ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ KỸ THUẬT GC-O SVTH : NGUYỄN TIẾN ĐẠT MSSV : 60300584 CBHD : TS NGUYỄN HOÀNG DŨNG ThS LẠI QUỐC ĐẠT BỘ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TP Hồ Chí Minh, 01/2008 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại học Bách Khoa-Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh-được dạy bảo tận tình thầy cô trường, thầy cô khoa Kỹ thuật Hóa học đặc biệt thầy cô môn Công nghệ Thực phẩm trang bò cho chúng em nhiều kiến thức, kỹ Đó hành trang cho đời chúng em sau Sau này, rời khỏi trường chúng em tiếp tục cố gắng học tập, làm việc tốt để không phụ công ơn dạy dỗ thầy cô Luận văn tốt nghiệp tổng kết kiến thức kỹ trang bò suốt năm ghế giảng đường Bên cạnh nỗ lực thân hướng dẫn, dạy tận tình thầy cô, động viên, giúp đỡ gia đình, bạn bè Đó không thành thân mà hết tri ân tới tất thầy cô, gia đình bạn bè Con xin cảm ơn ba mẹ sinh thành, nuôi dưỡng, dạy bảo, động viên để có ngày hôm Con tự hào sinh ba mẹ Em cảm ơn anh chò quan tâm, động viên giúp đỡ em suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Bách khoa, thầy cô khoa Kỹ thuật Hóa học đặc biệt thầy cô môn Công nghệ Thực phẩm Em chân thành cảm ơn anh chò phòng thí nghiệm cảm quan tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy Nguyễn Hoàng Dũng thầy Lại Quốc Đạt, thầy trực tiếp hướng dẫn em thực đề tài Đây đề tài Việt Nam thực em gặp phải nhiều khó khăn, mặt kiến thức nhiều thuật ngữ Vì vậy, hướng dẫn, dạy tận tình thầy có lẽ em hoàn thành luận văn Sau cùng, cho gửi lời cám ơn tới tất bạn lớp HC03TP Trong suốt năm qua, lớp HC03TP trở thành nhà chung tất bạn với kỷ niệm, bao niềm vui, lúc học chung với nhau, chuyến chơi chung Đó kỷ niệm quên đời Mình cảm ơn nhiều người bạn mình, có bạn dù xa động viên, giúp đỡ Xin tri ân tất cả! Trang i  TÓM TẮT LUẬN VĂN GC-O phương pháp phân tích kết hợp phương pháp phân tích hóa lý GC (gas chromatography) phương pháp phân tích cảm quan việc dùng trực tiếp mũi người thử (olfactometry) để đánh giá hương hoạt tính tạo hương cảm nhận GC-O phương pháp nghiên cứu để xác đònh hợp chất hương hoạt động hợp chất tạo hương thực phẩm Trong thực phẩm, có nhiều hợp chất dễ bay Nhưng đó, có lượng nhỏ góp phần vào việc tạo hương (gọi chất hương hoạt động) Vì vậy, việc phân biệt hợp chất hương hoạt động lượng lớn hợp chất dễ bay sản phẩm thực phẩm việc quan trọng cho phân tích hương Kó thuật giới thiệu lần vào năm 1964, từ đến nhiều nhà khoa học nghiên cứu phát triển, hoàn thiện ứng dụng Tuy nhiên, Việt Nam, phương pháp mới, quan tâm, sử dụng Ở nước ta có thiết bò phân tích GC-O trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vì tổng hợp tài liệu phương pháp điều cần thiết có ý nghóa Trong luận văn có gắng tổng hợp thật cụ thể, chi tiết tài liệu có được, bao gồm: Chương 1, tổng quan tài liệu gồm: lòch sử, khái niệm, nguyên tắc, hệ thống thiết bò, phương pháp phân tích, ứng dụng, phương pháp chuẩn bò mẫu phân tích, yếu tố ảnh hưởng, tính toán kết xử lý số liệu, ưu điểm khó khăn phương pháp, xây dựng qui trình phân tích phương pháp GC-O Chương 2, giới thiệu ứng dụng phương pháp GC-O nghiên cứu hợp chất hương thực phẩm bao gồm sữa sản phẩm từ sữa, thòt thủy sản, trái cacao Ở chương cố gắng so sánh kết phân tích GC-O với phương pháp khác để thấy ưu điểm bật GC-O phân tích hương Chương 3, giới thiệu ứng dụng phương pháp GC-O nghiên cứu hợp chất hương cà phê xây dựng phương pháp GC-O nghiên cứu đặc trưng cà phê Daklak (Việt Nam) bao gồm nghiên cứu thành phần tạo hương cà phê, ứng dụng phương pháp GC-O phân tích hương cà phê điều quan trọng phải tổng hợp tất tài liệu để xây dựng phương pháp GC-O phân tích cà phê Daklak (Việt Nam) Trang ii  MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Tóm tắt luận văn ii Mục lục iii Danh mục bảng vii Danh mục hình x Danh mục viết tắt xiii Phần nội dung Chương 1: Tổng quan GC-O 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Lòch sử 1.1.2 Khái niệm GC-O 1.2 Hệ thống GC-O 1.2.1 Nguyên tắc 1.2.2 Hệ thống GC 1.2.3 Hệ thống GC-MS 12 1.2.4 Hệ thống dẫn khí vào mũi người thử 13 1.3 Các phương pháp phân tích GC-O 14 1.3.1 Phương pháp phân tích pha loãng 14 1.3.2 Phương pháp tần số phát 17 1.3.3 Phương pháp cường độ phía sau 19 1.3.4 Phương pháp cường độ-thời gian 20 1.3.5 So sánh chọn phương pháp phân tích 22 1.4 Ứng dụng phương pháp GC-O 24 1.4.1 Giới thiệu 24 1.4.2 Phát hợp chất có khả tạo hương 24 Trang iii  1.4.3 Phân tích tạo thành hợp chất có khả tạo hương 26 1.4.4 Ứng dụng quản lý chất lượng 29 1.4.5 Phân tích hợp chất hương 29 1.5 Chuẩn bò mẫu phân tích GC-O 30 1.5.1 Giới thiệu 30 1.5.2 So sánh số kỹ thuật trích ly hợp chất hương 31 1.5.3 Kỹ thuật HPME 33 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới kết phân tích GC-O 36 1.6.1 nh hưởng phương pháp chuẩn bò mẫu 36 1.6.2 nh hưởng người thử huấn luyện người thử 37 1.6.3 nh hưởng điều kiện phân tích 38 1.6.4 nh hưởng thiết bò GC 40 1.7 Tính toán kết xử lý số liệu 41 1.7.1 Phương pháp ADEA 41 1.7.2 Phương pháp Charm 42 1.7.3 Phương pháp tần số phát 42 1.7.4 Phương pháp cường độ phía sau 42 1.7.5 Phương pháp cường độ-thời gian 43 1.7.6 Xử lý số liệu 43 1.8 Kết luận 43 1.8.1 Ưu điểm phương pháp GC-O 44 1.8.2 Một số khó khăn phân tích phương pháp GC-O 45 Chương 2: Ứng dụng phương pháp GC-O nghiên cứu hợp chất hương thực phẩm 46 2.1 Ứng dụng phân tích hương sữa sản phẩm từ sữa 47 2.1.1 Giới thiệu 47 2.1.2 Xác đònh cấu tử tạo hương sữa nguyên liệu 47 2.1.3 Xác đònh cấu tử taọ hương sản phẩm phomai 48 2.1.4 Xác đònh cấu tử tạo hương số sản phẩm bơ 52 Trang iv  2.2 Ứng dụng phân tích hương số sản phẩm thòt 58 2.2.1 Giới thiệu 58 2.2.2 Xác đònh cấu tử tạo hương sản phẩm thòt cừu hun khói 59 2.2.3 Một số nghiên cứu khác 60 2.3 Ứng dụng phân tích hương số sản phẩm thủy sản 62 2.4 Ứng dụng phân tích hương số loại trái 65 2.4.1 Giới thiệu 65 2.4.2 Xác đònh cấu tử tạo hương tinh dầu họ citrus 67 2.4.3 Xác đònh cấu tử tạo hương dâu tây 69 2.4.4 Xác đònh cấu tử tạo hương mâm xôi 70 2.4.5 Xác đònh cấu tử tạo hương carrot 71 2.4.6 Xác đònh cấu tử tạo hương trái mơ 73 2.4.7 Xác đònh cấu tử tạo hương nước ép đào lộn hột 75 2.4.8 Xác đònh cấu tử tạo hương cà chua 78 2.4.9 Một số nghiên cứu khác 81 2.5 Ứng dụng phân tích hương sản phẩm bột cacao 82 Chương 3: Ứng dụng phương pháp GC-O nghiên cứu hợp chất hương cà phê xây dựng phương pháp GC-O nghiên cứu đặc trưng cà phê Daklak (Việt Nam) 89 3.1 Một số nghiên cứu thành phần tạo hương cà phê 90 3.2 Ứng dụng phương pháp GC-O nghiên cứu hợp chất tạo hương cà phê 95 3.2.1 Ứng dụng phương pháp AEDA 95 3.2.2 Ứng dụng phương pháp tần số phát 104 3.2.3 Ứng dụng phương pháp Charm 108 3.3 Xây dựng phương pháp GC-O nghiên cứu tính chất đặc trưng cà phê DakLak (Việt Nam) 120 3.3.1 Giới thiệu 120 3.3.2 Phương pháp phân tích 121 Trang v  3.3.3 Chọn cà phê nhân 122 3.3.4 Chọn chế độ rang 122 3.3.5 Trích ly 125 3.3.6 Chọn hóa chất chuẩn 127 3.3.7 Xây dựng phương pháp huấn luyện người thử 128 3.3.8 Xây dựng chương trình chạy GC-O 131 Tài liệu tham khảo 132 Trang vi  DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh tính cột nhồi so với cột mao quản Bảng 1.2: So sánh phương pháp GC-O đánh giá cường độ hợp chất hỗn hợp Bảng 1.3: Sai số phương pháp phân tích Bảng 1.4: Các hợp chất tiền hương số hợp chất tạo tạo hương xác đònh thực phẩm Bảng 1.5: Kết phản ứng Maillard số loại đường khử số acid amin Bảng 1.6: Ví dụ ứng dụng phương pháp GC-O xác đònh hợp chất tạo hương trình bảo quản Bảng 1.7: Tần số phát hợp chất mẫu thử mẫu trắng sau 1, tháng huấn luyện hội đồng phân tích phương pháp GC-O Bảng 1.8: Kết phân tích hợp chất furaneol methylether dâu tây ảnh hưởng điều kiện phân tích khác Bảng 1.9: Ngưỡng cảm nhận (odor thresholds-ng/l không khí) số hợp chất chọn ảnh hưởng loại cột tách khác phân tích phương pháp GC-O Bảng 2.1: Nồng độ giá trò OSV hợp chất có nồng độ lớn xác đònh sữa bò nguyên liệu sữa tiệt trùng UHT Bảng 2.2: Các hợp chất tạo hương hoạt động xác đònh sữa sản phẩm từ sữa Bảng 2.3: Khả phân tích hợp chất tạo hương phomai phương pháp phân tích khác Bảng 2.4: Thuật ngữ mô tả hợp chất hương xác đònh sữa sản phẩm từ sữa Bảng 2.5: Các hợp chất tạo hương hoạt động xác đònh sản phẩm bơ phương pháp GC-O Bảng 2.6: So sánh nồng độ FD hợp chất tạo hương sản phẩm bơ Bảng 2.7: Các hợp chất tạo hương hoạt động xác đònh sản phẩm bơ xử lý nhiệt phương pháp GC-O Trang vii  Chương   3.3.3 Chọn cà phê nhân Yêu cầu nguyên liệu - Các giống cà phê dung để phân tích phải đảm bảo cà phê nhân đòa danh giống, trộn lẫn -Yêu cầu cảm quan: hạt cà phê không bò mốc, mùi chua, hôi, thối -Yêu cầu hoá lý: độ ẩm hạt cà phê < 14% tổng hàm lượng chất khô cà phê nhân 3.3.4 Chọn chế độ rang Khi nghiên cứu đối tượng cà phê rang xay, việc lựa chọn chế độ rang xay quan trọng Nhiều nghiên cứu để phân tích thành phần hóa học cảm quan cà phê rang xay chế độ rang nhạt thích hợp Vì chế độ này, thành phần chất khô chưa bò phân hủy hết, đồng thời hợp chất dễ bay giữ lại hạt cà phê rang xay dạng liên kết yếu dễ dàng tách đem phân tích thiết bò đánh giá cảm quan Thiết bò rang chọn sử dụng thiết bò rang thùng quay, có cảm biến nhiệt độ, đồng thời cho phép lấy mẫu để quan sát thời điểm trình rang cà phê Cà phê trước rang lựa chọn kích thước tương đối đồng để tránh tượng rang không đều: số hạt cà phê chưa đạt mức độ rang yêu cầu, số hạt cà phê rang lại bò cháy khét Hình 3.12: Sự biến đổi màu sắc hình dạng cà phê trình rang cà phê Trang 122   Chương   Bảng 3.14: Sự biến đổi màu sắc hình dạng cà phê trình rang cà phê STT Mức độ rang Cà phê nhân chưa rang Cà phê bắt đầu chuyển sang màu vàng nhạt Cà phê nhân vàng Cà phê có màu nâu nhạt Cà phê có màu nâu sáng Cà phê có màu nâu Cà phê có vết nứt Màu hạt cà phê Ở giai đoạn này, cà phê bắt đầu nổ tí tách Vết nứt trở nên sâu hơn, phản ứng caramel hóa bắt đầu xảy Trang 123   Chương   Vết nứt sâu đến độ cực đại 10 Giai đoạn trung gian vết nứt vết nứt thứ hai 11 Hạt có vết nứt thứ hai bẻ gãy khung cellulose 12 Hạt có vết nứt thứ hai 13 Vết nứt lần thứ hai trở nên sâu 14 Vết nứt lần thứ hai trở nên sâu Đường bò caramel hóa gần toàn Bề mặt cà phê bóng dầu, nhiệt độ tâm đạt 245oC Các hợp chất tạo hương, dầu chất hòa tan bò cháy 15 Giai đoạn khoảng 25% hạt bò cháy, nghe mùi dầu khét 16 Hạt cà phê hoàn toàn bò đốt cháy Chế độ rang lựa chọn chế độ rang nhạt, tức tương ứng với giai đoạn vết nứt sâu đến cực đại Qua lần khảo sát, ứng với thiết bò rang thùng quay, để đạt mức độ rang cần thực chế độ rang sau: cho 60g cà phê nhân Trang 124   Chương   vào thùng quay, gia nhiệt thiết bò đến nhiệt độ tương đối ổn đònh 210oC, giữ nhiệt độ phút, lấy cà phê rang làm nguội nhanh quạt gió Hình 3.13: Mẫu cà phê lựa chọn để đem phân tích 3.3.5 Trích ly Trích ly dung môi: • Quá trình trích ly thực sau: Trích ly chất rắn: phương pháp thường sử dụng trích ly cà phê phương pháp SPME [30] Trang 125   Chương   Phương pháp tiến hành sau [30]: Hình 3.14: Q trình trích ly mẫu phương pháp SPME Chọn chế độ trích ly: theo nghiên cứu Oscar Gonzalez-Rios, Mirna L.Suarez-Quiroz, Michel Barel, Bernard Guyot,…(2006) [35] khảo sát ảnh hưởng thời gian (5, 10, 15 phút) nhiệt độ (25, 40, 60 0C) trích ly tới tổng số hợp chất bay trích ly Sợi sử dụng sợi Carboxen/PDMS (CAR/PDMS) loại 75μm, loại sợi tốt dùng việc trích ly cà phê phương pháp SPME [28] Kết thể đồ thò sau: Hình 3.15: nh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly tới tổng số hợp chất bay Trang 126   Chương   Từ kết đề nghò chọn chế độ trích ly 400C phút Phương pháp cụ thể tiến hành sau:   3.3.6 Chọn hóa chất chuẩn Theo nghiên cứu Cristina Sanz, Micheal Czerny, Concepcion Cid Peter Schieberle [38] hóa chất chuẩn sử dụng dùng phương pháp GC-O phân tích cà phê bảng 3.14 Trang 127   Chương   Bảng 3.14: Hóa chất chuẩn dùng sử dụng phương pháp GC-O phân tích hợp chất hương cà phê STT Hóa chất chuẩn 2,3-Butanedione Thuật ngữ mô tả Nguồn gốc Mùi bơ Aldrich (Steinheim, Germany) 2-Furfurylthiol Mùi khói Aldrich (Steinheim, Germany) Mùi đất Aldrich (Steinheim, Germany) 2-Methoxy-3-(2methylpropyl)pyrazines 3,5-Dimethyl-2-ethylpyrazine Mùi đất Aldrich (Steinheim, Germany) 2,3-Diethyl-5-methylpyrazine Mùi đất Aldrich (Steinheim, Germany) Methional 3-Methylbutyric acid Mùi acid Aldrich (Steinheim, Germany) 2-acetyl-2-thiazoline 4(2)-methoxyphenol Mùi khói Aldrich (Steinheim, Germany) Mùi phenol Aldrich (Steinheim, Germany) 10 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)furanone 3-Hydroxy-4,5-dimethyl-2(5H)furanone (sotolone) 5-Ethyl-3-hydroxy-4-methyl-2(5H)furanone (abhexon) Mùi caramel Aldrich (Steinheim, Germany) Mùi gia vò Aldrich (Steinheim, Germany) Mùi gia vò Aldrich (Steinheim, Germany) 13 3-Mercapto-3-methylbutyl formate Mùi cỏ 14 Vanillin Mùi vanilla Aldrich (Steinheim, Germany) 15 4-ethyl-2-methoxyphenol Mùi phenol Lancaster (Mhlheim/Main, Germany) 16 4-vinyl-2-methoxyphenol Mùi đinh hương Lancaster (Mhlheim/Main, Germany) 17 2(5)-ethyl-4-hydroxy-5(2)-methyl3(2H)-furannone(ethylfuraneol) Mùi caramel (E)-β-Damascenone Mùi trái 11 12 18 Mùi khoai tây nấu Aldrich (Steinheim, Germany) Lancaster (Mhlheim/Main, Germany) Haarmann & Reimer (Holzminden, Germany) Haarmann & Reimer (Holzminden, Germany) 19 2-methyl-3-furanthiol Mùi thòt Aldrich (Steinheim, Germany) 3.3.7 Xây dựng phương pháp huấn luyện người thử [38] Mục đích: Trang 128   Chương   • Người thử sau huấn luyện phải có khả nhận biết phân biệt mùi • cà phê Giảm ngưỡng cảm nhận mùi người thử thấp tốt Phương pháp: sử dụng phép thử phân biệt (phép thử tam giác) [38] Nguyên liệu phương pháp: Nguyên liệu: tổng hợp nghiên cứu ứng dụng phương pháp GC-O cà phê ta thu 13 nhóm mùi thường mô tả Dùng 13 nhóm hợp chất làm nguyên liệu để huấn luyện người thử, hóa chất chuẩn chọn theo bảng 3.15 Bảng 3.15: Chọn hóa chất chuẩn dùng thí nghiệm huấn luyện người thử Stt 10 11 12 Nhóm mùi Mùi acid Mùi bơ (buttery) Mùi đất, mùi rang (earthy, roasty) Mùi phenol Mùi khói, rang (smokeroast) Mùi gia vò (spicy) Mùi caramel 13 14 15 16 Mùi vanilla Mùi trái (fruity) Mùi khoai tây (potato-like) 17 18 Mùi đinh hương (clove) Mùi thòt (meaty) Mùi cỏ (green) Hóa chất chuẩn [36] Methylbutyric acid 2,3-Butanedione 3,5-Dimethyl-2-ethylpyrazine 2,3-Diethyl-5-methylpyrazine 2-Methoxy-3-(2methylpropyl)pyrazines 2-methoxyphenol (Guaiacol) 4-vinyl-2-methoxyphenol 2-Furfurylthiol 2-acetyl-2-thiazoline 3-Hydroxy-4,5-dimethyl-2(5H)furanone (sotolone) 5-Ethyl-3-hydroxy-4-methyl2(5H)-furanone (abhexon) 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)furanone Vanillin (E)-β-Damascenone Methional 3-Mercapto-3methylbutyl formate 4-vinyl-2-methoxyphenol 2-methyl-3-furanthiol Ngưỡng cảm nhận (mg/l) [4,22,24,51] 1.10-2 1,5.10-2 1,94.10-4 9,5.10-4 4.10-6 3,82.10-4 1,91.10-2 1.10-5 2.10-2 8.10-3 6,4.10-2 2,53.10-2 7,5.10-7 2.10-4 3,5.10-6 1,91.10-2 1,5.10-2 Trang 129   Chương   Xác đònh tên mùi: Nguyên liệu: Một dãy 13 lọ đậy nắp, lọ chứa mùi ( tất ký hiệu A, lọ đựơc mã hóa số có chữ số) Một dãy mẫu thứ có 13 lọ đậy nắp lọ có mùi kí hiệu B, mã hóa số có chữ số Phiếu trả lời trang trắng cho mùi A danh sách tên mùi cho mùi B Tiến trình: Người thử bắt đầu thí nghiệm free-choice (lựa chon tự do) với dãy mẫu A ngửi mùi lọ kí hiệu A Họ yêu cầu mô tả từ mô tả cụ thể xác viết lên phiếu trả lời Chú ý đảm bảo mả ba chữ số nắp lọ thân lọ khớp với mã dòng trả lời phiếu Tiếp theo người thử tiến hành thí nghiệm đối chiếu với mùi dãy B Họ phải ngửi mùi dãy, có gắng xác đònh tên mùi theo danh sách đề xuất phiếu Khi hoàn thành thí nghiệm, người thử đưa phiếu trả lời cho kỹ thuật viên để ghi kết Thí nghiệm thực nhiều lần tới người thử thể mô tả xác mùi mà họ cảm nhận Trong trường hợp có nhiều thuật ngữ (mùi) không xác đònh ta bàn luận với hội đồng loại bỏ thuật ngữ (mùi) ý nghóa Huấn luyện giảm ngưỡng cảm nhận: Sau trình huấn luyện ta tiến hành đánh giá người thử Kết trả lời người thử phải xác 85% Tiếp theo, ta cho người thử trực tiếp thí nghiệm thiết bò GC-O Một hỗn hợp mẫu gồm tất các 13 nhóm mùi (dùng hóa chất chuẩn) tiêm vào hệ thống GC, nhiệm vụ người thử ngửi thấy thấy mùi bấm nút vào giữ không cảm nhận nữa, sau mô tả hai từ cụ thể xác mùi mà họ cảm nhận Khi hoàn thành người thử đưa phiếu cho kỹ thuật viên để đánh giá so sánh kết Thí nghiệm lặp lại nhiều lần phụ thuộc vào kết huấn luyện người thử Khi kết thí nghiệm người thử phải có câu trả lời xác 90% Ta tiếp tục giảm nồng độ hợp chất hỗn hợp xuống cách giảm thể tích lần tiêm mẫu tiếp thực trình huấn luyện với thiết bò GC-O Tiếp tục huấn luyện cho nồng độ người thử cảm nhận thấp tốt, kết nên ngưỡng cảm nhận (bảng 3.15) Trang 130   Chương   3.3.8 Chương trình chạy GC-O • Nhiệt độ tiêm mẫu: 230oC Chương trình nhiệt độ: 40oC tăng tuyến tính lên 170oC với tốc độ 4oC/phút, từ 170oC tăng tuyến tính lên 230oC với vận tốc 7oC/phút, giữ nhiệt độ 230oC • phút • Tốc độ dòng khí mang 1,5ml/phút Chương trình cho GC • Nhiệt độ nguồn ion: 2000C • Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc: 2300C • Thời gian cắt dung môi: phút Chương trình cho MS • Thời gian bắt đầu: phút • Thời gian kết thúc: 50 phút • Khoảng cách lần ghi: 0,5 giây • Khoảng m/z: 40 đến 350 amu • Tốc độ scan 2,89scan/s • Lượng mẫu tiêm cho lần µl Chương trình cho GC-O • Phương pháp GC-O thực phương pháp ADEA mẫu cần pha loãng nhiều lần, tham khảo nhiều nghiên cứu thấy hệ số pha loãng phân tích cà phê 2n tức ta pha loãng mẫu theo thứ tự 1:1, 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64…ta tiến hành phân tích theo thứ tự • Với mẫu pha loãng, người thử tiến hành đánh giá, mô tả mùi cảm nhận được, thời gian họ cảm nhận mùi Quá trình thí nghiệm tiến hành tới người thử không nhận mùi • Khi thí nghiệm kết thúc ta tiến hành xác đònh hệ số pha loãng FD, FD đơn giản lần pha loãng cuối mà hợp chất mùi hoạt động phát Kết thường thể theo log(FD) theo FD Dùng FD ta so sánh, xác đònh hợp chất tạo hương hợp chất tạo hương hoạt động • Ta xác đònh hoạt tính tạo hương OAV dựa vào nồng độ ngưỡng cảm nhận mùi với hợp chất Trang 131   TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Barbara Acampora, Paola Dugo, Giovanni Dugo, Luigi Mondello, GC-O in food flavour analysis, Journal of Chromatography A 10 (2007), p.1-66 [2] Terry Acree, Gas chromatography-olfactrometry, Flavor measurement, Marcel Dekker INC, New York, 1993, p.77 [3] Masayuki Akiyama, Kazuya Murakami, Noboru Ohtani, Keiji Iwatsuki, Kazuyoshi Sotoyama, Akira Wada, Katsuya Tokuno, Hisakatsu Iwabuchi, Kiyofumi Taaka, Characterization of flavor compounds during grinding of roasted coffee beans, Handbook of Flavor characterization, Sensory analysis, Chemistry and Physiology, Marcel Dekker INC, New York, 2004, p.241-268 [4] Imre Blank, Gas chromatography-olfactrometry in food aroma analysis, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.311-345 [5] I.Blank, A.Sen, W.Grosch, Aroma impact compounds of Arabica and Robusta coffee Qualitative and Quantitative investigations, 14th ASIC collogue, San Francisco 1991, p.117-129 [6] E.Cantergiani, H.Brevard, Y.Krebs, A.Feria, R.Amaro, Morales, R.Amodo, C.Yeretzian, Characterization of the aroma of Green Mexican Coffee and indentification of mouldy/earthy defect, Eur Food Res Technol 212 (2001), p.648-657 [7] Jach Cases, Brikbeck, Chromatography threory, Marcel Dekker, INC, New York, 2002 [8] Alain Chaintrean, Quanititative use of Gas chromatography-olfactrometry the GC”SNIF” method, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.346-361 [9] Holdwig Chcerlich Cerny, Analysis of cheese by purge-trap and solvent assisted flavor evaporation, Wearman flavor research, 2005 [10] R.J Clark, The volatiles compounds of roasted coffee, Italian Journal of Food Science (1990) p.79-88 [11] P.M.G Curioni, J.O Bosset, Key odorants in various cheese type as determined by Gas chromatography-olfactrometry, International Dairy Journal 12 (2002), p.959984 Trang 132   [12] M.R Mc Daniel, D.S Lundahl, The capability and spychophysics of OSME: a new GC-O technique, Trend in flavour research, Elvesier, Amsterdam, 1994, p.191200 [13] Merete Edelenbos, Lars Christensen, Frank Kierdsen, Characterization of aroma volatiles in carrots using GC-O and aroma extract dillution, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.124-127 [14] Felix Escher, Silvia Mallia, Hedwig Schlichtherle-Cerry, Aroma active compound of butter: a review, Eur Food Res Technol (2001) [15] Linda J Farmer, Agnes Bailleul, Connie Cheung, Alan Gordon, Aroma volatiles in peaches and nectarines and their contribution to sensory quality, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.44-49 [16] Ciaran Force, Patrick O’Riordan, Danian Frank, Frow vine to wine: understanding cabernet Sauvignon flavour, Sensory and Consumer Science, Food science Autralia, CSIRO [17] Felix Frauendorder, Peter Chieberle, Indentification of the key aroma compounds in cocoa powder based on molecular sensory correlation, J.Agric.Food chem 54 (2006) p.5521-5529 [18] Jane Friedrich, Terry Acree, Gas chromatography-olfactrometry (GC-O) of Dairy Products, International Dairy Journal (1998), p.235-252 [19] Deborah Garrutia, Maria Regina Francob, Gisele Alvesb, Evaluation of volatiles flavour compound from cahew apple juice by OSME GC-O technique, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.170-173 [20] B.Girard, T.Durance, Headspace volatiles of Sockeyl and Pink salmon as affected by restore process, Journal of food science, vol 65(1), 2000, p.34-39 [21] Robert Mc Gorrin, Chacracter imfact compound flavor and off-flavor in food, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002 [22] W.Grosch, Key odorants of roasted coffee: evaluation, release formation 18th ASIC, Helsinki, Finland [23] W.Grosch, H.Guth, The maillard reaction: source of flavour in thermally processed foods , J.Agric.Food chem 42(1994) 2862 Trang 133   [24] S.Guillot, R.Boulanger, J.Crouzet, S.Bureau, J.P.Lepoute, S.Galindo, Tracers of appricot aromatic quality, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.162-165 [25] D.Harmon, Solid-phase microextraction for the analysis of aroma and flavors, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.91122 [26] John F.Holland, Ben D.Gardner, The advantages of GC-TOFMS for flavour and fragrance analysis, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.123-155 [27] Pongsuria Komthong, Shoichi Hayakawa, Tatsuo Katoch, Noriyuki Iguara, Mitsuga Shimoda, Determination of potent ododrans in apple by headspace gas dillution analysi, J.Food Sci 45 (2000), p.845-851 [28] Florium Mayer, Gary Takeoka, Ron Buttery, Yair Bezman, Micheal Naim, Haim Rabinowithch, Linda Whitehand, Differences in the aroma of selected fresh tomato cultivals, Handbook of Flavor characterization, Sensory analysis, Chemistry and Physiology, Marcel Dekker, INC, New York, 2004, p.200-217 [29] F.Mayer, W.Grosch, Aroma simulation on the basic of the odourants composition of roasted coffee headspace, Journal of Flavour and Fragrance 16 (2001), p.180-190 [30] Ray Marsili, SPME comparison studies and what they reveal, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.221-243 [31] James M.Miller, Chromatography: concepts and contrasts, A-Wiley interscience Publication John Wiley and Sons, 2002 [32] Beata Plutowska, Waldenar Wardencki, Application of GC-O in analysis and quality Assessment of Alcoholic Beverages: a review, Food Chemistry 08 (2007), p.141 [33] Calole Prost, Arnaud Hallier, Mireille Cardinal, Contribution of sensory and olfactrometry analysis to discriminate the aroma of different spices of seafood products analysed at three states of freshness, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.38-43 Trang 134   [34] M.Qian, G.Reineccius, Indentification of aroma compound in ParmigianoReggiano cheese by gas chromatography-olfactrometry, J Daisy Sci 85 (2002), p 1362-1369 [35] Oscar Gonzalez Rios, Mirza L.Suarez Quiroz, Renaud Boulanger, Michel Barel Impact of ecological post-havest processing on coffee aroma: II Roasted Coffee, Journal of Food Composition and Analysis 20(2007), p.297-307 [36] Saskia M.van Ruth, Method for gas chromatography-olfactrometry: a review, Biomolecular Engineering 17 (2001), p 121-128 [37] Saskia M.van Ruth, Catherine H.O’Connor, Influence of assessors qualities and analytical conditions on GC-O analysis, Eur Food Res Technol 213 (2001), p.77-82 [38] Cristina Sanz, Michael Czeny, Cocepcion Cid, Peter Chieberle, Comparion of potent odorants in a filtered coffee brew and in an instant coffee beverage by aroma extract dillution analysis (AEDA), Eur Food Res Technol 214 (2002), p.299-302 [39] K.F Schulback, R.L Rouseff, C.A Sims, Fruits and vegetables of moderate climate , J.Food Sci 69 (2004)S273 [40] K Specht, W Balte, Volatile 20 production and lipid oxidation of irradiated cooked , J.Agric.Food chem 42(1994) 2246 [41] Nguyen Thi Minh Tu, Yuji Onishi, Maysayoshi Sawamura, Characteristic odour component of citrus Sphaerocarpa Tanaka (Kabosa) and citrus Inflata Tanaka (Mochiyu)cold-press peel oils, Proceedings of the 10th Wearman flavor research symposium, France, 24-28 June 2002, p.230-233 [42] P A Vazquez, G Velazquez, J A Torres, M C Qian, Quantitative determination of thermally derived off-flavor compounds in milk using solid-phase microextraction and gas chromatography, J Dairy Sci (88), p.3764–3772 [43] Thomas P.Wampler, Analysis of food volatiles using headspace- gas chromatography techniques, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.41-70 [44] Perter Werkhoff, Stefan Brennecker, Wilfred Bretshneider, Heinz Jurgen Bertram, Modern method of isolating and quantifying volatile flavor and fragrance compounds, Flavour, Fragrance and Odor analysis, Marcel Dekker, INC, New York, 2002, p.155-220 Trang 135   [45] Sabine Widder, Marcus Eggers, Jan Looft, New flavor compounds from orange essence oil, Handbook of Flavor characterization, Sensory analysis, Chemistry and Physiology, Marcel Dekker, INC, New York, 2004, p.217-227 [46] D.Zabaras, D.C.Frank, P.O.Riodan, Understanding food flavor: the interaction of flavor chemistry and sensory science, Sensory and Consumer Science, Food science Autralia, CSIRO [47] Carlo G.Zambonin, Ludia Bulest, Guiseppe E.De Bendettob, Francesco Palmisano, Solid-phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry and multivariate analysis for chacracterization of roasted coffees, Talanta 66 (2005) p.261265 [48] Brechbuhler scientific analysical solution, GC-O the state of the art, Intruction Mannual Preliminary Sniffer 9000, 1998 [49] Brechbuhler scientific analysical solution, The GC-O measurement and system, Intruction Mannual Preliminary Sniffer 9000, 1998 [50] www.shimadzu.com/products/Fundament of Chromatography [51] www.coffeeresearch.org/coffee chemistry: coffee aroma   Trang 136   [...]... Flame ionization detector FD Flavor dilution (factor) FFAP Free fatty acid phase GC Gas chromatography GC- O Gas chromatography-olfactometry GC- MS Gas chromatography mass spectrometry HS Headspace OAV Odor activity value OSV Odor spectrum value OV 101 Ohio valley apolar stationary phase for GC OV 1701 Ohio valley medium polar stationary phase for GC PA Polyacrylate PDMS Polydimethylsiloxane RI Retention... index SAFE Sovent assisted flavour evaporation SD Steam distillation SE Solvent extraction SE-54 Apolar stationary phase for GC SPME Solid phase microextraction SHS Static headspace Trang xiii  Chương 1             CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GC- O.                                         Trang 1    Chương 1   1.1 Giới thiệu [48, 49] 1.1.1 Lòch sử Phương pháp GC- O lần đầu tiên được giới thiệu v o 1964 bởi... 1.1: Nguyên tắc của phương pháp GC- O     Trang 4    Chương 1   Hệ thống GC- O có 2 phần: phần chạy GC hoặc GC- MS sẽ cho ra kết quả là sắc kí đồ và phần chạy v o mũi (Olfactometry) để người thử đánh giá về mùi cảm nhận được (hình 1.2) Hình 1.2: Hệ thống GC- O     Trang 5    Chương 1   1.2.2 Hệ thống GC [7, 26, 31, 50] Sắc kí khí (Gas Chromatography – GC) là một bộ phận của kỹ thuật phân tích sắc kí nên nguyên... đònh trong bột cacao Bảng 2.22: OAV của các hợp chất hương hoạt động xác đònh trong bột cacao Bảng 2.23: Các hợp chất t o hương có nồng độ, FD và OAV lớn nhất được xác đònh trong sản phẩm bột cacao Bảng 2.24: Giá trò FD, OAV, nồng độ của 11 hợp t o hương có FD lớn nhất được xác đònh trong sản phẩm bột cacao Bảng 3.1: Các hợp chất t o hương quan trọng trong cà phê Bảng 3.2: Các hợp chất bay hơi trong cà... của ngọn lửa hydro đặt trong một điện trường khi có chất hữu cơ cần tách chuyển qua Nhờ nhiệt độ cao của ngọn lửa hydro, các chất hữu cơ từ cột tách đi v o detector bò ion hóa nhờ có oxi của không khí để t o thành các ion trái dấu tương ứng Các ion trái dấu t o thành được chuyển về các bản điện cực trái dấu nằm ở 2 phía của ngọn lửa t o ra dòng điện Số lượng ion t o thành phụ thuộc v o các yếu tố sau:... dụng trong phân tích sắc kí khí Tùy v o đối tượng phân tích mà ta chọn loại detector sử dụng cho phù hợp Riêng trong phân tích các hợp chất sinh học thường sử dụng nhất là đầu dò dạng tế b o dẫn nhiệt (TCD) và đầu dò quang phổ ion hóa ngọn lửa Một số loại đầu dò phổ biến (hình 1.8): - Detector dẫn nhiệt (TCD) - Detector cộng kết điện tử (ECD) - Detectơ quang kế ngọn lửa (FPD) - Detector ion hoá ngọn... các hợp chất t o hương hoạt động trong sản phẩm nước ép đ o lộn hột Hình 2.12: Đồ thò so sánh giá trò FD, OAV và nồng độ của 11 hợp chất t o hương có FD lớn Trang xi  Hình 3.1: Sắc kí HS-SPME -GC- MS của bột cà phê rang thương phẩm Hình 3.2: FD-Chromatogram của các hợp chất hương hoạt động của cà phê rang xay Arabica (cột OV-1701) Hình 3.3: So sánh các hợp chất t o hương xác đònh trong bột và dòch... được xác đònh bằng phương pháp GC- O Bảng 2.12: Mô tả các hợp chất t o hương xác đònh trong Kabosu và Mochiyu và FD của chúng Bảng 2.13: Nồng độ và FD của các hợp chất t o hương hoạt động xác đònh trong 2 giống carrot ‘Duke’ và ‘Cortez’ Bảng 2.14: Các hợp chất bay hơi chính xác đònh trong 20 loại mơ được nghiên cứu Bảng 2.15: Các hợp chất hương hoạt động xác đònh trong 6 loại mơ được nghiên cứu Bảng 2.16:... hợp chất t o hương xác đònh được từ nước ép đ o lộn hột Bảng 2.17: Đặc trưng của 4 loại cà chua Bảng 2.18: Giá trò FD của các hợp chất xác đònh trong giống cà chua (FA-624) Bảng 1.19: So sánh OAV của các hợp chất t o hương trong 4 loại cà chua khác nhau Bảng 2.20: Các hợp chất t o hương hoạt động (có FD≥8) xác đònh trong bằng phương pháp GC- O (AEDA) Bảng 2.21: Nồng độ của các hợp chất hương hoạt động... chất bay hơi t o hương hoạt động (odor-active) và các hợp chất t o hương chính (key-odor) của từng mẫu đem phân tích Ngoài ra, nếu sử dụng chất chuẩn ta có thể xác đònh được nồng độ của hợp chất Tóm lại, phương pháp GC- O là một công cụ tốt nhất sử dụng trong việc phân tích hương, GC- O vừa có thể đònh tính và đònh lượng được từng cấu tử t o hương Ta có thể hiểu nguyên tắc của phương pháp theo hình 1.1 Hình