Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
LỜI CÁM ƠN 2
LỜI MỞ ĐẦU 3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO LÊN MEN VÀ CÁC CẤU TỬ HƯƠNG
TRONG DỊCH NHO SAU LÊN MEN 4
1.1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO SAU LÊN MEN 4
1.1.1 Nho 4
Đường 6
Nitơ6
Acid hữu cơ 6
SO27
Tannin 7
Tannin thủy phân: có nguồn gốc từ các acid phenolic như là acid gallic và acid
ellagic 7
Tannin ngưng tụ: là polymer của flavan-3-ol (epicatechin, catechin và
gallocatechin) và flavan-3,4-diol 7
1.1.2 Nấm men sử dụng để lên men dòch nho 8
1.1.3 Các sản phẩm tạo thành trong quá trình lên men dòch nho 9
1.1.4 Các cấu tử hương và nguồn gốc phát sinh 11
1.1.5 Hương của các cấu tử 13
Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯNG CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH
NHO 16
2.1 SẮC KÍ KHÍ (GAS CHROMATOGRAPHY- GC) 16
2.1.1 Khái niệm và nguyên tắc 16
2.1.2 Cấu tạo của hệ thống sắc kí khí [17,47,73] 17
2.1.3 Quy trình sắc kí khí [2,17,47,73] 27
2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sắc kí [2,17] 28
2.2 CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TÁCH CẤU TỬ HƯƠNG TRƯỚC KHI VÀO
SẮC KÍ KHÍ 29
2.2.1 Tách dựa vào khả năng hòa tan [23] 29
2.2.2 Tách dựa vào khả năng hấp phụ( sorptive extraction) [10,23,57,65]31

điểm và chất lượng rượu vang. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì hương vò
của rượu vang là sự tổng hợp của hơn 800 hợp chất dễ bay hơi thuộc các nhóm như:
rượu, esterr, acid hữu cơ, phenol, thiol, monoterpen và nor-isoprenoid. Chúng được
tạo thành từ quá trình trao đổi chất của nấm men và phản ứng giữa các hợp chất hóa
học trong quá trình tàng trữ rượu vang. Các cấu tử hương trong dòch nước nho sau lên
men sẽ góp phần quyết đònh đến hương vò rượu vang thành phẩm. Tùy loại rượu vang
sản xuất mà thành phần của các cấu tử hương của dòch nước nho lên men sẽ khác
nhau. Vì vậy, việc đònh lượng các cấu tử hương là vô cùng quan trọng để xác đònh
chất lượng và điều chỉnh thành phần cấu tử hương theo mong muốn, và những phương
pháp đònh lượng cũng góp phần không nhỏ vào việc nghiên cứu của các đề tài liên
quan đến nước nho sau này.
Nhiệm vụ chính của đồ án “Các phương pháp đònh lượng các cấu tử hương của
dòch nước nho sau lên men” là tìm hiểu về các phương pháp tách chiết cũng như đònh
lượng các cấu tử hương có hàm lượng khác nhau trong dòch nho sau lên men.
3
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO LÊN
MEN VÀ CÁC CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH
NHO SAU LÊN MEN
1.1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO SAU LÊN MEN
1.1.1 Nho
Lên men nước nho là một phần trong quy trình sản xuất rượu vang. Trong số các
loại quả, nho là nguyên liệu lý tưởng nhất để sản xuất rượu vang. Nho ưa đất ít chua
và khí hậu khô, nhiều nắng. Vùng đất Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận là những
vùng nho mới và đang phát triển. [3]
Với rượu vang, nho là nguyên liệu thích hợp nhất vì [3]:
• Từ nho cho rượu vang chất lượng tốt nhất, hương vò êm dòu, hài hòa
• Thàng phần dòch quả nho rất thích hợp cho lên men và thành phần rượu
thành phẩm nhiều chất dinh dưỡng.
Bảng 1.1: Thành phần của dòch nho thông thường [71]

Nho thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, bộ Vitales, họ
Vitaceae, chi Vitis. Trong đó, theo nghiên cứu và thực tế sản xuất, loài Vitis vnifera
được cho là thích hợp nhất để sản xuất rượu vang vì: nó chứa hàm lượng chất dinh
dưỡng cao cho sự phát triển của nấm men, chứa hàm lượng acid đủ cao để ức chế các
vi sinh vật dại, hàm lượng đường thích hợp cho lên men, và cuối cùng là có thể tạo
hương vò phù hợp [75,76]
Nho có hai loại: nho đỏ để sản xuất rượu vang đỏ và nho xanh để sản xuất rượu
vang trắng.[1,3]
• Nho trắng: trái nho khi chín vỏ không có màu hoặc màu vàng lục nhạt.
• Nho đỏ: trái nho khi chín vỏ có màu đỏ – tím ở những mức độ khác nhau

a) b)
Hình 1.1: Nho xanh (a) và nho đỏ (b)
5
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
1.1.1.2 Thành phần hóa học của nho
• Đường
Thông thường dòch nho để sản xuất rượu vang chứa 16 – 26% (w/v) đường. Trong
nho khô và trong nho thu hoạch trễ, hàm lượng đường có thể lên tới trên 30% (w/v).
Dòch nho cô đặc với hàm lượng đường 35
o
Bx được sử dụng để sản xuất rượu vang có
hàm lượng cồn cao. Hàm lượng đường cao có thể ảnh hưởng đến khả năng lên men
của nấm men [40].
Dòch nho trước khi lên men thường chứa tỷ lệ cân bằng của glucose và fructose.
Trong suốt quá trình lên men, tất cả các chủng Saccharomyces cerevisiae đều ưu tiên
sử dụng glucose hơn là fructose. Hàm lượng ethanol cao có tác động ức chế mạnh sự
sử dụng fructose hơn là glucose. Trong khi đó, bổ sung nitơ vào dòch nho sẽ kích thích
sự sử dụng fructose hơn là glucose [9,15,61].
• Nitơ

0,25 – 0,35g/L
4,07 – 7,65g/L
1,99 – 2,91g/L
Rất ít
Rất ít
Rất ít
0,17 – 0,40g/L
2,60` – 5,7g/L
0,06 – 3,13g/L
0,48 – 1,22g/L
0,07 – 4,89g/L
0,30 – 1,44g/L
• SO
2
Sulfur dioxide được sử dụng rộng rãi trong rượu vang như là một chất chống oxy
hóa, tác nhân kháng khuẩn và đồng thời cũng là tác nhân cho việc chọn lọc các loài
hoặc chủng có thể phát triển và đóng góp vào quá trình lên men. Trong rượu vang,
SO
2
tồn tại ở 2 dạng: tự do và liên kết. Nhưng chỉ SO
2
tự do mới có tính khử và diệt
khuẩn. Mặc dù vậy, một vài dạng SO
2
liên kết có thể chuyển hóa thành SO
2
tự do và
có thể bù lại cho lượng SO
2
bò giảm trong quá trình lên men. Vì thế, SO

phần và chất lượng của rượu vang có liên quan chặt chẽ đến nấm men. Trong quá
trình lên men, bên cạnh các sản phẩm chính là ethanol và CO
2
, nấm men tạo thành
nhiều sản phẩm phụ, ví dụ như glycerol, acid acetic, acid succinic và đặc biệt là các
hợp chất hương, góp phần đáng kể vào chất lượng của rượu vang.[3,58,59]
1.1.2.1 Các nấm men thường gặp
Giống nấm men thường sử dụng nhất trong sản xuất vang là saccharomyces.
Chúng có bào tử trong nang thường là 1-4 bào tử, có khi lên đến 8. Tế bào của chúng
có hình dáng khác nhau như tròn, oval, elip. Chúng sinh sản bằng cách nảy chồi, sử
dụng đường trong quá trình hô hấp và lên men, không sử dụng được muối nitrat.
Giống saccharomyces có tới 18 loài , nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước quả.
[3]
Một số nấm men thường gặp nhất trong sản xuất rượu vang [3,27]:
•
Saccharomyces cerevisiae: Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men
nước quả và chiếm tới 80% trong tổng số saccharomyces có trong nước quả khi lên
men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hay dạng
bông. Nguồn dinh dưỡng carbon của chủng này là đường, cồn, và acid hữu cơ, những
tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic, biotin, thiamin, và piridoxin.
Đa số các tế bào của chủng này hình oval, kích thước (3-8)x (5-12)
µ
m,
sinh sản theo cách nảy chồi và tạo thành bào tử. S.cerevisiae sinh ra enzym invertase
có khả năng chuyển đường saccharose thành glucose và fructose, vì vậy trong lên
men ta có thể bổ sung loại đường này vào dòch quả. Hàm lượng rượu được tạo thành
bình thường đối với nhiều nòi của nấm men này chỉ đạt 8-10% thể tích
•
Ngoài S.cerevisiae, đôi khi người ta còn sử dụng các chủng nấm men khác
như S.uvarum, S. chevalieri, S. oviformis, Henseniaspora apiculate …

thường, hàm lượng của nó trong dòch nho sau lên men khoảng 7-14g/L.
• Aceton và diacethyl: đều ảnh hưởng đến chất lượng vang, mặc dù số
lượng của chúng được tạo ratrong vang không lớn lắm. Acetoin 2-84 mg/L, diacethyl
0,1-1,8 mg/L. Diacethyl ở nồng độ thấp tạo cho vang có mùi xác đònh, nhưng lớn hơn
1 mg/L sẽ tạo cho vang mùi vò chua oxy hóa. Những loại champagne và vang khô tốt
thường diacethyl chỉ ở dạng vết. Việc tạo thành acetoin có liên quan đến quá trình
sulphite hóa dòch quả: dòch quả không sulphite hóa cho hàm lượng acetoin cao gấp hai
lần dòch quả đã sulphite hóa. Việc tạo thành hai chất này phụ thuộc vào nồng độ
đường ban đầu: nồng độ càng cao càng tích tụ nhiều diacethyl.
• Aldehyde: hay gặp nhất là acetaldehyde, aldehyde propionic, butyric,
valeric, enantic Các aldehyde này có mùi rất gắt. Khi pha loãng, trừ acetaldehyde,
các alhehyde khác có mùi dễ chòu của tông mùi quả tự nhiên. Acetaldehyde thường
tích tụ trong vang với lượng khá nhỏ.
• Các acid: các acid bay hơi thường gặp là acid acetic, propionic, isobutyric,
butyric, isovaleric, caproic, caprilic, valeric. Các loại acid dễ bay hơi được tích tụ chủ
yếu ở giai đoạn đầu của quá trình lên men. Acid acetic được tạo thành nhanh chóng
giai đoạn đầu, sau đó giảm rõ rệt trong giai đoạn cuối là do một số nấm men có thể
dùng acid acetic làm cơ chất dinh dưỡng. Ngoài ra, trong vang còn có các acid khác
như: acid lactic, citric, malic, cetoacid.
9
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Các ester: được tạo thành trong quá trình lên men và đóng một vai trò
quan trọng trong việc hình thành hương vò của vang. Các ester tạo thành rất phức tạp
và khác nhau khi sử dụng các giống và loài nấm men khác nhau. Trong các ester,
ethyl acetat vượt trội nhất về hàm lượng, nó có mùi quả tự nhiên, và đây là một trong
những cấu tử tạo hương quan trọng nhất. Ngưỡng cảm nhận của nó là 180-200 mg/L,
nếu thấp hay cao hơn mức này đều ảnh hưởng trực tiếp tới vò của vang, cao hơn sẽ cho
vò gắt, khó chòu. Các ester thuộc cả 2 nhóm có độ sôi cao và thấp. Điều kiện lên men
chỉ ảnh hưởng tới số lượng ester. Lên men ở điều kiện kò khí sẽ tạo thành ester nhiều
gấp 6 lần so với hiếu khí và 4 lần so với lên men dừ thừa CO

nho sau lên men (cũng như vang). Các sản phẩm dạng này thường là các hợp chất
chứa Nitơ và đặc biệt là các vitamin nhóm B, đặc biệt là acid pantotenic-vitamin B
3

và acid nicotinic- vitamin B
5
(là những chất có hoạt tính sinh học cao, một lượng nhỏ
10
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
cũng ảnh hưởng đến các quá trình hóa sinh làm cho dòch nho sau lên men “chín” và
hình thành hương vò cho sản phẩm).[3]
1.2 CÁC CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH NHO SAU LÊN MEN
1.2.1 Phân loại
Tìm hiểu về bản chất hóa học của các cấu tử hương của dòch nho sau lên men cũng
như rượu vang, người ta thường quan tâm đến việc đònh tính và đònh lượng chúng. Các
cấu tử hương có hàm lượng thay đổi trong một khoảng rất rộng (tùy loại nho và vang)
và hàm lượng rất khác nhau. Vì vậy, việc phân tích đònh lượng chúng cũng khá khó
khăn và phải có chiến lược phân tích hợp lý.[33,41,42,60,64]
Một trong các chiến lược phân tích được nhiều nhà khoa học ủng hộ là phân loại
các cấu tử hương trong dòch nho sau lên men theo hàm lượng gồm 3 nhóm như sau
[60]:
• Nhóm 1: Bao gồm các cấu tử dễ phân tích, thường là những cấu tử có hàm
lượng khá cao (C>0,1 mg/L) như acetaldehyde, các rượu bậc cao, acid béo và một số
ethyl ester. Các cấu tử này thường được phân tích khá đơn giản: chúng được tách khỏi
hỗn hợp qua một bước tách đơn giản rồi đem chạy sắc kí khí với đầu dò FID
• Nhóm 2: gồm các cấu tử có khả năng phân tích trung bình. Để phân tích
chúng, người ta sẽ tách riêng chúng khỏi hỗn hợp đồng thời làm giàu (tăng nồng độ)
trước khi phân tích GC-MS. Các cấu tử này thường nằm trong khoảng nồng độ từ 0,1
µ
g/L đến 0,1 mg/L, gồm các cấu tử như các hợp chất phenol, lactone, dẫn xuất của

Thành phần hương trong dòch nho sau lên men (cũng như rượu vang) phụ thuộc vào
rất nhiều yếu tố, những yếu tố quan trọng nhất là giống nho, quy trình lên men dòch
nho, việc tàng trữ dòch nho sau lên men (nếu có). Mùi vò của dòch nước nho sau lên
men (cũngnhư rượu vang) rất đa dạng, và các cấu tử hương được tạo ra từ 3 nguồn
khác nhau: cấu tử có sẵn trong trái nho, tạo ra nhờ quá trình lên men và sinh ra trong
quá trình tồn trữ. Bên cạnh các cấu tử hương vốn có của nho, các cấu tử hương khác
sẽ được tạo thành trong quá trình xử lý thông qua các phản ứng hóa học, hóa sinh và
các phản ứng do nhiệt độ (bảng 1.3). Ngoài ra, các cấu tử hương tạo thành từ quá
trình lên men và tàng trữ cũng góp phần tạo thành hương vò cuối cùng vô cùng đa
dạnh cho dòch nho (cũng như rượu vang). [18,31,44,48,49]
• Các cấu tử hương tạo ra từ các hợp chất có sẵn trong dòch nho: các hợp chất
có sẵn trong dòch nho là những tiền chất tạo hương. Các quá trình xử lý nguyên liệu sẽ
phát sinh những phản ứng hóa sinh, oxi hóa do enzym và nhiệt độ tạo ra các cấu tử
hương cho dòch nho.
• Các cấu tử hương tạo thành từ quá trình lên men chính:Sự khác nhau chủ yếu
về hương giữa các loại rượu là do các rượu bậc cao. Hơn nữa, hàm lượng ethyl lactat
tạo thành là do quá trình lên men malolactic trong vang đỏ. Sau lên men malolatic,
hàm lượng ethyl lactat khoảng 39- 168mg/L. Về các rượu bậc cao, hàm lượng khoảng
190-260 mg/L đối với vang trắng và 370-650 mg/L đối với vang đỏ. Hàm lượng các
rượu bậc cao dưới 300 mg/L sẽ đóng góp vào hương vò đặc trưng của vang, nhưng nếu
quá 400 mg/L sẽ tạo ra hương vò không tốt.
• Với các cấu tử hương tạo thành từ lên men phụ: Các rượu bậc cao và các
ester như ethyl lactat, ethyl acetat, 2-phenyl ethanol là những cấu tử hương quan trọng
nhất. Bên cạnh đó có thể kể đến ethyl 4-hydroxy butyrat, diethyl succinat, monoethyl
succinic…
12
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
1.1.5 Hương của các cấu tử
Gần đây, một số nhà khoa học đã nghiên cứu hương của từng thành phần cấu tử
trong rượu vang. Bảng 1.4 thể hiện các đơn mùi của một số cấu tử hương chính có

Lên men phụ Rượu
Ester
Acid
Phenol
Lacton
Aldehyde
Hexanol, cis-3 hexenol, butanol, benzylic, 2-phenyl ethanol,
4-methyl pentanol
Isoamyl acetat, hexyl acetat, 2-phenyl ethyl acetat, ethyl
hexanoat, ethyl decanoat, ethyl octanoat, isoamyl lactat, diethyl
succinat, ethyl piruvat, ethyl-3-hydroxy butyrat, ethyl-4-hydroxy
butyrat, diethyl malat, monoethyl-2-hydroxy glutarat, diethyl-2-
hydroxy glutarat
Butyric, isobutyric, isovaleric, hexanoic, octanoic, decanoic, 9-
dodecanoic, monoethyl succinic
4-vinyl guaiacol
γ
butyrolacton
Acetoin
14
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Bảng 1.4 Bản chất mùi của các cấu tử hương trong dòch nho sau lên men [38]
Hợp chất Hương Nhóm Hợp chất Hương Nhóm
Geraneol
2-phenyl ethanol
β
ionon
Linalool
Phenyl ethyl acetat
Ethyl octanoat

Hoa quả
Hoa quả
Hoa quả
Hoa quả
Hoa quả
Hoa quả
Hoa quả
Vi sinh
Vi sinh
Acid isovaleric
Isoamylic
Acid butyric
Acetoin
3-hexen-1-ol
Benzaldehyde
Acid acetic
Acid decanoic
Sufur dioxit
Ethyl acetat
Acid octanoic
Acetaldehyde
Guaiacol
p-cresol
Phô mai
Xà phòng
Phô mai
Cream
Cỏ xanh
Hạnh
Giấm

cũng được sử dụng gần như là duy nhất trong đònh lượng các cấu tử hương trong dòch
nước quả là phương pháp sắc kí khí (GC).
Chương này sẽ trình bày về phương pháp phân tích sắc kí khí và quan trọng hơn cả
là những phương pháp tách chiết cấu tử hương trước khi phân tích GC.
2.1 SẮC KÍ KHÍ (GAS CHROMATOGRAPHY- GC)
2.1.1 Khái niệm và nguyên tắc
Sắc ký là phương pháp phân tích các cấu tử có trong hỗn hợp dựa vào khả năng
hấp phụ hay phân bố khác nhau của các cấu tử giữa 2 pha: pha động và pha tónh.
Sắc ký khí (Gas Chromatography – GC) là một bộ phận của kỹ thuật phân tích sắc
ký nên nguyên tắc của nó cũng tương tự như các phương pháp phân tích sắc ký khác
nhưng có một số điểm khác biệt sau:
• Mẫu phân tích ở trạng thái khí.
• Pha động: chất khí hoặc ở dạng hơi.
• Pha tónh: có thể gồm 2 loại:
 Pha tónh là màng mỏng chất lỏng trên bề mặt chất hấp phụ rắn: sắc ký phân
bố hay còn gọi là sắc ký khí – lỏng.
 Pha tónh là chất hấp phụ rắn: sắc ký hấp phụ.
Hiện nay sắc ký khí sử dụng pha tónh là chất lỏng được áp dụng nhiều trong phân
tích thực phẩm.
16
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Căn cứ vào phổ sắc ký người ta đònh lượng được các hợp chất bay hơi có trong
dung dòch mẫu phân tích. Việc nhận biết những hợp chất bay hơi có trong dung dòch
chiết được thực hiện bằng cách nối máy sắc ký với máy quang phổ khối hoặc quang
phổ tia hồng ngoại.
2.1.2 Cấu tạo của hệ thống sắc kí khí [17,47,73]
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống sắc kí khí
2.1.2.1 Bộ phận cung cấp khí mang:
Bộ phận cung cấp khí mang làm nhiệm vụ cung cấp khí mang cho hệ thống.
Hình 2.2 : Bộ phận cung cấp khí mang

18
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
độ bay hơi của thành phần khó bay hơi nhất trong mẫu ít nhất là 10
o
C, nhưng phải nhỏ
hơn nhiệt độ làm phân hủy mẫu.
Đối với mẫu dạng khí, dùng hệ thống đặc biệt để đưa mẫu vào cột. Nếu mẫu ở
dạng rắn, cách thông thường là hòa tan mẫu bằng dung môi dễ bay hơi và bơm vào cột
như mẫu lỏng, nhưng hiện nay đã phát minh được bộ lấy mẫu rắn trực tiếp.
Lượng mẫu bơm vào cột có thể dao động trong khoảng 0,1 - 10µl đối với mẫu lỏng,
0,5 – 10ml đối với mẫu khí. Khi sử dụng cột mao quản chỉ cần một lượng mẫu rất nhỏ,
đôi khi không thể đo được một cách chính xác. Bởi vậy, trong trường hợp này người ta
thường dùng thêm cột chia dòng (splitter).
Ngoài ra, khi bơm mẫu vào phải chú ý sao cho mẫu không khuếch tán thành vùng
rộng mà tập trung ở đầu cột ở diện tích càng nhỏ càng tốt.
Bộ nạp mẫu được giữ ở nhiệt độ thích hợp theo chương trình nhiệt độ, thường cao
hơn nhiệt độ hóa hơi của cấu tử một ít. Với các máy hiện nay, hàng loạt mẫu có thể
được nạp vào máy hoàn toàn tự động (autosampler) theo một thứ tự đã được chương
trình hóa trước.
2.1.2.3 Lò
Lò là buồng điều nhiệt, có tác dụng gia nhiệt, chuyển mẫu về trạng thái khí.
Thường điều chỉnh nhiệt độ ở bộ phận bơm mẫu cao hơn một chút so với nhiệt độ bay
hơi của mẫu. Nhiệt độ của hệ thống được tăng dần và giữ cột ổn đònh nhiệt trong quá
trình sắc kí.
2.1.2.4 Cột sắc kí
Cột sắc kí là nơi xảy ra qua trình tách các cấu tử trong hỗn hợp.
Cột tách sắc ký phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
− Đảm bảo quá trình trao đổi chất giữa pha động và pha tónh.
− Độ thấm cao, nghóa là độ giảm áp suất qua cột nhỏ tương ứng với một tốc độ
khí mang nhất đònh.

Lưu lượng (ml/phút) 10 – 60 0,5 -15
p suất (PSI) 10 – 40 3 – 40
Tổng số đóa 4000 250000
Sức chứa 10 µg/peak 100ng/peak
Độ dày của film (µm) 1 -10 0,1 - 8
Hình 2.4: Cột sắc ký

(a) Cột nhồi (b) Cột mao quản
20
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 2.5: Cấu tạo các loại cột sắc ký
Có 2 loại cột mao quản chủ yếu :
− Cột mao quản phim mỏng PLOT, có đường kính khoảng 0,2 - 0,5mm; pha tónh
được tẩm trực tiếp lên thành trong cột tạo thành lớp phim mỏng.
− Cột mao quản lớp mỏng WCOT, pha tónh là một lớp mỏng chất hấp phụ trực
tiếp lên thành mao quản.
Hình 2.6: Cấu tạo của cột mao quản lớp mỏng
Trong sắc ký khí-lỏng, pha tónh lỏng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên
tương tác cần thiết để các cấu tử được tách ra khỏi nhau. Qui tắc chung khi lựa chọn
pha tónh là các chất giống nhau hoà tan tốt vào nhau. Ngoài ra, pha tónh không được
phản ứng bất thuận nghòch với khí mang, chất mang rắn, và các cấu tử cần tách. Nhiệt
độ sử dụng tối đa của pha tónh phải thấp hơn điểm sôi khoảng 70
o
C, sao cho áp suất
hơi không vượt quá 1 mmHg.
2.1.2.5 Chất mang rắn
Chất rắn mang trong sắc ký khí – lỏng thường là các chất trơ có bề mặt phát triển
nhưng ít lỗ xốp để không xảy ra hiện tượng hấp phụ trên bề mặt. Chất mang thường
21
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt

− Phải có khả năng phát hiện chất cần phân tích ngay khi nó ra khỏi cột.
− Đủ nhạy để có thể phát hiện cả khi chất phân tích có hàm lượng rất nhỏ.
− Phát hiện phải đáp ứng với sự thay đổi nồng độ để có thể ghi được hết các mũi
và các mũi không bò biến dạng, độ đáp ứng không phụ thuộc tốc độ dòng.
− Đáp ứng tuyến tính trên một khoảng nồng độ rộng.
− Đáp ứng giống nhau cho mọi loại hóa chất.
− Ổn đònh và chính xác, đường nền ít nhiễu, không trôi.
− Nhiệt độ sử dụng lên đến 400
o
C.
− Không hủy mẫu.
22
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
− Dễ sử dụng.
Một số loại đầu dò phổ biến:
 Detector dẫn nhiệt (TCD)
TCD cấu tạo dựa trên các điện trở làm bằng kim loại dẫn nhiệt rất tốt : Au,
Vonfram, Pt Khi dòng khí mang đi qua nó sẽ làm giảm nhiệt độ của điện trở. Mức
độ làm giảm nhiệt độ sẽ thay đổi sự có mặt của các cấu tử phân tích.
TCD áp dụng cho mọi đối tượng phân tích nhưng độ nhạy không cao. Nó chỉ có
khả năng phát hiện mẫu có nồng độ > 5µg, thời gian phân tích lâu hơn.
Hình 2.6: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của TCD
 Detector ion hoá ngọn lửa (FID):
Đây là một đầu dó có độ nhạy cao, độ tuyến tính tương đối rộng, khá nhạy nếu
chất hữu cơ chứa nhiều CH.
Hình 2.7: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của FID
23
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Nguyên lý hoạt động của đầu dò này là sẽ đốt cháy những chất ra khỏi cột phân
tích bằng ngọn lửa có khí hydro đang cháy trong môi trường có không khí. Khi một

− Độ nhạy cao gấp 100 -1000 lần TCD.
− Nhược điểm: phải sử dụng thêm hệ thống khí đốt. Không được dùng cho các
mẫu có chứa các khí sau: SO
2
, CO
2
, hơi H
2
O, N
x
O
y
.
 Detector bắt điện tử (ECD):
Hình 2.8: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của ECD
24
Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Nguyên tắc hoạt động của ECD dựa trên đặc tính của các chất có khả năng bắt
điện tử tự do trong pha khí.
− Đầu tiên, chùm tia β do
63
Ni tạo ra ion hóa các phân tử khí mang tạo thành các
ion dương phân tử khí mang và các điện tử tự do sơ cấp. So với các điện tử của chùm
tia β thì các điện tử tự do này chậm hơn hẳn. Chúng được gia tốc nhờ điện trường và
chuyển dòch về anode tạo ra dòng điện nền của detector.
− Các nguyên tử hoặc phân tử của các chất sau khi rời khỏi cột tách được đưa
thẳng vào buồng ion cùng với khí mang. Tùy theo ái lực điện tử của các phân tử này,
các điện tử tự do sơ cấp nói trên sẽ bò các phân tử đó bắt giữ và tạo ra các ion âm. Các
ion âm tạo ra sẽ kết hợp với các ion dương của phân tử khí mang để tạo thành các
phân tử trung hòa.