trong lô hàng. 18  Nếu lô hàng đồng nhất từ 4 đơn vị chứa mẫu trở lên: số đơn vị chỉ định lấy mẫu đƣợc tính theo công thức: C=K n Trong đó:  C là số đơn vị chỉ định lấy mẫu  n: số đơn vị chứa của lô hàng.  K: hệ số phụ thuộc vào dạng sản phẩm và đơn vị chứa trong lô hàng (K  1)  K = 1 khi số đôn vị chứa trong lô hàng không quá lớn  K < 1 khi số đơn vị chứa trong lô hàng lớn. Nếu số dƣ của phép khai căn lớn hơn phần khai căn thì C = K*n, + 1 (n, là phần nguyên đã đƣợc khai căn)  Khối lƣợng mẫu chung của các mặt hàng đƣợc qui định cụ thể theo từng loại sản phẩm nhƣng không đƣợc ít hơn mẫu thử trung bình qui định nhƣ phần dƣới đây.  Khối lƣợng mẫu ban đầu bằng khối lƣợng mẫu chung chia cho số đơn vị chỉ lấy mẫu. Khi lấy mẫu ban đầu cần chú ý đến trạng thái, tính chất của sản phẩm. Phải lấy ở nhiều vị trí khác nhau trong đơn vị chứa và trong lô hàng. Cụ thể nhƣ sau: Đối với sản phẩm ở thể rắn  Cần chú ý sự không đồng đều về kích thƣớc sản phẩm, cần phải lấy cả sản phẩm có kích thƣớc lớn và kích thƣớc bé. Thƣờng ta tiến hành chia điểm để lấy mẫu tuỳ theo hình dạng của đơn vị chứa sản phẩm. 19  Khi lấy mẫu ở thể rắn đựng trong toa xe, thùng xe (thùng có dạng hình hộp chữ nhật) hay đổ thành đống hình nón, ta chia điểm lấy mẫu nhƣ hình sau: Hình 2.1Những điểm lấy mẫu rắn khi mẫu ở dạng đống hay trên thùng Đối với sản phẩm ở thể lỏng  Nếu sản phẩm đƣợc chứa trong thùng, bể thì cầnphải khuấy đều, dùng ống cao su sạch khô, cắm vào các điểm đã chia để hút lấy mẫu Hình 2.2Những điểm lấy mẫu khi mẫu ở dạng lỏng  Chia điểm khi lấy mẫu chất lỏng:  Nếu lấy mẫu trên đƣờng vận chuyển, thì thƣờng ta lấy ở vòi chảy ra: mở vòi cho chất lỏng chảy ra 5 phút rồi mới hứng để lấy mẫu. Khi lấy củng phải lấy ở nhiều thời gian khác nhau. 20