Giáo trình Phân tích thực phẩm - Trương Bách Chiến

g 2: ðịnh lượng acid2 10Chương 1: Các khái niệm cơ bản1 Số tiếtNội dungStt 4 Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình lý thuyết phân tích thực phẩm- Khoa CNTP- trương ðại học cơng nghiệp thực phẩm TpHCM [2] Bùi Thị Như Thuận, Kiểm nghiệm lương thực thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật , 1990. [3] S.Suzanne Nielsen, Food Analysis Second Edition, Gaithersburg,Maryland, 1998. [4] Trương Bách Chiến, giáo trình phân tích cơng nghiệp,Trường Cao đằng Cơng nghiệp TpHCM, 2004 [5] Trương Bách Chiến, Phân tích cơng nghiệp thực phẩm, Trường ðại Học Cơng nghiệp TpHCM, 2008 Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 3 5 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.1. Cơng thức nồng độ 1.2. Pha chế dung dịch 1.3. Các phương pháp phân tích 6 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.1. Cơng thức tính nồng độ 1.1.1. Nồng độ phần trăm khối lượng - C (%): biểu diễn số gam chất tan cĩ trong 100 gam dung dịch 100 m m%C dd ct ×= Với: mct - số gam chất tan (g) mdd - số gam dung dịch (g) C% - nồng độ phần trăm của dung dịch Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 4 7 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.1. Cơng thức tính nồng độ 1.1.2. Nồng độ mol – CM (M): biểu diễn số mol chất tan cĩ trong một lít dung dịch. V nCM = Với: n - số mol chất tan (mol) V - thể tích dung dịch (l) CM - nồng độ mol/l (M) 8 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.1. Cơng thức tính nồng độ 1.1.3. Nồng độ đương lượng – CN (N): biểu diễn số đương lượng gam chất tan cĩ trong một lít dung dịch. V 'nCN = Với: n’ - số đương lượng gam chất tan V - thể tích dung dịch (l) CN - nồng độ đương lượng (N) Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 5 9 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.1. Cơng thức tính nồng độ Mối liên hệ các loại nồng độ trên được cho bởi các biểu thức: Trong đĩ: d: khối lượng riêng của dung dịch (g/ml) M: phân tử lượng của chất tan ð: đương lượng gam chất tan (đlg) M d10%CCM ×= CM – C% ð d10%CCN ×= CN – C% CN = z.CM CN – CM 10 ðương lượng – ðịnh luật đương lượng Nhắc nhở Nitơ trong N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 lần lượt cĩ đương lượng tương ứng là bao nhiêu? Cơng thức chung đương lượng là: z M ð = Trong acid/baz, z làsố ion H+ hay OH- bị thay thế trong 1 phân tử axit hay bazơ Trong phân tử muối, z là tích số ion đã thay thế với điện tích ion đã thay thế (ion cĩ thể là cation hoặc anion) tính cho 1 phân tử muối đĩ Trong hợp chất oxy hĩa khử, n là số electron mà một phân tử chất khử cĩ thể cho hay một phân tử chất oxy hĩa cĩ thể nhận được tính cho 1 phân tử chất đĩ Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 6 11 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.2. Pha chế dung dịch 1.2.1. Pha lỗng dung dịch: Trường hợp 1: m1(g) dung dịch A C1 (%) trộn với m2(g) dung dịch A C2 (%), để thu được m3 (g) dung dịch A C3 (%) thì được : m1 / m2 = | (C2 – C3) / (C1 – C3) | Dùng quy tắc chéo: m1 ddA C1 |C2 - C3| C3 m2 ddA C2 |C1 – C3| 12 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.2. Pha chế dung dịch 1.2.1. Pha lỗng dung dịch: Trường hợp 2: V1(mL) dung dịch A C1 (M) trộn với V2(mL) dung dịch A C2 (M), để thu được V3 (mL) dung dịch A C3 (M) Dùng quy tắc chéo: V1 ddA C1 |C2 - C3| C3 V2 ddA C2 |C1 – C3| thì được : V1 / V2 = | (C2 – C3) / (C1 – C3) | Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 7 13 • 1. Tính thể tích nước cất cần pha vào 100mL dung dịch HCl 20% (d= 1,1g/mL) để thu được dung dịch cĩ nồng độ 5%; biết H=1, Cl=35,5 a. 300mL b. 380mL c. 330mL d. 400mL 2. Tính thể tích nước cất cần pha vào 100g dung dịch H2SO4 20% (d= 1,12g/mL) để thu được dung dịch cĩ nồng độ 5% a. 300mL b. 330mL c. 380mL d. 400mL Ví dụ : 14 • 1. ðể pha chế 100mL dung dịch C2H2O4 0,1M, thì cân bao nhiêu gam lượng tinh thể C2H2O4.7 H2O , biết C=12; H=1; O=16: a. 2.61 b. 2.36 c. 2.16 d. 2.63 2. ðể pha chế 100mL dung dịch C2H2O4 0,1M, thì cân bao nhiêu gam lượng dung dịch C2H2O4 20%( d= 1,24g/mL) , biết C=12; H=1; O=16: a. 4.5 b. 5.4 c. 5.8 d. 4.8 3. Tính khối lượng tinh thể KMnO4 98% theo lý thuyết để pha 500mL dung dịch KMnO4 0,05N . Biết M(KMnO4) = 158dvC a. 1.3435 b. 0.1533 c. 13.4354 d. 0.1443 Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 8 15 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.2. Pha chế dung dịch 1.2.2. Pha chế dung dịch tử chất rắn Tính khối lượng cần thiết để pha V(mL) dung dịch (A) CM từ tinh thể rắn (A) cĩ độ tinh khiết (p%) M p CV m . .10 . = 16 • 1. ðể pha chế 100mL dung dịch C2H2O4 0,1M, thì cân bao nhiêu gam lượng tinh thể C2H2O4.7 H2O , biết C=12; H=1; O=16: a. 2.61 b. 2.36 c. 2.16 d. 2.63 2. ðể pha chế 100mL dung dịch C2H2O4 0,1M, thì cân bao nhiêu gam lượng dung dịch C2H2O4 20%( d= 1,24g/mL) , biết C=12; H=1; O=16: a. 4.5 b. 5.4 c. 5.8 d. 4.8 3. Tính khối lượng tinh thể KMnO4 98% theo lý thuyết để pha 500mL dung dịch KMnO4 0,05N . Biết M(KMnO4) = 158dvC a. 1.3435 b. 0.1533 c. 13.4354 d. 0.1443 Ví dụ : Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 9 17 • 1.3.1. Phương pháp khối lượng 1.3.2. Phương pháp thể tích 1.3.2.1. Chuẩn độ acid – baz 1.3.2.2. Chuẩn độ phức chất 1.3.2.3. Chuẩn độ oxy hĩa khử 1.3.2.4. Chuẩn độ tạo tủa 1.3.3. Phương pháp đo quang 18 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.1. Phương pháp khối lượng Nội dung Mẫu ddịch mẫu Tủa C. rắn Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 10 19 • Lấy 5(g) một mẫu thực phẩm cĩ chứa P đem chuyển hĩa thành dung dịch, rồi tiến hành tạo tủa dưới dạng MgNH4PO4 sau khi đã loại bỏ các thành phần khác P. ðem nung thì đuợc 1,235(g) Mg2P2O7 , tính hàm lượng %P cĩ trong mẫu ban đầu? (Mg=24; P=31; O=16; N=14; H=1) 20 TỔNG QUÁT • Hàm lượng cấu tử (x) khi chuyển đổi từ dạng mẫu A (m0) thành dạng cân B (m1) (theo phương trình chuyển hố: a A → b B) sau khi đã được pha lỗng (định mức) n lần V1 , V2 , ...Vn rồi trích ra m lần V'1 , V'2 , ...V'm . • Cơng thức tính hàm lượng % sẽ là? Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 11 21 Hệ số chuyển đổi B A Mb MaK . . = FK m mX ..% 0 1 = Hệ số pha lỗng 'V VF = 22 • Cân 0,35(g) một lượng muối chứa Na2SO4 rồi định mức thành 250mL dung dịch. Hút 50(mL) từ dung dịch này, phân tích theo phương pháp khối lượng thì được 0,0405(g) BaSO4. Tính hàm lượng % SO42− cĩ trong mẫu muối chứa Na2SO4 ban đầu. Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 12 23 Sơ đồ chuyển hĩa – cách giải • Phản ứng chuyển đổi: Na2SO4 → BaSO4 Hệ số chuyển đổi: • Vậy hàm lượng % SO42- = %88,94%100.64,1. 50.35,0 250.0405,0 = 64,1 233.1 142.1 . . === B A Mb MaK 24 • 1. Lấy 5(g) một mẫu thực phẩm cĩ chứa P đem tủa dưới dạng MgNH4PO4 rồi nung thì đuợc 1,235(g) Mg2P2O7 , thì hàm lượng %P , sẽ là bao nhiêu?, biết Mg=24; P=31; O=16; N=14; H=1: a. 6.8982 % b. 6.8897 % c. 6.8789 % d. 6.8778 % 2. Lấy 5(g) một mẫu thực phẩm cĩ chứa P đem tủa dưới dạng MgNH4PO4 rồi nung thì đuợc 1,235(g) Mg2P2O7, thì hàm lượng %P2O5 , sẽ là bao nhiêu?, biết Mg=24; P=31; O=16; N=14; H=1: a. 15.9817 b. 15.7991 c. 15.8917 d. 15.1789 Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 13 25 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích Nội dung Mẫu ddịch mẫu Dd phân tích Chuẩn độ 26 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích Nội dung Chỉ thị Dung dịch phân tích Thuốc thử Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 14 27 Chú ý • Chỉ thị • ðiểm tương đương • ðiểm cuối chuẩn độ • Cơng thức tính kết quả • Sự sai lệch trong tính tốn và thực tế 28 Ví dụ Khi tiến hành chuẩn độ 10mL dung dịch HCl với chỉ thị phenolphtalein, được 9,8mL dung dịch NaOH 0,1N thì dung dịch HCl đổi từ khơng màu sang màu hồng nhạt. 1. Xác định nồng độ dung dịch HCl ban đầu 2. Việc chuẩn độ đã chính xác chưa? Sự sai lệch là bao nhiêu? Nếu qua 3 lần TN thể tích của NaOH lần lượt là 9,8 – 9,6 – 9,2(mL). Biết hệ số Student t = 4,3 với độ tin cậy 95% Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 15 29 Cách tính kết quả nồng độ eebb VCVC .. = 30 Tính sự sai lệch • Tối thiểu số lần thí nghiệm • Tính theo phương pháp thống kê tốn học • Tính theo sự sai lệch của dụng cụ, thiết bị • Tính theo sự sai lệch của phương pháp chuẩn độ Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 16 31 Nội dung Chỉ thị Dung dịch phân tích Thuốc thử CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích 1.3.2.1. Chuẩn độ acid - baz 32 • 1. Khi xác định chỉ tiêu hàm lượng độ chua trong thực phẩm sữa, người ta dùng phương pháp phân tích thể tích gì để xác định? a. Phương pháp chuẩn độ acid – baz b. Phương pháp chuẩn độ phức chat c. Phương pháp chuẩn độ oxy hĩa khử d. Phương pháp chuẩn độ tạo tủa 2. Chỉ thị nào thường được dùng để xác định hàm lượng acid tồn phần? a. Methyl da cam b. Phenolphthalein c. Thymol xanh d. Alizarin 3. Khi xác định chỉ tiêu hàm lượng độ chua trong thực phẩm sữa, người ta thường dùng thuốc thử là chất gì? a. Dung dịch NaOH 0.1N b. Dung dịch HCl 0.1N c. Dung dịch CH3COOH 0.1N d. Dung dịch KOH 0.1N Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 17 33 Bài tập Chuẩn độ 20mL dung dịch HCl Cx bằng V(mL) dung dịch NaOH 0,1N. a. Khi Cx=0,1N và V = 0 – 15 – 19,9 – 20 – 22(mL) thì pH của dung dịch tạo thành lần lượt là bao nhiêu? b. Khi V = 21,2 – 21,8 – 22,2 (mL) thì Cx là bao nhiêu với độ tin cậy 95%, t = 4,3. 34 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích 1.3.2.2. Chuẩn độ phức chất Nội dung Chỉ thị Murecid / ET.00 Dung dịch phân tích chứa ion kim loại Thuốc thử complecxon Phương pháp Complecxon Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 18 35 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích 1.3.2.3. Chuẩn độ tạo tủa Nội dung Chỉ thị K2CrO4 Dung dịch phân tích chứa ion Clo Thuốc thử dd ion Ag Mohr 36 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.2. Phương pháp thể tích 1.3.2.4. Chuẩn độ oxy hĩa khử Nội dung Khơng dùng chỉ thị Dung dịch phân tích chứa ion kim loại Thuốc thử permanganat Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 19 37 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.3. Phương pháp đo quang Nội dung Mẫu ddịch mẫu Dd màu ðo quang 38 ðịnh luật Bougher – Lambere- Beer Mật độ quang: A = ε . L . C A = - lg(T) Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 20 39 Phương trình đo quang • Phương trình bật nhất • Phương trình đường thẳng hồi quy tuyến tính A = a + b.C hay C = a + b. A 40 CHƯƠNG 1: Các khái niệm cơ bản 1.3. Các phương pháp phân tích 1.3.3. Phương pháp đo quang Áp dụng định luật Beer: A = k.C để viết phương trình hồi quy tuyến tính cho dãy thử chuẩn dạng A = a + b.C hay C = a + b. A Nội dung Giai đoạn 1: Lập dãy thử chuẩn đo quang Thay giá trị A (mẫu) vào pthqtt, tính được nồng độ của dung dịch mẫu đo quang Giai đoạn 2: Lấy mẫu phân tích đo quang Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 21 41 CÁCH LẬP PHƯƠNG TRÌNH Dùng máy tính cá nhân • Tìm giá trị a và b • Viết phương trình hồi quy tuyến tính • Tinh nồng độ (X) dung dịch phân tích • Tính kết quả hàm lượng (X) trong mẫu thực phẩm ban đầu 42 • Trong phép phân tích hàm lượng sắt tổng cĩ trong thực phẩm, kết quả một dãy chuẩn sắt là: Mẫu 0 1 2 3 4 Cppm 0 0,1 0,15 0,2 0,25 A 0 0,2460,3610,5120,819 Phương trình hồi quy tuyến tính cĩ hệ số a và b lần lượt là bao nhiêu trong dạng A = a + b. C ? a. – 0,17 và + 3,74 b. – 0,71 và + 3,74 c. + 0,17 và - 3,74 d. + 0,71 và - 3,74 [C62] Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 22 43 • Trong phép phân tích hàm lượng sắt tổng cĩ trong thực phẩm, kết quả một dãy chuẩn sắt là: Mẫu 0 1 2 3 4 Cppm 0 0,1 0,15 0,2 0,25 A 0 0,2460,3610,5120,819 Nếu mẫu phân tích cĩ A = 0,672 thì nồng độ dung dịch là bao nhiêu? a. 0.2251 b. 0.1390 c. 0.1374 d. 0.1928 [C64] 44 • ðem 5(g) mẫu sữa bột vơ cơ hĩa để được 500mL dung dịch mẫu, rồi lấy ra 20mL dung dịch để phân tích hàm lượng sắt tổng Kết quả một dãy chuẩn sắt là: Mẫu 0 1 2 3 4 CN 0 0,1 0,15 0,2 0,25 A 0 0,246 0,361 0,512 0,819 Cịn đem 5mL dung dịch phân tích khi đo quang, thì được A = 0,672. Hỏi hàm lượng sắt cĩ trong mẫu ban đầu là bao nhiêu? Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 23 45 CHƯƠNG 2: ðịnh lượng acid và phụ gia 1.1. ðịnh lượng acid tổng 1.2. ðịnh lượng benzoat 1.3. ðịnh lượng sunfit 46 CHƯƠNG 2: ðịnh lượng acid 2.1. xác định tổng độ chua Lấy theo TCVN 1694 - 75Với mẫu sữa Nhắc nhở cách lấy mẫu -Lấy theo can : 5% tổng số -Khơng dưới 3 can -Lấy theo vị trí Khơng gian -Khơng ít hơn 0.5L -Lọ thủy tinh màu, khơ sạch -Bảo quản nơi khơ mát (1 tháng) -Lọ mẫu phải ghi rõ Label: -tên – số hiệu – ngày tháng – người lấy- quy cách lấy Chú ý Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 24 47 Cách Tiến hành Cơng Thức tính Nguyên Tắc ðộ chua Tổng 48 CHƯƠNG 2: ðịnh lượng acid 2.1. xác định tổng độ chua Nguyên tắc Dùng dung dịch NaOH 0,1N để trung hịa lượng acid cĩ trong mẫu với chất chỉ thị phenolphtalein 1% hoặc dùng điện cực chỉ thị để chuẩn độ Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 25 49 Mẫu sữa Tươi VmL Cách tiến hành Dung dịch Dung dịch phân tích Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N ðịnh mức 100mL + Hút VmL dung dịch + 5 giọt PP Chuẩn độ CHƯƠNG 2: ðịnh lượng acid 2.1. xác định tổng độ chua 50 Nếu chuẩn độ bằng Máy chuẩn độ điện thế Nhắc nhở -Hiệu chỉnh lại nồng độ NaOH -Cài đặt các thơng số cho máy điện thế (tham khảo cách cài đặt ở Giáo trình) -Dùng khuấy từ đúng cách -Tính kết quả trên máy chuẩn độ Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 26 51 Cơng thức tính Trong đĩ : Vm: là thể tích mẫu (mL) V: là thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn trong chuẩn độ (mL) Vdd: thể tích mẫu sau xử lý mang đi chuẩn độ Vdm: thể tích bình định mức K: là hệ số của loại acid d d . . .1 0 0 0d m m K V V V Vðộ chua X (g/L) = ? 52 + Với sữa kết quả biểu thị bằng acid lactic K = 0,0090 + Với thực phẩm lên men chua lactic kết quả biểu thị bằng acid lactic K = 0,0090 + Với dấm kết quả biểu thị bằng acid axetic K = 0,0060 + Với các loại hoa quả tươi, siro, kẹo.kết quả biểu thị bằng acid xitric K = 0,0064 + Với dầu mỡ kết quả biểu thị bằng acid oleic K = 0,0282 K là acid tương ứng với 1mL NaOH 0,1N Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 27 53 CÂU HỎI 1. Cho biết cách lấy mẫu Bia, nước ngọt khác với cách lấy mẫu trong sữa chua như thế nào? 2. Với mẫu Bia, độ chua được tính theo loại acid gì? 3. Nêu các biện pháp khắc phục độ bọt cĩ trong Bia khi phân tích các chỉ tiêu trong Bia 54 CHƯƠNG 3: ðịnh lượng độ ẩm, tro và khống 3.1. ðộ ẩm- phương pháp sấy 3.2. Tro- phương pháp khối lượng 3.3. Khống – định lượng Canxi 3.4. Khống – định lượng Fe 3.5. Khống – định lượng P 3.6. Khống – định lượng NaCl Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 28 55 Ý nghĩa ðỘ ẨM ðỘ ẨM TỰ DO ðỘ ẨM VẬT LÝ ðỘ ẨM HĨA HỌC 56 CÁCH TIẾN HÀNH CƠNG THỨC NGUYÊN TẮC SẤY Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 29 57 CÁCH TIẾN HÀNH CƠNG THỨC Nguyên Tắc TRO TỔNG 58 Câu hỏi • 1. Trong Clip và cách tiến hành, sử dụng mẫu khác nhau, nên điều gì đã thay đổi? • 2. Phương pháp trong Video Clip là phương pháp gì? • 3. So sánh 2 cách tiến hành, cách nào đơn giản hơn/ cách nào cho hiệu suất tốt hơn? Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 30 59 Cách Tiến hành Cơng Thức tính Nguyên Tắc Canxi Magie 60 Xử lý mẫu MẪU LỎNG Dạng huyền phủ: Lọc giấy Dạng lên men: loại bỏ CO2 Lắc – trộn kỹ mẫu bằng máy khuấy LỎNG Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 31 61 Xử lý mẫuMẪU RẮN Bỏ hạt và vỏ cứng của khoang hạt cán và nghiền mẫu trong máy nghiền. RẮN 62 CHƯƠNG 3: ðịnh lượng độ ẩm 3.1. phương pháp SẤY Nguyên tắc Mẫu được sấy trong 5 h ở 870C, độ hao hụt khối lượng trước và sau khi sấy là cơ sở để tính độ ẩm tổng cộng. Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 32 63 Cân mẫu sữa Cách tiến hành Mãu ban đầu Mẫu phân tích Lấy mẫu ra - Cân Lấy mẫu theo TCVN 6400 Chứa mẫu trong cột đặt trong tủ sấy -Trộn -Sấy CHƯƠNG 3: ðịnh lượng độ ẩm 3.1. phương pháp SẤY 64 Cơng thức tính Trong đĩ : m0 là khối lượng mẫu thực phẩm m1 là khối lượng tồn cột rỗng trước khi sấy m2 là khối lượng cột và mẫu sau khi sấy ðộ ẩm X (g/g) 100. 0 12 m mm − = Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 33 65 Nguyên tắc Chiết tro tổng số bằng nước nĩng, đem nung đến khối lượng khơng đổi. Hiệu số cân trước và sau khi nung dùng để xác định hàm lượng tro tổng. CHƯƠNG 3: ðịnh lượng tro 3.2.1. Xác định lượng tro tổng 66 Cân mẫu thực phẩm Cách tiến hành Mãu tro ban đầu Mẫu tro phân tích ðê nguội Cân mẫu -Khoảng 5(g) -Than hĩa ðể nguội Cân chính xác 4 số Chiết Lọc Nung CHƯƠNG 4: ðịnh lượng tro 4.1. Xác định lượng tro tổng Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 34 67 Cơng thức tính Trong đĩ : m0 là khối lượng mẫu thực phẩm m1 là khối lượng chén nung rỗng trước khi nung m2 là khối lượng chén nung và mẫu sau khi nung RS là hàm lượng chất khơ của mẫu được xác định theo ISO 1572, được tính bằng phần trăm khối lượng Tro tổng X (g/g) 100. .0 12 RSm mm − = 68 Nguyên tắc tìm Canxi Mẫu muối được hồ tan trong acid HCl. Hàm lượng canxi hồ tan trong mẫu muối được xác định bằng phương pháp khối lượng. Tiến hành tủa caxi dưới dạng CaC2O4, lọc, rửa và nung tủa ở nhiệt độ 9500C đến khối lượng khơng đổi. Từ đĩ tính được hàm lượng caxi cĩ trong mẫu. Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 35 69 Nguyên tắc tìm Magie Dịch lọc sau khi xác định canxi sẽ được sử dụng để xác định Mg bằng phương pháp khối lượng. Tủa Mg dưới dạng MgNH4PO4.6H2O và nung tủa ở nhiệt độ 8500C trong 2 giờ đến khối lượng khơng đổi để chuyển về dạng cân Mg2P2O7. Từ đĩ, tính được hàm lượng magiê cĩ trong mẫu muối. 70 Mẫu Muối m(g) Xác định Canxi Dung dịch Dung dịch phân tích Nung tủa Cân lượng rắn m1 + được xử lý + Hịa tan bằng HCl + Lọc + Hút 50mL dịch lọc 1 + chất thử + Lọc gạn, dịch loc 2 và tủa Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 36 71 Dịch lọc 2 của Canxi Xác định Magie Dung dịch Tủa Nung tủa Cân lượng rắn m2 + được xử lý + ðun nĩng + Lọc 72 Cơng thức tính 1007143.0% 0 12 ××× − = h bdm V V m mmCa 1002184.0'% 0 13 ××× − = h bdm V V m mmMg Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 37 73 Cách Tiến hành Cơng Thức tính Nguyên Tắc Sắt 74 Nguyên tắc Dựa vào khả năng tạo phức màu giữa Fe2+ và 1 – 10 phenanthrolein. Trong khoảng pH = 2 – 9, phức màu đỏ cam giữa Fe2+ và 1 – 10 phenanthrolein hấp thu cực đại ở bước sĩng 505 nm. Bằng cách xây dựng đường chuẩn A – f(C), ta cĩ thể xác định hàm lượng Fe trong mẫu Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 38 75 Cách tiến hành Tạo dãy chuẩn đo quang Chuẩn bị mẫu Bia Từ pthhtt tính nồng độ Fe 76 Tạo dãy chuẩn ðinh mức thành 100mLNước cất 2 mLV (o – phenanthrolein) 25mLAcid ascorbic (mg) 3210.50.250V – Fe2+ (mL) (0.1 mg/mL) 543210STT Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 39 77 Chuẩn bị mẫu Bia ðinh mức thành 100mLNước cất 2 mLV (o – phenanthrolein) 25mLAcid ascorbic (mg) 101010Mẫu Bia (mL) 321STT 78 Tiến hành đo quang Viết phương trình hồi quy tuyến tính Tính hàm lượng Fe Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 40 79 Cơng thức tính hàm lượng sắt m bdm Fe V VCC ×= 80 Cách Tiến hành Cơng Thức tính Nguyên Tắc Photpho Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 41 81 Cách Tiến hành Cơng Thức tính Nguyên Tắc NaCl 82 CHƯƠNG 4 phân tích hàm lượng CarbonHydrat 4.1. ðịnh lượng đường khử 4.2. ðịnh lượng đường tổng 4.3. ðịnh lượng tinh bột 4.4. ðịnh lượng Dextrin 4.5. ðịnh lượng Pectin Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 42 83 CHƯƠNG 4: phân tích hàm lượng CarbonHydrat 4.1. ðịnh lượng đường khử 4.1.1. Phương pháp Bettrand 4.1.2. Phương pháp Lane – Eynon 4.1.3. Phương pháp DNS 84 Mục tiêu tiết học • 1. trình bày được nguyên tắc, cách tiến hành phân tích đuờng khử bằng phương pháp Bettrand • 2. phân tích được các yêu cầu kỹ thuật và cách khắc phục các vấn đề nảy sinh trong quá trình tiến hành • 3. trình bày được cơng thức và áp dụng phép tính cơng thức vào trong các bài tập, trả lời các câu hỏi trong bài Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 43 85 Sữa là một loại thực phẩm cĩ giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nguồn Protein, nguồn năng lượng cho cơ thể. Sữa cịn cĩ khả năng cung cấp cho cơ thể nguồn Calci rất tốt cho xương, nhất là người già và trẻ em. Từ sữa cĩ thể chế biến nhiều sản phẩm khác: phomát, bơ, sữa chua Giới thiệu: Sữa và các chế phẩm từ sữa 86 Thành phần trong một số sữa 0,84,57,95,8Sữa cừu 0,84,74,13,6Sữa dê 0,74,87,54,0Sữa trâu 0,74,83,73,5Sữa bị 0,56,21,72,2Sữa ngựa 0,27,03,81,2Sữa mẹ khốngCarbon hydrate Chất béo Protei n Loại sữa (g/L) Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 44 Trong ngành hĩa th
c phm và dinh dưng, ngưi ta chia đưng thành 3 dng: đưng đơn gi n, đưng đơi (g m 2 gc đưng đơn gi n kt h p vi nhau) và đưng đa (g m nhiu đưng đơn kt h p li). Trong sa cĩ đưng lactose M = 342.3 (cịn gi là đưng sa vì cĩ trong sa ngưi và đng vt). Ðây cũng là đưng đơi, khi thy phân s cho 2 gc đưng đơn là glucose và galactose. Lactose kt tinh chm, tinh th cng và cĩ nhiu dng tinh th. Vitamin B2 cĩ th c ch s
kt tinh ca lactose. Ð ngt ca các loi đưng khơng ging nhau, nu ly v ngt ca đưng saccarose làm chun (100) thì lactose 16. Lactose (C12H22O11) - một loại đường đặc biệt + galactose glucose Nĩi thêm CTCT của glucose và galactose theo dạng vịng - dạng thẳng C5H11O5-CHO + 2 Cu(OH)2 C5H11O5-COOH + Cu2O + 2H2O Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 45 ðường khử ðường lactose vẫn cịn tính khử vì vẫn cịn gốc –OH glucozit tự do ðường khử là gì? ðường khử là đường cĩ tính khử nhờ vào nhĩm andehyt hoặc ceton (đối với mạch thẳng) và gốc –OH glucozit tự do (đối với mạch vịng) Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 46 91 NỘI DUNG PHÉP PHÂN TÍCH Phương pháp BETTRAND NGUYÊN TẮC CÁCH TIẾN HÀNH CÁCH TÍNH KẾT QUẢ MỘT SỐ VẤN ðỀ QUAN TÂM 92 Nguyên tắc Phương pháp Bettrand Trong mơi trường kiềm mạnh, glucid trực tiếp khử oxy khi cĩ mặt chất khử là Cu(OH)2 tạo thành kết tủa dưới dạng Cu2O màu đỏ gạch. Lượng Cu2O sẽ phản ứng với một lượng dư Fe3+ để sinh ra một lượng Fe2+ tương đương và được chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 trong mơi trường acid. Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 47 93 Kỹ thuật phân tích Phương pháp Bettrand Dùng phương pháp chuẩn độ Oxy hĩa khử - Phương pháp Permanganat Phương trình phản ứng minh họa : RCHO +2Cu(OH)2 RCOOH + Cu2O +2H2O. Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4 2CuSO4 + H2O + 2FeSO4 10FeSO4 + 8H2SO4 + 2 KMnO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + H2O 94 Mẫu sữa 10(g) Cách tiến hành Dung dịch+Nước nĩng +5mL K4[Fe(CN)6] 15% +5 mL (CH3COO)2Pb 10% Dung dịch ban đầu+ để nguội, +định mức thành 100mL Dung dịch mẫu Lọc 1. Giai đoạn khử tạp Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 48 95 Dung dịch Mẫu Dd mẫu màu xanh cĩ tủa màu gạch+Fehling A +Fehling B +ðun sơi Dung dịch mẫu+Lọc, Rửa tủa + Fe2(SO4)3 5% Chuẩn bằng KMNO4 0.1N+H2SO4 6N Cách tiến hành 2. Giai đoạn xác định đường khử 96 Khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt 1. Màu hồng nhạt là màu của chỉ thị nào? 2. Khi dung dịch đã chuyển sang màu hồng ổn định, thì điểm dừng này ở trước hay sau điểm tương đương? Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 49 97 CÂU HỎI TƯƠNG TỰ 1. Trong các câu sau, câu nào đúng nhất: a. ðiểm cuối chuẩn độ là điểm mà tại đĩ chất chỉ thị đổi màu b. ðiểm tương đương là điểm mà tại đĩ chất chỉ thị đổi màu c. ðiểm tương đương thơng thường là điểm cuối chuẩn độ d. ðiểm dừng chuẩn độ cũng là điểm tương đương 2. ðiểm dừng chuẩn độ là gì? a. Là điểm tương đương của phép chuẩn độ b. Là thời điểm lúc dung dịch chuyển màu theo chất chỉ thị c. Là thời điểm phép chuẩn độ cĩ sai số nhỏ nhất d. Là điểm mà các chất phản ứng vừa đủ 98 CÁCH TÍNH KẾT QUẢ Bước 1:Từ thể tích chuẩn độ của KMnO4,- tra bảng Bettrand, để cĩ được khối lượng đường tương ứng Bảng Bettrand Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 50 99 CÁCH TÍNH KẾT QUẢ Bước 2: Với thể tích KMnO4 khơng cĩ trong cột, thì dùng phương trình hồi quy tuyến tính, để xác định khối lượng đường khử Phương trình hồi quy tuyến tính 100 CÁCH TÍNH KẾT QUẢ Bước 3: Thay giá trị khối lượng đường khử tìm được vào cơng thức tính hàm lượng đường khử trong mẫu sữa Cơng thức xác định hàm lượng Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 51 101 3 câu hỏi sau khi xem Clip • 1. điểm khác biệt gì trong giai đoạn khử tạp? • 2. vì sao phải đun nhẹ dung dịch Fehling? • 3. tiếp theo sau đoạn lọc bằng chân khơng, cần phải làm gì để Cu2O giảm tiếp xúc với khơng khí, nhằm tránh sự mất lượng Cu2O ? 102 Bài tập – Câu hỏi về nhà 1. Khi phân tích hàm lượng đường khử cĩ trong thực phẩm sữa bằng phương pháp Bertrand, ngưởi ta dừng chuẩn độ khi nào? a. khi dung dịch mẫu phân tích chuyển sang màu hồng tím b. khi dung dịch mẫu phân tích đạt tởi điểm tương đương c. khi dung dịch mẫu phân tích đã được ổn định d. khi thể tích dung dịch thuốc thử đạt tối ưu [C73] 2. Khi phân tích hàm lượng đường khử cĩ trong thực phẩm sữa bằng phương pháp Bertrand, khái niệm đường khử là gì? a. là glucoz vẫn cịn chứa nhĩm -CHO b. là đường đã bị khử hồn tồn c. là glucoz khơng thể thực hiện phản ứng oxy hĩa khử d. là Glucoz ở dạng Disaccarit [C74] Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 52 103 Bài tập – Câu hỏi về nhà 3. Khi phân tích hàm lượng đường khử cĩ trong thực phẩm sữa bằng phương pháp Bertrand, ngưởi ta cho thuốc thử Fehling A và B vào để làm gì? a. để oxy hĩa hồn tồn lượng đường khử b. để khử hồn tồn lượng đường khử c. để oxy hĩa hồn tồn lượng đường d. để tạo một mơi trường ổn định [C75] 4. Khi phân tích hàm lượng đường khử cĩ trong thực phẩm sữa bằng phương pháp Bertrand, ngưởi ta cho thuốc thử Fehling A và B vào thì dung dịch mẫu phân tích sẽ cĩ màu gì? a. màu xanh biếc b. màu vàng rơm c. màu hồng nhạt d. màu tím đỏ [C76] 104 BẢNG TRA KHỐI LƯỢNG ðƯỜNG KHỬ 9526.76418.83310.1 9426.56318.6329.88 9326.26218.3319.58 92266118309.3 9125.76017.7298.97 9025.55917.5288.7 8925.25817.2278.39 88255716.9268.09 8724.75616.6257.81 8624.55516.4247.52 8524.25416.1237.38 84245315.9226.91 8323.85215.5216.61 Khối lượng glucose (mg) Thể tích KMnO4 0.1N Khối lượng glucose (mg) Thể tích KMnO4 0.1N Khối lượng glucose (mg) Thể tích KMnO4 0.1N Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 53 105 ðồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa khối lượng đường glucose (mg) và thể tích KMnO4 0.1N y = 3.6365x - 3.5569 R2 = 0.9989 0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 Thể tích KMnO4 0.1N (ml) K hố i l ư ợ n g gl u c o s e (m g) 106 Cơng thức tính cho TP rắn Trong đĩ: G: khối lượng đường nghịch chuyển hoặc đường glucose (g) tương ứng với số mL KMnO4 0,1N trong bảng. m: khối lượng mẫu thực phẩm (g) Vdd: thể tích dung dịch mẫu được hút ra để tiến hành phản ứng và chuẩn độ. Vđm: thể tích bình định mức (thể tích dung dịch mẫu sau khi xử lý) F: hệ số hiệu chỉnh nồng độ KMnO4. (Với dung dịch đã hiệu chuẩn, F = 1) mV FVG X dd đm . 100...10.(%) 3− = Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 54 107 Cơng thức tính cho TP lỏng Trong đĩ: G: khối lượng đường nghịch chuyển hoặc đường glucose (g) tương ứng với số mL KMnO4 0,1N trong bảng. Vm: thể tích mẫu sau ban đầu Vdd: thể tích dung dịch mẫu được hút ra để tiến hành phản ứng và chuẩn độ. Vđm: thể tích bình định mức (thể tích dung dịch mẫu sau khi xử lý) F: hệ số hiệu chỉnh nồng độ KMnO4. Với dung dịch đã hiệu chuẩn, F =1 F VV VGlgX mdd đm . . .)/( = 108 CHƯƠNG 4: phân tích hàm lượng CarbonHydrat 4.2. ðịnh lượng tinh bột 4.2.1. ðặc điểm phân tích 4.2.2. TCVN 5535 : 1991 TCVN 3294-80 Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 55 109 ðặc điểm tinh bột AmoloseAmilopectin 110 Amilose • chiếm 10 – 20%, tan trong nước • Tác dụng với iod cho màu xanh đặc trưng Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 56 111 Amilopectin • chiếm 80 – 90 %, khơng tan trong nước • Tác dụng với iod cho màu đỏ nho 112 Phản ứng thủy phân • Tạo glucoze Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 57 113 4.2.2. TCVN 5535 : 1991 Nguyên tắc ðiều kiệnTiến hành 114 Nguyên tắc • dựa trên nguyên lý nghịch chuyển đường từ phản ứng thuỷ phân hồn tồn của polysacarit bằng các axit lỗng, nhưng khơng ảnh hưởng đến lactoza và các loại đường khác. • khơng làm thay đổi lượng lactoza bằng cách xử lý với amoniac, sau đĩ làm trung hồ NH3 dư, rồi cho thêm dung dịch kẽm axetat và kali feroxyanua Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 58 115 Tiến hành Chuẩn bị mẫu Tính kết quả Tiến hành phương pháp thử 116 Chuẩn bị mẫu Sữa đặc Sữa bột Sữa tươi Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 59 117 Mẫu sữa 40(g) Cách tiến hành Dung dịch +Nước nĩng dần từ 50mL đến 150mL (đun nhẹ đến 900C, nguội đến t0 phịng) +5mL NH3 2N – 10 phút +12,5mL K4[Fe(CN)6] 1N +12,5 mL (CH3COO)2Zn 2N Dung dịch ban đầu+ đun nĩng nhẹ + để nguội trong 10 phút Dung dịch Phân cực (D) Lọc 1. Tạo dung dịch phân cực 118 Dung dịch Phân cực (D) 40mL ðun Dd ở 600C +6mL HCl (trong BDM 50mL) Dung dịch Phân cực (J)+ bếp cách thủy +15 phút Cách tiến hành Xác định đường nghịch chuyển Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 60 119 Tính kết quả D: Số phân cực kế dung dịch (D) J: Số phân cực kế dung dịch (J) Q: hệ số nghịch chuyển (tra bảng) V: Thể tích mẫu ban đầu trước khi pha lỗng m: khối lượng mẫu ban đầu i: chiều dài ống phân cực kế v: sơ hiệu chỉnh thể tích miv vV Q JD . 14/5 ⋅ − ⋅ − 120 4.2.2. Tiêu chuẩn TCVN 3294-80 Nguyên tắc Tiến hànhðiều kiện Khoa CNTP - HUFI Ths. Trương Bách Chiến 61 121 Nguyên tắc • Lọc mẫu sau khi hịa tan mẫu bằng Cồn – ete. Hịa tan cặn lọc bằng dung dịch HCl đặc, rồi tạo t