BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm Đề tài : GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm thực hiện: Nhóm 12 Năm học 2014 - 2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU DANH SÁCH NHÓM PHẦN I: GIỚI THIỆU VITAMIN B1 I GIỚI THIỆU CHUNG: II LÝ TÍNH: III HÓA TÍNH: IV TÍNH CHẤT SINH HỌC: 4.1 Tác dụng Vitamin B 4.2 Một số biểu thiếu Vitamin B PHẦN II CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VITAMIN B1 I II CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH 1.1 Phản ứng với Tanin: 1.2 Phản ứng với dung dịch HgCl2 : 1.3 Phản ứng với Thiochrome: CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG: 2.1 Phƣơng pháp so màu với thuốc thử Diazo Benzen Sulfonic Acid: 2.1.1 Nguyên tắc: 2.1.2 Dụng cụ hóa chất: 2.1.3 Cách tiến hành: 2.2 Phƣơng pháp so màu với thuốc thử p-Amino Cetophenoe: 2.2.1 Nguyên tắc: 2.2.2 Dụng cụ hóa chất: 2.2.3 Cách tiến hành: 2.3 Phƣơng pháp huỳnh quang: 2.3.1 Nguyên tắc: 2.3.2 Dụng cụ hóa chất: 2.3.3 Cách tiến hành: TÀI LIỆU THAM KHẢO 12 LỜI NÓI ĐẦU Vitamin (hay sinh tố) yếu tố quan trọng thiếu đƣợc thể sống Không giống nhƣ lipid, glucid, protein,… thể cần lƣợng vitamin, nhƣng thiếu Nếu thiếu chúng thể chậm phát triển mắc số loại bệnh Trong số chúng có loại vitamin quan trọng Vitamin B1 Nó giữ vai trò quan trọng việc chuyển hóa glucid thể, chống nhiễm trùng, tang tốc độ tái tạo máu, ảnh hƣởng đến phát triển thai nhi… Ở nƣớc ta nay, phần ăn chủ yếu ngũ cốc (chủ yếu gạo) Vì vậy, viêc xác định hàm lƣợng Vitamin B1 việc quan trọng không mẻ Việc xác định Vitamin B1 giúp cho việc xác định hàm lƣợng dinh dƣỡng thực phẩm nhƣ có biện pháp để bảo quản thật hợp lí Trong tiểu luận Phương pháp xác định vitamin B1 tìm hiểu số tính chất Vitamin B1 nhƣ số phƣơng pháp định tính định lƣợng Tiểu luận có nội dung sau: - Phần 1: Giơi thiệu Vitamin B1 - Phần 2: Các phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Trong trình làm tiểu luận chúng em gặp nhiều khó khan việc tìm kiếm thong tin, tƣ liệu phụ vụ cho đề tài Do đó, tiểu luận không tránh khỏi thiếu sót, kính mong cô có góp ý kiến đóng góp để tiểu luận chúng em đƣợc hoàn thiện DANH SÁCH NHÓM STT Họ Tên MSSV Nguyễn Minh Toàn 2022120151 Nguyễn Thị Quỳnh Trang 2022120190 Nguyễn Hoàng Đông Trúc 2022120199 Nguyễn Thị Hồng Loan 2022120201 Lê Quốc Khánh 2022120240 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm PHẦN I: GIỚI THIỆU VITAMIN B I GIỚI THIỆU CHUNG: Vào năm 1630, Bontius lần khám phá chứng bệnh Beriberi (bệnh tê phù) ngƣời gà thiếu chất thiết yếu Năm 1897 Eifkman thầy thuốc ngƣời Ba Lan tìm thấy chất cám, gạo chƣa đƣợc đánh bóng Vào năm 1930 Peter tìm đƣợc cấu trúc chất châu Mỹ ngƣời ta gọi Thiamin châu Âu gọi Aneurin Thiamin phổ biến tự nhiên dạng tự (thực vật) dạng Phosphat Ester (động vật), có nhiều nấm men, nấm lúa mì, cám gạo, gan, thận, tim, sữa, trái Thiamin có tên Vitamin B1 Vitamin đƣợc biết trƣớc tiên Vitamin tiêu biểu cho nhóm Vitamin tan nƣớc Thiamin tự có công thức phân tử C12H16N4OS, đƣợc cấu tạo thành moojy vòng Pyrimidin nhóm Thiazol nối qua cầu nối Metylen Ngoài Thiamin tồn dƣới dạng Phosphate ester gồm Thiamon Monophosphate (TMP), Thiamin Pyrophosphate (TPP) Thiamin Triphosphate (TTP) dạng mà vị trí OH đƣợc đính vào 1,2 gốc Phosphate (P) II LÝ TÍNH: Thiamin dạng tự dạng muối dạng tinh thể, kết tinh đơn, màu trắng có vị đắng, phân Thiamin bị phân hủy 248 oC, tƣơng đối bền với không khí acid, không bền môi trƣờng kiềm pH gẩn 5.5 bị phá hủy nhanh đun nóng Thiamin tan tốt nƣớc alcohol không tan ester, benzene, hexan Chloroform Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm III HÓA TÍNH: Thiamin bị oxy hóa K3 [Fe(CN)6] (kali Ferricyanur) môi trƣờng kiềm tạo thành Thiocrom màu vàng có huỳnh quang màu xanh da trời Đối với chất oxy hóa khác : Hydrogen Peoxide (H2O2), Iode (I2), môi trƣờng kiềm yếu, pH khoảng 7.5 Thiamin bị oxy hóa tạo dẫn xuất Disulfite với mở vòng Thiazol Thiamin tạo kết tủa phản ứng với Tannin, Clorur Thủy ngân (II) (HgCl2), Acid Picric C6H2(OH)(NO2 )3 Thiamin đƣợc hấp phụ tốt Silicagel môi trƣờng acid đƣợc rửa giải dung dịch HCl nhiệt độ khoảng 60 o C IV TÍNH CHẤT SINH HỌC: 4.1 Tác dụng Vitamin B Thiamin nhân tố quan trọng trình chuyển hóa Glucid thể Vitamin B1 dạng (TPP) coenzyme enzyme Decarboxylase α-Cetoacid R COCOOH RCHO + CO2 Đây sản phẩm trung gian quan trọng trình phân giải Glucid Thiếu Vitamin B1 trình ngƣng trệ, tích lũy Cetoacid dẫn đến triệu chứng: giảm tiết dịch vị, tê phù Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm Viatamin B1 dạnh (TPP) cufng voiws Acid Pantoteic tham gia tạo chất Acetylcholin chất giữ vai trò quan trọng việc truyền xung động thần kinh, thiếu Vitamin B1 có ảnh hƣởng đến hệ thần kinh 4.2 Một số biểu thiếu Vitamin B Sự hấp thu không đầy đủ nguyên nhân thiếu hụt Vitamin B1 ngƣời, nƣớc phát triển Tuy nhiên nƣớc công nghiệp hóa, nghiện rƣợu nguyên nhân phổ biến thiếu hụt Vitamin B1 Bệnh Beriberi (tê phù) hậu sau thiếu hụt Vitamin B1 ngƣời động vật Các biểu bệnh ảnh hƣởng hệ thống thần kinh tim mạch: tim đập nhanh, rối loạn hô hấp, viêm dây thần kinh, đau đầu, mệt mỏi, phù chân, rối loại trí nhớ, tiểu đƣờng… Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm PHẦN II CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VITAMIN B1 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH I 1.1 Phản ứng với Tanin: Vitamin B1 tạo kết tủa phản ứng với Tanin môi trƣờng acid 1.2 Phản ứng với dung dịch HgCl : Vitamin B1 tạo kêt tủa trắng phản ứng với dung dịch HgCl2 môi trƣờng acid 1.3 Phản ứng với Thiochrome: Cho dung dịch Vitamin B1 thêm vào vài giọt Ferricyanua, sau thêm tiếp Isobutanol lắc mạnh, lấy lớp Isobutanol soi đèn tử ngoại xuất huỳnh quang xanh Nếu thêm vài giọt HCl (12,5%) màu quỳnh quang biến mất, thêm vài giọt NaOH 15% màu huỳnh quang xuất trở lại CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG: II 2.1 Phƣơng pháp so màu với thuốc thử Diazo Benzen Sulfonic Acid: 2.1.1 Nguyên tắc: Vitamin B1 phản ứng với Acid Diazobenzensulfonic tạo thành hợp chất có màu da cam màu đỏ 2.1.2 Dụng cụ hóa chất: - 12ml thuốc thử Diazobenzensulfonic Acid - 30ml dung dich Natri Carbonate (Na2CO3) - 0.7ml Formalderhyde 40% - Nƣớc cất - Bình định mức 50ml - Máy đo quang Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm 2.1.3 Cách tiến hành: - Bƣớc 1: Cho vào bình định mức 50ml dung dịch cần xác định - Bƣớc 2: Sử dụng 12ml thuốc thử Diazobenzensulfonic acid với 30ml dung dịch Natri Carbonate (Na2CO3) 0,7ml Formaldehyde 40% cho vào bình định mức - Bƣớc 3: Thêm nƣớc đến vạch, trộn - Bƣớc 4: Tiến hành đo quang sau bƣớc song 500nm - Bƣớc 5: Dựa vào đƣờng chuẩn Vitamin B1 có nồng độ từ 100-800g/ml để xác định hàm lƣợng Vitamin B1 mẫu *Ưu nhược điểm: - Ƣu điểm: Phƣơng pháp dễ thực cho phép xác định hàm lƣợng nhỏ - Nhƣợc điểm: Độ nhạy 100 g/ml 2.2 Phƣơng pháp so màu với thuốc thử p-Amino Cetophenoe: 2.2.1 Nguyên tắc: Vitamin B1 tác dụng với p-Aminocetophenone tạo sản phẩm nàu đỏ không tan nƣớc nhƣng tan Xylene 2.2.2 Dụng cụ hóa chất: - Cốc - Bình tam giác - Nƣớc cất - Natri hydroxide - p-Aminocetophenone - Xylene 2.2.3 Cách tiến hành: - Bƣớc 1: Cho dung dịch cần xác đinh vào cốc, thêm vài giọt natri hydroxide - Bƣớc 2: Thêm p-Aminocetophenone vào cốc chứa dung dịch ần xác định Dung dịch tạo thành hợp chất phẩm nhuộm màu đỏ - Bƣớc 3: Đem hợp chất phẩm nhuộm dựa vào màu để định lƣợng Vitamine B1 mẫu Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm *Ưu nhược điểm: - Ƣu điểm: Phƣơng pháp định lƣợng đáng tin cậy - Nhƣợc điểm: Độ nhạy từ 2-3g/ml 2.3 Phƣơng pháp huỳnh quang: 2.3.1 Nguyên tắc: Chiết Vitamin B1 dạng tự do, dạng muối dạng Phosphat Ester từ mẫu lƣơng lƣơng thực thực phẩm Khi oxi hóa Vitamin B1 Kali Ferocyanua môi trƣờng kiềm tạo thành hợp chất thiochrom, chất có màu huỳnh quang xanh dƣới ánh sáng tử ngoại Cứ phân tử thiamin tạo thành phân tử thiochrom Để xác định hàm lƣợng thiamin, ngƣời ta dùng dung dịch chuẩn thiamin tinh khiết so sánh với dung dịch nghiên cứu 2.3.2 Dụng cụ hóa chất: *Dụng cụ: - Cân phân tích, cân kỹ thuật; - Tủ sấy; - Bình định mức, dung tích lít, 250 ml; - Cốc có mỏ, dung tích 250 ml; - Ống đong chia độ, dung tích ml, 100 ml; - Nồi cách thuỷ; - Phễu lọc thuỷ tinh, dung tích 250 ml; - Ống nghiệm nút mài, dung tích 40-50ml; - Pipet có bầu, dung tích 1ml, 5ml; - Máy đánh nghiền cối chày sứ; - Máy lắc; - pH met; - Huỳnh quang kế Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm *Hóa chất: - Natri axetat (C2H3NaO2 ) dung dịch 2N: Hoà tan 15g natriaxetat ngậm nƣớc vào nƣớc cất thêm nƣớc cất vừa đủ lít - Natri hydroxit (NaOH) dung dịch 15%: Hoà tan 15g natri hydroxit nƣớc thêm nƣớc cất vừa đủ 100 ml - Kali ferixyanua (K3[Fe(CN)6]) dung dịch 1%: Hoà tan 1g kali ferixyanua nƣớc cất thêm nƣớc cất vừa đủ 100 ml Dung dịch pha dùng ngày - Chất oxy hoá: Hỗn hợp ml dung dịch kali ferixyanua 1% với dung dịch natri hydroxit 15% đến vừa đủ 100 ml Dung dịch pha dùng - Isobutanol (C4H10 O) - Vitamin B1 dung dịch chuẩn: Cân khoảng 30-40mg với độ xác 0,0001 g thiamin clohydrat (đã làm khô bình hút ẩm) hoà tan bình định mức lít dung dịch cồn etylic 20% axit hoá axit clohydric đến pH-3,5-4 Bảo quản nhiệt độ 100 C tránh ánh sáng - Kali clorua (KCl) hay natri clorua (NaCl); 2.3.3 Cách tiến hành: Bước 1: Chiết Vitam B1 khỏi mẫu lương thực: Cân xác lƣợng mẫu nghiền nhỏ trộn ƣớc tính chứa khoảng 20-50g thiamin cho vào cốc có mỏ dung tích 250ml Đồng thời tiến hành dung dịch chuẩn cách hút xác 1ml dung dịch chuẩn Vitamin B1 cho vào cốc khác Thêm vào cốc, cốc 100ml dung dịch HCl 0,1N (pH=1-1,5), đậy nắp, đun cách thuỷ sôi 45 phút đun nồi áp suất (t0=110-120 0C) 35 phút (kể từ đạt nhiệt độ) Để nguội đến nhiệt độ phòng, điều chỉnh pH cốc dung dịch natri axetat 2N đến pH = - 4,5 Chuyển toàn dịch cốc sau điều chỉnh pH vào bình định mức 250ml thêm nƣớc cất đến vạch Lọc dung dịch giấy lọc không hấp phụ thiamin (hoặc giấy lọc không tro) bỏ vài mililit dầu Trang GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm Bước 2: Oxy hóa Thiamin thành Thiochrome: Với dung dịch mẫu định lƣợng kể dung dịch chuẩn, đƣợc tiến hành song song ống nghiệm có nút mài dung tích 40-50ml Trong ống chứa sẵn 3g kali clorua (KCl) Hút xác 5ml dịch lọc vào ống nghiệm ống, hai ống đƣợc coi ống trắng, hai ống đƣợc coi ống thử mẫu * Đối với ống trắng mẫu tiến hành sau: Lắc nhẹ ống nghiệm máy lắc thêm 3ml dung dịch natri hydroxit 15%, lắc trộn cho đều, thêm nhanh 15ml isobutanol, đậy ống, lắc mạnh 15 giây, để lắng * Đối với ống thử lại mẫu tiến hành sau: Lắc ống nghiệm máy lắc, thêm 3ml dung dịch chất oxy hoá (dung dịch kiềm kaliferixyanua), lắc trộn đều, thêm nhanh 15ml isobutanol, đậy ống, lắc mạnh 15 giây, để lắng Các ống nghiệm để lắng cho tách lớp bóng tối vòng 20 phút Sau hút gạn lấy khoảng 10ml dung dịch isobutanol có chứa huỳnh quang bên Bước 3: Đo huỳnh quang: Đo mật độ huỳnh quang dung dịch isobutanol máy đo huỳnh quang bƣớc sóng kích thích phát xạ 360 mm 435 mm Bước 4: Tính toán kết quả: Hàm lƣợng Vitamin B1 (X) tính microgam 100g lƣơng thực đƣợc tính theo công thức sau: Trang 10 GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm Trong đó: Cc: Hàm lƣợng Vitamin B1 mẫu chuẩn (g) Dct : Mật độ huỳnh quang ống chuẩn thử Dctr: Mật độ huỳnh quang ống chuẩn trắng Dmt : Mật độ huỳnh quang ống mẫu thử Dmtr: Mật độ huỳnh quang ống mẫu trắng P: Khối lƣơng mẫu cân (g) Mỗi mẫu lƣơng thực đƣợc tiến hành phân tích hai phép xác định song song, kết phân tích hai phép xác định không đƣợc sai lệch 10% Kết trị số trung bình hai phép xác định song song Trang 11 GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng Phân tích hóa lý thực phẩm, Trƣờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP Hồ Chí Minh [2] Đinh Thị Nở: Luận án thạc sĩ Nghiên cứu cách xác định Vitamin B B lƣơng thực thực phẩm phƣơng pháp huỳnh quang phân tử, TP Hồ Chí Minh, 2000 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM : TCVN 5164:1990 LƢƠNG THỰCPHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG VITAMIN B1 (THIAMIN) http://idoc.vn/tai-lieu/kiem-nghiem-hoa-sinh.html Trang 12 GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 12 ... Phương pháp xác định vitamin B1 tìm hiểu số tính chất Vitamin B1 nhƣ số phƣơng pháp định tính định lƣợng Tiểu luận có nội dung sau: - Phần 1: Giơi thiệu Vitamin B1 - Phần 2: Các phƣơng pháp xác. .. Nhóm 12 Phƣơng pháp xác định Vitamin B1 Tiểu luận Phân tích hóa lý thực phẩm PHẦN II CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VITAMIN B1 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH I 1.1 Phản ứng với Tanin: Vitamin B1 tạo kết tủa... yếu gạo) Vì vậy, viêc xác định hàm lƣợng Vitamin B1 việc quan trọng không mẻ Việc xác định Vitamin B1 giúp cho việc xác định hàm lƣợng dinh dƣỡng thực phẩm nhƣ có biện pháp để bảo quản thật hợp