PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI Na, K, Mg VÀ Ca & Cu, Ni, Zn, Co, Mn VÀ Fe TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG SẮC KÝ ION

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Báo cáo môn: PHÂN TÍCH THỰC PHẨM Đề tài: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN NATRI, KALI, MAGIE VÀ CALCI TRONG THỰC PHẨM BẰNG SẮC KÍ ION.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa SVTH : Đinh Thị Minh Nhật Lớp : ĐHPT6

10057221

NỘI DUNG Mục tiêu của đề tài được nghiên cứu. cứu.

Các mẫu thực phẩm cần

PowerPoint has new layouts that give you more ways to present your words, images and media.

nghiên cứu cứu..

Mục đích xác định các khoáng chất K, Na, Mg và Ca

Phương pháp nghiên cứu cứu..

Kết quả nghiên cứu cứu..

1. Mục tiêu của đề tài được nghiên cứu.

Mục tiêu của đề tài là chuẩn hóa kỹ thuật phân tích Na, K, Ca và Mg trong thực phẩm bằng kỹ thuật sắc ký ion để xác định hàm lượng chất này trong thực phẩm. Đối tượng thực phẩm được lựa chọn là các loại thực phẩm thông dụng chưa có số liệu các chất khoáng trong bảng thành phần.

2. Các mẫu thực phẩm được nghiên cứu.

TT

Tên mẫu

TT

Tên mẫu

1

Bánh phồng tôm

11

Nem chua

2

Xúc xích

12

Khoai lang nghệ

3

Kiệu muối

13

Mắm tôm

4

Thịt chó vai

14

Mắm tép

5

Thịt chó sấn

15

Ruốc thịt lợn

6

Củ dong

16

Mực khô

7

Trứng vịt lộn

17

Cá trắm

8

Rau ngải cứu

18

Cá mè

9

Thịt bò khô

19

Cá trôi

10

Củ từ

20

Tiết luộc

2. Các mẫu thực phẩm được nghiên cứu.

TT

Tên mẫu

TT

Tên mẫu

21

Pate

28

Bỏng ngô

22

Rau diếp cá

29

Chả lợn

23

Thịt hến luột

30

Chôm chôm

24

Hạt bí

31

Đuôi lợn

25

Tàu phớ

32

Cá diếc

26

Nước hến luột

33

Cua đồng

27

Cùi dừa non

34

Nem chạo

3. Mục đích xác định các khoáng chất K, Na, Mg và Ca trong thực phẩm.

Hàm lượng các khoáng chất K, Na, Mg và Ca trong thực phẩm có vai trò quan trọng đối với cơ thể người.

Cơ thể mỗi ngày cần một lượng nhỏ nhưng không thể thiếu, tuy nhiên cũng không nên quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe.

Vai trò của khoáng chất đối với cơ thể: Kali: giúp điều chỉnh lượng axit/bazơ trong cơ thể, có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein và điều chỉnh quá trình trao đổi chất.

Natri: giúp điều chỉnh thể tích và huyết áp, có chức năng đối với các cơ và thần kinh.

Magiê: hỗ trợ quá trình truyền xung thần kinh và chuyển đổi năng lượng giữa các tế bào, tổng hợp protein và kích hoạt một lượng enzim nhất định.

Canxi: canxi có vai trò quan trọng để làm chắc xương, răng. Có chức năng điều khiển xung thần kinh và co giãn cơ.

3. Mục đích xác định các khoáng chất K, Na, Mg và Ca trong thực phẩm.

Trong bài nghiên cứu: Để xây dựng chế độ ăn trong bệnh viện cho một số đối tượng bệnh nhân đặc biệt trong các bệnh mạn tính không lây như gút, tim mạch và tiểu đường, những số liệu liên quan đến hàm lượng natri, kali, magie là hết sức cần thiết.

Ngoài ra, số liệu thành phần thực phẩm đã qua chế biến (thực phẩm chín) cũng rất cần thiết cho việc lựa chọn thực phẩm và khẩu phần ăn cho bệnh nhân một số bệnh liên quan như thành phần natri, kali đới với bệnh nhân tim mạch, bệnh thận.

Vì vai trò thiết yếu của khoáng chất đối với cơ thể người bình thường và đặc biệt hơn là đối với người bị bệnh, nên việc xác định hàm lượng khoáng chất K, Na, Mg và Ca trong thực phẩm là cần thiết.

4. Phương pháp nghiên cứu.

4.1 Hóa chất, dụng cụ.

4.2 Lấy mẫu phân tích.

4.1 Hóa chất, dụng cụ.

Hóa chất Các hóa chất sử dụng trong đề tài là các hóa chất phân tích tinh khiết.

Acetonitrile, acid chlorhydric, acid citric được mua của hãng Đức.

Nước cất sử dụng trong phân tích là nước khử ion 18mΩ.

Các dung môi pha động đều được lọc qua màng 0.45 µm trước khi sử dụng.

Chất chuẩn NaCl, KCl và Mg(NO3)2 được mua từ hãng Anh. Màng lọc dung môi pha động PVDF 47 mm × 0.45 µm của hãng Mỹ.

Giấy chỉ thị màu vạn năng pH 1-14 của Đức.

4.1 Hóa chất, dụng cụ.

Pha các dung dịch chuẩn Chất chuẩn gốc Na+, K+, Mg2+, Ca2+ được chuẩn bị như sau: Bình định mức 100ml 0.2542g

Hòa tan

NaCl

0.1907g KCl

Mỗi

dung

dịch

chuẩn gốc có nồng 1.0547g Mg(NO3)2.6H2O

5.8919g CaNO3.10H2O

độ 1000 ppm.

4.1 Hóa chất, dụng cụ.

Pha các dung dịch chuẩn Dung dịch chuẩn làm việc: 1ml dd gốc Na+, 3ml dd gốc K+, Bình định mức 1000ml

2ml Mg2+,

dd 3ml

gốc dd

gốc Ca2+

Thu được các dung dịch làm việc hỗn hợp chuẩn có nồng

Pha loãng bằng nước cất

độ Na+, K+ và Mg2+, Ca2+ tương ứng là 1ppm, 3ppm, 2ppm và 3ppm.

4.1 Hóa chất, dụng cụ.

Dụng cụ, thiết bị Hệ thống sắc ký được sử dụng là của hãng Waters (Mỹ) gồm: Bơm dung môi 1525.

Detector độ dẫn 432.

Phần mềm Breeze.

Cột sắc ký dùng cho phân tích các cations là cột Cation M/D (150mm × 4.6mm × 3.5µm) của hãng Watter (Mỹ).

Các dụng cụ khác gồm máy ly tâm, bể siêu âm, máy lắc ngang, máy lắc ống nghiệm, bếp cách thủy và các dụng cụ thủy tinh.

4.2 Lấy mẫu phân tích.

Mẫu thực phẩm được lựa chọn theo phương pháp tiện lợi có chủ đích.

Mẫu được thu thập từ 3 chợ nội thành Hà Nội. Mỗi loại thực phẩm được mua 3 đơn vị mẫu ở mỗi chợ, sau đó trộn điều thành một mẫu hỗn hợp để phân tích. Sau khi thu nhập, mẫu được xử lý chọn lấy phần ăn được để phân tích.

Số mẫu thực phẩm: 33 loại thực phẩm × 1 mẫu hỗn hợp/chợ × 3 chợ = 99 mẫu phân tích.

5. Kết quả nghiên cứu.

Chuẩn hóa kỹ thuật phân tích cation bằng sắc ký ion

5.1

5.2 Kết quả phân tích mẫu

5.1 Chuẩn hóa kỹ thuật phân tích cation bằng sắc ký ion.

Giai đoạn vô cơ hóa và phân tích mẫu

Điều kiện sắc ký

Xác định khoảng tuyến tính

5.1.1

5.1.2

5.1.3

5.1.1 Giai đoạn vô cơ hóa và phân tích mẫu.

Quy trình vô cơ hóa và phân tích cation trong mẫu như sau: 5g mẫu (đã

Tro trắng hòa toàn

đồng nhất)

Vô cơ hóa ở 5500C 6-7 giờ

Bình định mức 100ml

Lọc qua màng lọc

Định mức

Lọc qua giấy lọc

PTFE 0.45µm

đến vạch

không tro

Xác định bằng sắc ký ion, sử dụng cột cation và detector độ dẫn.

5.1.2 Điều kiện sắc ký.

Cột cation M/D (150×4.6mm, Waters), nhiệt độ buồng cột bằng 350C. Pha động: 0.1mM EDTA/3mM HNO3 Tốc độ dòng: 1ml/phút.

Detector Waters 432 được thiết lập các điều kiện như sau: Base sensitivity bằng 2000 µm.

Nhiệt độ bằng 350C. Polarity bằng “-” “Negative”.

Detector được bật để ổn định ít nhất 3 giờ trước khi phân tích mẫu đầu tiên (hoặc để qua đêm)

5.1.2 Điều kiện sắc ký.

Sắc đồ chuẩn hỗn hợp cation được thể hiện ở hình 5.1.2

Hình 5.1.2 Sắc đồ các chuẩn Na+, K+, Mg2+ và Ca2+

5.1.3 Xác định khoảng tuyến tính.

Pha các dãy chuẩn có nồng độ từ 0.5 đến 100 µg/ml đối với Na+,từ 1.5 đến 100 µg/ml đối với K+, từ 1 đến 100 µg/ml đối với magie và từ 1.5 đến 100 µg/ml đối với Ca2+.

Tiến hành chạy sắc ký ion và tính toán đường chuẩn hồi quy.

Kết quả cho thấy phương pháp có độ tuyến tính tương ứng đối với các cation như sau: 0.5 đến 10 µg/ml đối với Na+, từ 1.5 đến 9 µg/ml đối với K+, từ 1 đến 6 µg/ml đối với magie và từ 1.5 đến 9 µg/ml đối với Ca2+ Khi nồng độ Ca2+ và Mg2+ trên 10ppm, peak Ca và Mg có hiện tượng có đuôi và bất đối xứng.

5.2 Kết quả phân tích mẫu.

Bảng 5.2: Hàm lượng Na, K, Mg và Ca trong thực phẩm TT

Tên mẫu

1

Hàm lượng khoáng (mg/100g) Na

K

Mg

Ca

Bánh phồng tôm

418

195

138

503

2

Xúc xích

287

219

77

341

3

Kiệu muối

812

120

102

475

4

Thịt chó vai

32

176

35

271

5

Thịt chó sấn

20

255

46

131

6

Củ dong

73

299

46

13

7

Trứng vịt lộn

94

131

15

81

8

Rau ngải cứu

98

612

63

210

9

Thịt bò khô

312

135

80

278

10

Củ từ

71

264

28

13

5.2 Kết quả phân tích mẫu.

TT

Tên mẫu

11

Hàm lượng khoáng (mg/100g) Na

K

Mg28

Ca

Nem chua

476

194

86

362

12

Khoai lang nghệ

350

107

68

136

13

Mắm tôm

4054

333

321

646

14

Mắm tép

1087

104

121

586

15

Ruốc thịt lợn

1472

371

64

165

16

Mực khô

445

1368

269

710

17

Cá trắm

26

305

34

99

18

Cá mè

31

319

39

184

19

Cá trôi

14

314

35

66

20

Tiết luộc

343

131

65

138

21

Pate

95

166

100

316

22

Rau diếp cá

72

461

81

361

5.2 Kết quả phân tích mẫu.

TT

Tên mẫu

23

Hàm lượng khoáng (mg/100g) Na

K

Mg

Ca

Thịt hến luộc

86

54

91

575

24

Hạt bí

172

383

311

106

25

Tàu phớ

33

85

38

135

26

Nước hến luộc

22

18

26

117

27

Cùi dừa non

141

454

74

25

28

Bỏng ngô

346

609

334

730

29

Chả lợn

339

407

192

707

30

Chôm chôm

94

69

25

86

31

Đuôi lợn

21

114

56

284

32

Cá diếc

35

271

53

281

33

Cua đồng

1484

27

154

826

34

Nem chạo

70

38

65

231

5.2 Kết quả phân tích mẫu.

Các yếu tố ảnh hưởng khi phân tích Na, K, Ca và Mg bằng sắc ký ion.

Pha động cho sắc ký ion đặc biệt quan trọng.

Trong sắc ký trao đổi cation, nước sử dụng để pha các dung dịch pha động phải là nước khử ion, đạt yêu cầu về độ dẫn là 18mΩ. Nếu nước cất không đạt yêu cầu này, sẽ có sự nhiễm các ion K, Na, Ca và Mg vào mẫu và gây sai số, đặc biệt với các mẫu có hàm lượng khoáng thấp.

Quá trình vô cơ hóa mẫu cần được kiểm soát chặt chẽ.

Các dung dịch acid dùng hòa tan mẫu đã vô cơ hóa phải được chuẩn bị bằng nước 18mΩ. Tối ưu nhất nên sử dụng dụng cụ chứa mẫu bằng nhựa PE để tránh thôi nhiễm kim loại vào mẫu. Trong quá trình bơm mẫu, cần tráng rửa kim nhiều lần để tránh nhiễm chéo các ion trong các mẫu khác nhau.

Tài liệu tham khảo [1] Lê Hồng Dũng, Lê Thanh Tuyên, Xác định thành phần Natri, Kali, Magie và Calci trong thực phẩm bằng sắc ký ion, Y học thực hành (810)số 3/2012.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA PHÂN TÍCH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: 6

PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY VÀ ĐỒNG THỜI Cu, Ni, Zn, Co, Mn VÀ Fe TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG SẮC KÝ ION GVGD: TRẦN NGUYỄN AN SA SVTH : NGUYỄN THÀNH LUẬN MSSV : 10048121

LOGO

NỘI DUNG 1. Phạm vi và mục đích xác định 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1.Giới thiệu chung 2.2. Hoá chất 2.3. Xử lý mẫu 3. Kết quả 3.1. Giới hạn phát hiện 3.2. Độ lặp lại, tuyến tính 3.3. Phân tích mẫu thực 4. Tác nhân ảnh hưởng 4.1. Ảnh hưởng của xử lý mẫu 4.2. pH ảnh hưởng đến phức PAR

LOGO

1. Phạm vi và mục đích xác định

LOGO

Phạm vi: Phương pháp này để áp dụng xác định đồng thời các khoáng chất dinh dưỡng vi lượng quan trọng trong các loại thực phẩm.

Mục đích: Xác định được hàm lượng chất khoáng vi lượng trong từng loại thực phẩm sẽ giúp ta: • Tính toán được khẩu phần ăn hợp lý hằng ngày.

• Xác định chế độ ăn dinh dưỡng, thành phần dinh dưỡng.

• Có thể lựa chọn thực phẩm bổ sung.

• Xây dựng chế độ ăn phù hợp cho bệnh nhân, cũng như là tránh những thực phẩm không hợp với những bệnh mãn tính.

Các nguyên tố vi lượng,không nhiều trong cơ thể nhưng lại đóng một vai trò hết sức quan trọng đối với sự sống. Hầu hết chúng được đưa vào cơ thể cùng thức ăn. Khi thiếu hụt có thể dẫn đến các biểu hiện bệnh lý, bất ổn cho cơ thể. Việc bổ xung kiểm soát rất có ích cho sức khỏe và giúp ngăn ngừa một số bệnh tật.

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2.1. Giới thiệu chung Phương pháp

PDCA trong pha động

Kim loại

Phức Qua cột tách

Phức kim loại - PAR

Rửa giải

PDCA: pyridine-2-6-acid dicarboxylic

Lưu lượng pha động 0,8 ml/phút và lưu lượng chất phản ứng (PAR) 0,4ml/phút.

PAR: 4-(2-pyridylazo)resorcinol

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2.3. Xử lý mẫu: Phương pháp tuỳ thuộc vào các loại mẫu và nền mẫu khác nhau. Mẫu là các dung dịch chất đã tách chiết, rau lên men,huyết động vật, bột cao lương, thức ăn gia súc… Đối với chất hoà tan, phức chất liên kết yếu − Trong mẫu lỏng trong suốt.

• Tiến hành acid hoá, thêm 0,1ml HCl 0,5M và 0,1ml acid ascorbic (20g/L) đối với 0,8 ml mẫu.

• Lắc đều,ly tâm. Nếu có váng trên mặt thì lọc ly tâm. − Trong mẫu đục: tiến hành lọc hoặc phân huỷ mẫu bằng lò vi sóng trước, nếu có váng trên mặt có thể acid hoá sau khi mẫu được ly tâm.

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2.3. Xử lý mẫu: − Phân huỷ mẫu bằng lò vi sóng: • Trộn tối đa 0,4g mẫu khô,3ml H2O (khi sử dụng mẫu ướt hàm lượng nước phải xem xét), 0,75ml HNO3 đậm đặc và 0,15ml HCl đậm đặc vào bình Teflon.

• Phân huỷ trong lò MW (cài đạt 1800C trong 15 phút, duy trì 20 phút).

• Để nguội xuống nhiệt độ phòng.

• Chiết gạn vào ống nghiệm, pha loãng 10ml.

• Trước khi tiêm thêm 0,1ml acid ascorbic (20 g / L) với 0.9ml của mẫu.

2. Phương pháp nghiên cứu

LOGO

2.3. Xử lý mẫu: − Đối với chất có nồng độ khoáng cao có thể pha loãng mẫu với nước để giảm nồng độ acid trước khi tiêm. − Sự phát triển của xử lý mẫu nhằm mục đích tăng tối đa thể tích mẫu có thể tiêm và loại sự nhiễm bẩn với ion cần xác định. − Dung dịch chuẩn gốc pha loãng từ 1000ppm-5ppb tuỳ nồng độ sử dụng, trong dung dịch HCl 0,05M và 2g acid ascorbic /L.

3. Kết quả

LOGO

3. Kết quả

LOGO

3. Kết quả

LOGO

3.2. Độ lặp lại, tuyến tính Tuyến tính:theo hình 2 sự tuyến tính đã được tối ưu hoá với 6 khoáng kim loại. Các kết quả cho Cu và Ni hầu như là giống nhau.

3. Kết quả

LOGO

3.3. Phân tích mẫu thực: Tuỳ thuộc vào chất mà chúng ta quan tâm, có thể áp dụng một trong hai cách cô đặc hoặc pha loãng mẫu. Các mẫu thực có sự khác biệt lớn nồng độ chất phân tích nhưng vẫn được chấp nhận

4. Tác nhân ảnh hưởng

LOGO

4.1. Ảnh hưởng của xử lý mẫu − Để sắc ký tối ưu phức của chất phân tích PDCA phải là trạng thái kém bền, phức yếu, hoặc tan trong nước. Do đó xử lý mẫu phải tách được các kim loại từ nền của chúng để thuận tiện cho quá trình sắc ký. − Nền mẫu và các thành phần hợp chất khoáng sẽ ảnh hưởng lớn đến việc chiết tách chất khoáng. − So sánh phân huỷ mẫu MW và lọc (bảng 3). Đối với mẫu nhất định, kết quả thu được sẽ khác nhau tuỳ thuộc việc sử dụng lọc hay phân huỷ mẫu bằng MW.

4. Tác nhân ảnh hưởng

LOGO

4.1. Ảnh hưởng của xử lý mẫu

− Phương pháp lọc chiết cho thấy là không phù hợp để tách tổng lượng chất khoáng. − Biện pháp lọc được đề nghị cho việc phân tích phức chất khoáng có liên kết yếu mẫu sinh học.

4. Tác nhân ảnh hưởng

LOGO

4.2. pH ảnh hưởng đến phức kim loại PAR: Các phức kim loại đi qua cột bởi dẫn xuất PAR phụ thuộc vào giá trị pH. − Khi tăng độ pH, PAR tăng tách phân tích tăng, tách tốt. Tuy nhiên, ở pH cao các ion kim loại sẽ thuỷ phân, ảnh hưởng hạn chế đến các phức với dẫn xuất PAR. − Bằng cách điều chỉnh độ pH phức PAR-kim loại có thể được tuỳ chỉnh, và bằng cách này có thể phát hiện thêm các kim loại đặc biệt, ví dụ Pb, Cd, và Hg bởi phức PAR.

Tài liệu tham khảo

LOGO

[1] MATTIAS FREDRIKSON, NILS-GUNNAR CARLSSON,* ANNETTE ALMGREN, AND ANN-SOFIE SANDBERG. ”Simultaneous and Sensitive Analysis of Cu, Ni, Zn, Co, Mn, and Fe in Food and Biological Samples by Ion Chromatography” Department of Food Science, Chalmers University of Technology, P.O. Box 5401,S-402 29 Go¨teborg, Sweden.