Phân tích thực phẩm

CHUYÊN ĐỀ 3

PHÂN TÍCH HÓA THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỤNG CỤ
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DỤNG CỤ HAY PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI
-Phương pháp phân tích quang phổ ( Spectroscopic methods) :
1/ Phương pháp đo mầu : UV/VIS spectrophotometry :
2/ PP. Hồng ngoại ( Infrared spectrophotometry)- IR :
3/ PP. cận hồng ngoại ( near infrared (NIR) spectrophotometry
4/ PP.Huỳnh quang ( Fluorometry method)
5/ PP.Quang kính ngọn lửa ( Flame photometry)
6/ PP. hấp thu nguyên tử ( Atomic absorpsion spectrophotometry)-AAS
7/ PP. quang phổ nguyên tử Phát xạ Plasma - ICP ( Emmision


PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ
( Chromatography)

1/ Sắc ký khí - GC ( Gas chromatography)
2/ Sắc ký lỏng cao áp - HPLC ( high performance liquid chromatography)
3/ Sắc ký khí ghép khối phổ ( GC/MS)
4/ Sắc ký lỏng ghép khối phổ ( LC/MS)

Xác định vết các nguyên tố ( các tạp chất vi lượng )
Khoảng nồng độ các các vi lượng trong tạp chất được xác định bằng những phương khác nhau :
Phương pháp phổ phát xạ : 10-5 - 10-4
Phương pháp đo mầu, so mầu : 4.10-7 - 10-5
Quanh phổ ngọn lửa : 10-6 - 10-5
Phân tích huỳnh quang: 10-6 - 10-5
Cực phổ : 10-8 - 10-6
Phân tích kích hoạt : 10-9 - 10-8
PHẦN 1
SPECTROPHOTOMETRY






PHƯƠNG PHÁP ĐO MẦU
Đặc điểm của của phương pháp : Được ứng dụng rộng rãi trong các PTN. Phương pháp đo mầu dựa trên sự đo của cường độ anh sáng đi qua dung dịch mầu.
PP. đã được nhà bác học nga V.M.Xeverghin phát minh ra từ năm 1795
Phương pháp đo mầu là sử dụng các phản ứng hóa học trong đó chất cần xác định được chuyển thành một hợp chất có mầu. Đo sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch mầu này (phân tích đo mầu) hoặc so sánh cường độ mầ�u của chất phân tích với cường độ mầu của dung dịch đã biết trước nồng độ ( phương pháp so mầu)
MÁY ĐO MẦU

NHỮNG ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG
Phương pháp phân tích trắc quang ( đo m?u) d?a trên tính chất vật lý của các chất có tính hấp thụ chọn lọc dòng ánh sáng đơn sắc. Đây là một phương pháp ph�n tích định lượng không đo trực tiếp mà đo độ hấp thu quang học hay còn gọi là mật độ quang.
Mẫu r?n chuyển về dạng dung dịch cho thuốc thử thích hợp lên mầu của dung dịch, đưa mẫu vào máy đo, đo độ hấp thụ mầu của dung dịch, cường độ mầu tỷ lệ thuận với nồng độ có trong mẫu.
Phương pháp cho phép xác định nồng độ có trong mẫu từ 4.10-7 - 10-5
1/ ĐỊNH LUẬT BEER- LAMBERT

I0 ? ? ? ? I ?

Nguồn sáng Cuvette kính lọc photocell đo


Io I2 I I < Io
Io = Ia + I + I2

Io : cường độ ban đầu ( dòng tới)
I : cường độ ánh sáng đi ra khỏi dung dịch
Ia : Cường độ ánh sáng dung dịch hấp thụ
I2 : cường độ ánh sáng phản xạ bởi thành cuvette

Ia
2/ Nguyên tắc hoạt động:

Nguồn ánh sáng trắng ( ánh sáng đơn sắc) phát ra từ đèn tungsten đi qua cuvette đựng dung dịch mẫu và cuvette của mẫu trắng làm mẫu so sánh tại đây ánh sáng đã bị dung dịch mầu hấp thụ, còn ánh sáng đi vào mẫu trắng thì bị hấp thụ phần nào bởi dung dịch sau đó chuyển đi qua kính lọc đã được chọn trước theo bảng [1] kính lọc có nhiệm vụ chọn những tia có chiều dài sóng xác định từ ánh sáng đơn sắc khi đi qua dung dịch và ở đó có độ hấp phụ cực đại . Sau đó ánh sáng tiếp tục đi đến tế bào quang điện và ở đây quang năng được biến đổi thành điện năng , dòng diện sinh ra được đo bằng một điện kế nhạy hay máy đo

I = I010-?.C.l

I : Cu?ng d? �nh s�ng di qua dung d?ch
Io : Cu?ng d? �nh s�ng t?i dung d?ch
? : H? s? h?p th? �nh s�ng d?c trung cho m?i m?u l� d?i lu?ng khơng d?i( mol/cm)
C : N?ng d? dung d?ch ( mol/l)
L : L� chi?u d�y c?a l?p dung d?ch h?p th? �nh s�ng ( cm) ph? thu?c v�o kích c? c?a Cuvet



3/ Ý nghĩa vật lý của định luật:

3.1/ Các dung dịch của cùng một chất mầu khi có cùng nồng độ của chất mầu đó và cùng chiều dày của lớp dung dịch thì hấp thụ một lượng năng lượng ánh sáng như nhau tức là sự hấp thụ của những dung dịch đó như nhau

3.2/ Cùng với sự tăng nồng độ và chiều dày của lớp dung dịch thì mầu tăng lên.
Cường độ I của ánh sáng truyền qua dung dịch hấp thụ bị giảm đi so với cường độ của ánh sáng tới I0
I < Io



3.3/ Mật độ quang của dung dịch: D
Nếu lấy logarít phương trình định luật Berer Lamber và đổi dấu :

I = I010-?.C.l ? lg ( I0 / I ) = ? .C.l ? D = lg ( I0 / I )


Io / I : là đại lượng đặc trưng quan trọng cho mầu của dung dịch và được gọi là mật độ quang của dung dịch D
Mật độ quang của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng dộ của chất mầu và chiều dày của lớp dung dịch


3.4/ Độ hấp thu -A
Gọi T là % heä soá truyeàn ta có
T = Io x100
I
Ñoä haáp thuï (A) = log(100/T)
Do ñoù A = Ƹ.C.l

Ñoä haáp thuï cuûa dung dòch tyû leä thuaän vôùi noàng ñoä cuûa chaát maàu vaø chieàu daøy cuûa lôùp dung dòch
Luoân ño maãu traéng keøm theo


4/ Dụng cụ đựng mẫu đo

Cuvet söû duïng ñeå ñöïng maãu phaûi töông uùng vôùi muïc ñích phaân tích . Coù 3 loaïi cuvette söû duïng
- Cuvet nhöïa :
- Cuvet thuyû tinh : duøng cho phaân tích laø dung moâi höõu cô , ño trong vuøng UV khoâng duøng cuvette thuyû
tinh
- Cuvet baèng thaïch anh söû duïng ñöôïc trong moïi tröôøng hôïp tuy nhieân gía thaønh khaù cao


5/ Kinh lọc

Vieäc choïn ñuùng kính loïc laø raát quan troïng , moãi kính loïc maàu töông öùng vôùi böôùc soùng xaùc ñònh vaø khi ño maãu coù ñoä haáp thuï cöïc ñaïi vaø oån ñònh trong suoát quùa trình ño. Ñeå laøm kinh loïc ngöôøi ta söû duïng caùc loïai thuûy tinh maàu vaø caùc chaát loûng maàu . Trong caùc maùy ño maàu thöôøng söû duïng kính loïc maàu

Baûng kính loïc maàu theo dung dòch phaân tích

Böôùc soùng Loaïi

10-3 – 10-2 nm Gramma rays
10-2 - 10 nm X – ray
10 – 400 nm UV ( ultraviolet)
400 – 700nm VIS
435 nm Maàu tím ( violet )
475nm maàu xanh ( blue)
515nm maàu xanh laù caây( green)
580nm maàu vaøng
600nm vaøng da cam
670nm maàu ñoû
800 – 2500nm caän hoàng ngoaïi
2500 – 15000nm Hoàng ngoaïi
0,1 – 1cm soùng Raña
0,1 – 50cm soùng cöïc ngaén ( Microwave) VIBA
10- 1500m soùng voâ tuyeán (Radio )

Đặc tính của các phương pháp đo mầu
Có thể đo cường độ mầu của các dung dịch bằng các phương pháp khác nhau:
1/ Phương pháp nhìn bằng mắt : Đánh gía cường độ mầu của dung dịch nhìn bằng mắt
Với phương pháp này phải xây dựng một dãy chuẩn mầu và mầu của chất nghiên cứu phải nằm trong số đó
2/ Phương pháp đo mầu quang điện
Nguyên tắc : chùm sáng được đi qua cuvet đựng đầy dung dịch chất mầu nghiên cứu . Chùm sáng đi qua dung dịch được thu nhận bởi một tế bào quang điện trong đó quang năng biến thành điện năng
Để xác định nồng độ của chất nghiên cứu, phải đo mật độ quang của dung dịch thử D và của dung dịch chuẩn đã biết nồng độ Dch
Cx = (Dx/ Dch ) . Cch

Laäp ñöôøng chuaån
Pha daõy dung dòch chuaån coù noàng ñoä töø thaáp ñeán cao, coù maãu traéng keøm theo ôû noàng ñoä mg/l
Maãu sau khi ñöôïc xöû lyù vaø leân maàu vôùi caùc thuoác thöû gioáng nhö laøm ñoái vôùi daõy chuaån. Sau ñoù caû maãu vaø chuaån ñöôïc ño treân maùy ño maàu . Moãi maãu chuaån öùng vôùi maät ñoä quang D, vaø maãu nghieân cöùu öùng vôùi Dnc
Döïng ñoà thò : Truïc tung (Y) maät ñoä quang ño ñöôïc D
Truïc hoøanh (X) laø truïc noàng ñoä C
Töø ñoà thò seõ tính ñöôïc haøm löôïng chaát nghieân cöùu.

ĐỒ THỊ
C mg/l
D số đo
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D4
Cx
Dm