Phân tích thực phẩm và hóa chất - Ứng dụng phương pháp phân tích công cụ

Chia sẻ: tronkiepmaiyeu

Phương pháp phân tích công cụ là phương pháp thuộc bộ môn của ngành Hoá (Hoá phân tích) nghiên cứu về thành phần cấu tạo và hàm lượng các thành phần của những mẫu khảo sát. Hoá phân tích thường được chia thành Hoá phân tích định tính và Hoá phân tích định lượng nhưng cũng hay được chia thành Hoá phân tích vô cơ và Hoá phân tích hữu cơ.

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Phân tích thực phẩm và hóa chất - Ứng dụng phương pháp phân tích công cụ

ng d ng phương pháp phân tích công c

Phương pháp phân tích công c là phương pháp thu c b môn c a ngành hóa (Hóa
phân tích) nghiên c u v thành ph n c u t o và hàm lư ng các thành ph n c a
nh ng m u kh o sát. Hóa phân tích thư ng ư c chia thành Hóa phân tích nh
tính và Hóa phân tích nh lư ng nhưng cũng hay ư c chia thành Hóa phân tích
vô cơ và Hóa phân tích h u cơ.

Các phương pháp c a hóa phân tích có th ư c chia thành hai lo i: nh tính và
nh lư ng. Ngoài ra còn ư c phân lo i thành các phương pháp hóa h c và các
phương pháp v t lý.

Hóa phân tích th c ch t là ngành phân tích óng vai trò quan tr ng trong khoa h c,
k thu t, trong nghiên c u khoa h c; i u tra cơ b n phát tri n ti m năng, khai
thác tài nguyên khoáng s n; ánh giá ch t lư ng s n ph m.

S c kí là m t h các kĩ thu t hóa phân tích dùng tách các ch t trong m t h n
h p. Nó bao g m vi c cho m u ch a ch t c n phân tích trong "pha ng", thư ng
là dòng ch y c a dung môi, di chuy n qua "pha tĩnh." Pha tĩnh trì hoãn s di
chuy n c a các thành ph n trong m u. Khi các thành ph n này di chuy n qua h
th ng v i t c khác nhau, chúng s ư c tách kh i nhau theo th i gian, gi ng
như các v n ng viên ch y maratông. M t cách lí tư ng, m i thành ph n i qua
h th ng trong m t kho ng th i gian riêng bi t, g i là "th i gian lưu."

Trong kĩ thu t s c kí, h n h p ư c chuyên ch trong ch t l ng ho c khí và các
thành ph n c a nó ư c tách ra do s phân b khác nhau c a các ch t tan khi
chúng ch y qua pha tĩnh r n hay l ng. Nhi u kĩ thu t khác nhau ã ư c dùng
phân tích h p ch t ph c t p d a trên ái tính khác nhau c a các ch t trong môi
trư ng ng khí ho c l ng và i v i môi trư ng h p ph tĩnh mà chúng di chuy n
qua, như gi y, gelatin hay gel magnesium silicate. Ta phân lo i phương pháp s c
ký như sau:

S c ký: - S c ký khí: + S c ký khí l ng (GLC)

+ S c ký khí r n (GSC)

- S c ký l ng: + S c ký l ng-l ng (LLC)

+ S c ký l ng-r n (LSC)

+ S c ký trao i ion (IEC)
+ S c ký lo i tr (EC)

Trong các phương pháp s c ký thì phương pháp s c ký l ng hi u năng cao hi n nay
là phương pháp hi n i và hi u qu hơn c do ó chúng ta tìm hi u và ng d ng
nó trong th c t .

Nguyên t c h th ng máy HPLC:




O 1 2 3 4 5


O: Ngu n cung c p pha ng (mobile phase)




- Bình ch a pha ng

1: Bơm cao áp (h th ng cung c p dung
môi)
- Bơm pha ng vào c t tách
- i u khi n t c ng, áp su t c apha ng




2. Van bơm m u (Injection valve):
- Bơm m u PT vao c t tach theo nh ng lư ng
m u nh t nh
Tiêm m u b ng tay
Tiem m u t ng
3: C t tach (Column)
- C t ch a pha tĩnh
- Y u t quy t nh qua trinh tach s c ky




- C t tách có kích c khác nhau
- Chi u dài: 10 – 25cm
- ư ng kinh: 2 – 5mm
4: u do (detector)
- Thi t b phat hi n ch t phân tích ( nh tính
và nh lư ng)
- Co nhi u lo i khac nhau tuy m c ích phân
tích: UVVIS, Huỳnh quang....
5. H th ng ghi nhân và x lý tín hi u:
- Thu th p và x lý k t qu
- Recorder, Computer + printer,
software
H th ng HPLC
Detector
♣ UV-Vis: detector ph h p thu phân t
Xác nh các ch t có kh năng h p th quang
♣ Huỳnh quang (Fluorescence detector): xác
nh các ch t có kh năng phát huỳnh quang
- Alflatoxin, Mycotoxin, Amino Acid, thu c tr sâu
h Carbamate,….
♣ u o ch s khúc x (
Refractive Index Detector: RI)
♣ u do d n (Conductivity detector):
Xac nh cac ion vô cơ, h u cơ
♣ u do kh i ph (MS: mass spectrometry)
Xac nh ph n l n các ch t h u cơ
3. Cac quá trình tách trong s c ký l ng
- Qua trình quan tr ng nh t trong phương pháp s c ký
- Nh ng cân b ng ng x y ra gi a pha tĩnh và pha ng trong c t s c ký
- Là s v n chuy n và phân b liên t c c a ch t
PT t u c t n cu i c t
- Ch t phân tích luôn phân b gi a 2 pha,
trong o pha ng luôn ch y qua c t tách v i m t t c nh t nh ho c gradient
- Hi u qu c a qua trinh tach ph thu c r t
nhi u vào tương tác gi a các ch t trong pha tĩnh va pha ng
- M c ích chính c a s c ký là tách và nh
tính các ch t trong h n h p ch t ph c t p
Th igian ch t PT b pha tĩnh lưu gi (th i
gian lưu) quy t nh b i:
B n ch t c a pha tĩnh, c u truc va tinhch t c a ch t PT
B n ch t va thanh ph n c a pha ng dung r a gi i ch t PT ra kh i c t s c ký
(pha tĩnh)
Ghi l i tòan b quá trình tách s c ký c a h n h p ch t PT s c ký g m nhi u
peak.
- c i m c a peak PT:
Các peak co th tách r i nhau hòan tòan
Ch p nhau m t ph n
Ch p nhau hòan tòan
- S c ký ph n ánh quá trình tách s c ký trong c t t t hay không t t.
- Tách t t: h n h p có bao nhiêu ch t có b y nhieu peak riêng bi t không ch p
nhau
- Ch t nào b lưu gi m nh s ư c r a
gi i ra sau cùng, ch t lưu gi kem s ra
trư c
4. Ưu i m c a phương pháp s c ký
- Có th phân tích ng th i nhi u h p ch t
- Không c n làm bay hơi m u
- phân gi i cao nh quá trình tách trên c t
- nh y cao (ppm-ppb) nh u do
- Th tich m u phân tích nh (1-100mL)
Ví d : XÁC NH AXIT H U CƠ T LÁ, V QU MĂNG C T B NG
S C KÝ L NG CAO ÁP


TÓM T T
Axit h u cơ trong lá, v qu măng c t khô ư c xác nh b ng phương pháp
s c ký l ng cao áp. Lá tươi và v qu măng c t khô ư c chi t v i nư c
127 0C th i gian 30-60 phút dư i áp su t 0,15 MPa.
nhi t ng th i, v
qu b a khô ư c chi t b ng dung môi (axeton và metanol) trong b chi t
75 0C trong th i gian 8 gi . M u ư c bơm vào máy s c
soxhlet nhi t
kí l ng cao áp cùng v i axit photphoric 0,01 M và metanol v i t c dòng
là 0,7 ml/phút s d ng etectơ 210 nm. Axit h u cơ ch y u trong lá, v qu
măng c t khô ư c tìm th y là axit (-) hy roxy xitric hàm lư ng l n lư t là
2,863 và 15,221 %. Ph n axit còn l i trong lá, v qu măng c t là lư ng nh
axit xitric. ây là k t qu u tiên xác nh thành ph n các axit h u cơ t
măng c t (Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.).




1. M u
Trong m t vài năm g n ây, các c u t có kh i lư ng nh và ph c t p ư c
chi t t nhi u loài măng c t (Garcinia Cowa, Garcinia cambogia, Garcinia indica,
Garcinia antroViridis) trong ó có axit (-)-hy roxy xitric (HCA; 1,2-di hydroxy
propan-1,2,3 tri cacboxylic axit; hình 1), lacton c a (-) axit hydroxy citric (hình 1))
có tính sinh h c lý thú ã gây chú ý i v i các nhà hoá sinh các bác s chuyên
khoa s c kho . ó là kh năng i u ch nh quá trình t ng h p axit béo, s hình
thành lipit, s ngon mi ng, và gi m cân. ng H
H
phân c a (-)-HCA ã góp ph n l n trong lĩnh
v c dư c h c như tác nhân có vai trò quan tr ng HO C COOH C COOH

trong m c ích gi m cân, b o v tim m ch, hi u HO C COOH C COOH
HO

ch nh tr ng thái b t bình thư ng c a các lipid, H C COOH O
C=O
H C
và kh năng ch u ng trong luy n t p th thao H
H
[3] [4] [5] [6]. V qu b a có tính săn da và hơi H×nh 1: CÊu tróc cña (-) axit hydroxy citric
ng, mát, hơi c, có tác d ng tiêu viêm, h v lacton cña (-) axit hydroxy citric
nhi t, làm săn da, hàn v t thương; tr : Loét d
dày, loét tá tràng; Viêm d dày ru t, kém tiêu hoá; Viêm mi ng, b nh c n răng; Ho
ra máu. Dùng ngoài tr b ng, m n nh t, sâu qu ng, eczema, d ng m n ng a, rút
các v t n âm vào th t; Lá b a có v chua thư ng ư c dùng thái nh n u canh
chua; H t có áo h t chua, ăn ư c, cũng dùng n u canh chua. Nh a b a dùng tr
b ng [1]. Các nghiên c u chi t tách ngu n HCA ch th c hi n trên các loài b a c a
n . Vì v y, s khám phá axit h u cơ trong cây b a t i Vi t Nam là h t s c c n
thi t, cây b a có tên khoa h c là Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth., thu c h
B a (h măng c t) - Clusiaceae.
Bài báo này trình bày phương pháp chi t tách, xác nh thành ph n axit h u
cơ chính có trong lá, v qu măng c t và các thông s v t lý khác.



2. Nguyên li u và phương pháp nghiên c u

2.1. Nguyên li u
Lá, v qu c a cây măng c t (Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.) t i xã
Hòa Liên, huy n Hòa Vang, TP. à N ng và t thành ph H Chí Minh.
Nguyên li u nghiên c u lá, v qu măng c t ư c chu n b theo sơ ph n
2.2.1.
2.2. Phương pháp nghiên c u
2.2.1. Sơ nghiên c u
Lá b a: lo i b lá già, lá sâu, r a s ch, hong khô ti n hành o m và th c
hi n chi t tách axit theo sơ sau.
Qu b a: lo i b qu hư, d p, qu chưa chín, r a s ch, hong khô, tách b
800C, xoay
ph n ru t qu , c t nh ti n hành xác nh m và s y khô nhi t
nh làm nguyên li u chi t tách axit theo 02 phương pháp sơ sau.
Lá: V qu khô:


10 g m u (c t nh ) + 100 mL nư c 10 g m u + 150 mL nư c 25 g m u+axeton ho c etanol (150 mL)

l pl i
l pl i
N i áp su t 0,15 MPa, 30 phút N i áp su t 0,15 MPa, 60 phút 75 0C trong 8 gi
Chi t Soxhlet
01 l n
01 l n


L c b ng v i muslin L c b ng v i muslin

L c b ng gi y l c và cô c
Tr n l n d ch 02 l n chi t + 4g than Tr n l n d ch 02 l n chi t + 4g than
ho t tính: ngâm trong nư c m 30' ho t tính: ngâm trong nư c m 30'
Etanol và axeton chiêt hòa tan trong
20mL nư c + 4g than ho t tính

L c b ng gi y l c, than ho t tính L c b ng gi y l c, than ho t tính
ư c r a 02 l n v i 15 mL nư c và ư c r a 02 l n v i 15 mL nư c và
l c l i nư c r a l c l i nư c r a Ngâm trong nư c m 30 phút và l c
b ng gi y l c, than ho t tính ư c r a
02 l n v i 10 mL nư c.
Tr n l n d ch l c và r a, cô t n Tr n l n d ch l c và r a, cô t n
20mL, x lý v i 100mL etanol 50mL, x lý v i 100mL etanol
15 phút k t t a h t pectin. 15 phút k t t a h t pectin.
D ch chi t góp chung thành 50 mL

Ly tâm 10 phút, tách ph n d ch n i Ly tâm 10 phút, tách ph n d ch n i (chu n , ch y HPLC, IR)
và k t t a riêng. Ph n k t t a r a 02 và k t t a riêng. Ph n k t t a r a 02
l n v i 20mL etanol và ly tâm l n v i 20mL etanol và ly tâm
thu h i h t axit. thu h i h t axit.


Tr n các d ch n i, cô c n th Tr n các d ch n i, cô c n th
40C n khi
tích 50 mL và lưu gi
40C n khi
tích 50 mL và lưu gi
s d ng (chu n , ch y HPLC, IR).
s d ng (chu n , ch y HPLC, IR).

Phương pháp 1: Phương pháp
2:
2.2.2. Phương pháp chi t tách


Chưng ninh trong n i áp su t: Lá, v qu b a tươi ho c khô ư c c t nh
r i cho vào c c thu tinh 500 ml, chưng ninh trong n i áp su t áp su t 0,15 MPa,
127 oC trong th i gian 30-60 phút và l p l i 02 l n chi t tách h t lư ng
nhi t
axit h u cơ có trong m u v i dung môi là nư c.

Chi t soxhlet: V qu b a khô xoay nh cho vào b chi t soxhlet ti n hành
chi t nhi t 75 oC, trong vòng 8 gi v i dung môi là axeton ho c methanol.

2.2.3. Phương pháp tr ng lư ng
Cân kho ng 10g lá, v qu B a tươi cho vào c c thu tinh ã ư c s y khô
và bi t kh i lư ng chính xác. Cho c c thu tinh có ch a lá, v qu B a vào t s y
và s y 80oC.
Sau khi s y kho ng 3 gi , ta l y c c ra cho vào bình hút m cho n khi c c
thu tinh ngu i h n thì ti n hành cân tính kh i lư ng trên cân phân tích. Sau ó, c
kho ng 30 phút ta l i ti n hành quá trình trên m t l n cho n khi kh i lư ng gi a
hai l n cân liên ti p là không i hay có sai s kho ng 0.005g thì d ng quá trình
s y.
D a vào các k t qu thu ư c, ta tính ư c kh i lư ng lá, v qu B a trư c
và sau khi s y. T ó, ta tính ư c m lá d a vào công th c sau:
m −m
H = 0 1 .100
m
Trong ó: H: m (%); m0: kh i lư ng lá ho c v qu tươi trư c khi s y
(g); m1: kh i lư ng lá ho c v qu sau khi s y (g).
[2]
2.2.4. Phương pháp chu n
Xác nh hàm lư ng axit t ng s trong lá, v qu b a theo tiêu chu n TCVN
4589-88.

Nh NaOH 0,1N t buret xu ng, cho n khi d ch th có màu h ng nh t b n
v ng.


Vcd 100
X 1 = K.n. .
VP
Tính k t qu : axit toàn ph n theo ph n trăm (X1) tính b ng công th c:
trong ó: n: s ml NaOH 0,1N s d ng chu n V ml d ch th ; Vcd:
th tích m u cô c; P: tr ng lư ng m u th , tính b ng gam; K: h s c a lo i
axit, K = 0,006904.

2.2.5. Phương pháp xác nh c u trúc hoá h c b ng quang ph (IR)
Các phân t luôn dao ng không ng ng. T n s dao ng c a các phân t
ph thu c vào h ng s l c c a liên k t và kh i lư ng c a chúng, do ó các nhóm
ch c khác nhau s có t n s h p th khác nhau n m trong vùng t 5000 – 200 cm-1.
M i nhóm nguyên t (nhóm ch c) xác nh có t n s xác nh và không i trong
b t kỳ h p ch t nào có ch a nhóm nguyên t ó. Vì v y, khi phân tích trên quang
ph h ng ngo i ta có th xác nh ư c các nhóm nguyên t mà ch t em phân
tích có ư c.

2.2.6. Phương pháp s c ký l ng cao áp (HPLC) [3] [4]
Ch t chu n là (-)-Calcium threo-hydroxycitrate tribasic hydrate, cung c p
b i hãng Sigma-Aldrich, công th c C12H10Ca3O16.xH2O.

Chu n b HCA t do: Calcium threo-hydroxycitrate tribasic hydrate (50
mg) cho vào c c 50-mL ch a 5.0 mL nư c, và x lý v i 500 mg Dowex 50 [H+].
H n h p ư c khu y trong th i gian 10 phút s d ng kh y t . Tách l y ph n dung
d ch, và nh a ư c r a v i nư c có pH trung tính. Nư c r a và dung d ch dư c
tr n l n và làm thành 25 mL, khu y tr n, và l c s d ng gi y l c. Chu n b 05
dung d ch chu n HCA có n ng thay i t 10 ppm n 320 ppm.

Chu n b dung d ch chu n axit xitric cho HPLC: Dung d ch chu n axit
xitric ư c chu n b riêng bi t có n ng t 2 n 30 ppm s d ng nư c c t 3 l n
c t.

HPLC phân tích: H th ng s c ký l ng cao áp ư c s d ng nghiên c u
g m máy s c kí l ng cao áp hãng Knauer trang b v i bơm lo i low pressure hãng
Knauer, và l p c t s c kí Knauer C18: 250 mm x 4,6 ID x 5µm. B t ng h p dung
môi: quaternary LP Gradient, hãng Knauer. Quá trình dò ư c th c hi n b ng
etectơ Knauer UV: kho ng bư c sóng 190-740 nm. Pha ng g m (A) metanol
MeOH và (B) là axit photphoric 0,01 M v i t c dòng 1,5 ml/m. Quá trình tách
các pic t t khi ch t A trong B thay i t 10-30% trong th i gian 0-25 phút, 90% A
trong B trong th i gian 30 phút, sau 5 phút cân b ng v i 90% A. Ch t chu n và
m u ư c l c qua Millipore l c 0,45 µm và tiêm vào HPLC.
Xây d ng ư ng chu n: Phương pháp xây d ng ư ng chu n ư c th c
hi n b ng cách d a vào k t qu phân tích m t chu i các m u HCA chu n. Năm
m u dung d ch chu n ch a 10-320 ppm HCA t do ư c tiêm vào HPLC, thao tác
r a gi i ư c th c hi n như ph n th o lu n trên, và k t qu thu ư c các di n
tích pic. ư ng cong HCA ư c v d a trên bi u di n s ph thu c gi a n ng
c a HCA và di n tích pic (trung bình c a 03 l n ch y). Tương t , ư ng chu n c a
axit xitric ư c tiêm vào HPLC, ư c th c hi n như cách th o lu n trên, và k t qu
thu ư c các di n tích pic.

Kho ng n ng m u chu n c n xây d ng ư ng chu n ư c xác nh
d a vào n ng th c c a HCA có trong m u. Kho ng n ng này tính t giá tr
gi i h n dư i (LLOQ) n giá tr gi i h n trên (ULOQ).

Xác nh giá tr gi i h n: Giá tr gi i h n (LOQ) ư c nh nghĩa như
n ng th p nh t c a HCA mà có th xác nh v i tin c y và chính xác
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản