TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HOC VÀ THỰC PHẨM
LỚP 101160C - NHÓM 5
o0o
GVGD: Lê
Hoàng Du
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Trần Quốc Thắng 10116058
Nguyễn Duy
Quân 10116049
Trần Văn Chiến 10116006
Nguyễn Văn Nghĩa 10116040
Hoàng Thị Thùy Trinh 101166083
TP. Hồ Chí Minh- ngày 19/10/2012
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1:
ĐỊNH LƯỢNG NITƠ TỔNG BẰNG
PHƯƠNG PHÁP MICRO-KJELDAHL
1.Mục tiêu bài thí nghiệm.
•Kiến thức:
Nitơ trong vật liệu sinh học chủ yếu là nitơ protein, ngoài ra còn có một lượng nhỏ
nitơ trong các thành phần khác gọi là nitơ phi protein.
Nitơ tổng = Nitơ protein + Nitơ phi protein
Hàm lượng phi protein trong các vật liệu sinh học được tính bằng cách nhân hàm
lượng nitơ protein với một hệ số chuyển đổi xác định do hàm lượng nitơ có tỷ lệ ổn định
từ 15- 18% protein. Đối với đại đa số protein hệ số chuyển đổi là 16%.
Trong các nguyên liệu sinh học do hàm lượng nitơ phi protein nhỏ và việc tách
riêng rất phức tạp nên theo quy ước người ta tính hàm lượng protein theo hàm lượng nitơ
tổng và gọi là protein thô hay protein tổng.
•Kỹ năng:
− Xác định được giá trị nitơ tổng của các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật
bằng phương pháp Micro-Kjeldahl.
bằng một lượng dư
H
2
SO
4
0.1N. Định lượng H
2
SO
4
0.1N dư bằng dung dịch NaOH 0.1N chuẩn, qua đó tính
được lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu cần phân tích.
3.Sơ đồ trình tự thí nghiệm
3.1 Quá trình thực hiện thí nghiệm
Làm nguội
Chuyển dung dịch mẫu vào bình định mức 100,
để nguội sau đó định mức bằng nước đến vạch.
Đun hỗn hợp cho đến khi dung dịch trở nên trong
suốt.
Cho vào bình Kjeldahl:5ml nước
mắm+ 10ml H
2
SO
4
+xúc tác
HClO
4
Tính kết quả
Định phân bằng NaOH 0.1N với vài giot
phenolphthalein cho đến khi dung dịch có màu
hồng nhạt.
2
SO
4đđ
→ t(NH
4
)
2
SO
4
+ 2xCO
2
+ (4x+y-2z- 3t)SO
2
+(4x+2y-2z -6t) H
2
O
(NH
4
)
2
SO
4
+ 2NaOH → Na
2
SO
4
+ 2NH
3
+ H
2
vào.
+ Cho dung dịch mẫu và chất oxy hóa (H
2
SO
4
) vào bình vô cơ hóa mẫu.
+ Đống chặt hệ thống bằng bộ Gaskets.
+ Điều chỉnh núm (2) để tăng /giảm nhiệt độ đun.
- Chuẩn bị máy cất đạm
+ Cắm điện, bật máy, mở vòi nước làm lạnh, chờ đến khi màn hình hiện lên máy đã sẵn
sàng làm việc.
+ Lấy vào erlen 10ml dung dịch H
2
SO
4
lắp vào máy.
+ Cài đặt chương trình cho máy: tỉ lệ sục hơi 50%; thể tích NaỌH 40% là 5-10ml; thời
gian cất: 15- 30 phút.
4.Kết quả
4.1.Hàm lượng Nitơ tổng có trong mẫu
- Công thức:
- Trong đó:
N: hàm lượng Nitơ tính bằng phần trăm khối lượng
a: số ml dung dịch chuẩn H
2
SO
4
0.1N đem hấp thụ NH
3
b: số ml dung dịch NaOH 0.1N sử dụng chuẩn độ.
+ Quá trình lấy mẫu,cân mẫu không chính xác (làm tròn).
+ Hóa chất, thuốc thử bị lẫn tạp chất.
+ Sai số lúc chuẩn độ (dừng chuẩn độ không đúng, làm tròn lúc đọc kết quả).
+ Sai số lúc định mức (khi vô cơ hóa mẫu xong chưa để nguội dung dịch hoàn toàn mà
định mức).
+ Sai số lúc lắp ống nghiệm chứa mẫu vào hệ thống máy cất đạm, lắp bị lệch làm mất 1
lượng mẫu.
+ Mẫu tiếp xúc lâu với môi trường bên ngoài.
- Các phương pháp giảm thiểu sai số:
+ Lấy hóa chất cẩn thận và chính xác hơn.
+ Thao tác nhanh, gọn và cẩn thận hơn.
+ Có sự nhạy bén trong lúc chuẩn độ: quan sát sự thay đổi màu tốt để dừng chuẩn độ
đúng hơn, đọc kết quả chính xác hơn.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 2:
ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU RẮN BẰNG PHƯƠNG
PHÁP SOXLET
1.Mục tiêu bài thí nghiệm:
+ Nắm được nguyên tắc và cách tiến hành xác định lipid trong nguyên liệu hoặc sản phẩm
thực phẩm dạng rắn bằng phương pháp trích ly.
+ Biết được cách vận hành thiết bị.
+ Nâng cao kỹ năng chuẩn độ axit- bazơ.
2.Nguyên tắc:
- Dùng dung môi kỵ nước trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu đã được nghiền nhỏ. Một
số thành phần hòa tan trong chất béo cũng được trích ly theo, bao gồm: sắc tố, các vitamin
tran trong chất béo, các chất mùi,… Tuy nhiên, hàm lượng của chúng tương đối thấp. Do
có lẫn tạp chất, phần trích ly được gọi là lipid tổng hay dầu thô.
- Hàm lượng lipid tổng có thể tính bằng cách cân trực tiếp lượng dầu sau khi chưng cất loại
sạch dung môi hoặc gián tiếp từ khối lượng bã còn lại sau khi trích ly hoàn toàn lipid bằng
dung môi.
3. Dung cụ, thiết bị và hóa chất:
- Có nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách ra khỏi dầu triệt để,
- Không độc, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ vơi không khí, phổ biến và rẻ tiền.
- Trong công nghiệp trích ly dầu thực vật, người ta thường dùng các loại dung môi như
hidrocacbua mạch thẳng từ các sản phẩm của dầu mỏ (thường lấy phần nhẹ), hidrocacbua
thơm, rượu béo, hidrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo; trong số đó phổ biến nhất là hexan,
pentan, propan và butan.
- Ngoài ra còn có các loại dung môi khác như sau:
+ Rượu etilic: thường dùng nồng độ 96%v để trích ly.
+ Axêton: chất lỏng có mùi đặc trưng, có khả năng hòa tan dầu tốt. Axêton được xem là
dung môi chuyên dùng đối với các nguyên liệu có chứa nhiều phôtphatit vì nó chỉ hòa tan
dầu mà không hòa tan phôtphatit.
+ Frêon 12: là một loại dung môi khá tốt, không độc, bền với các chất oxy hóa, dễ bay hơi,
trơ hóa học với nguyên liệu và thiết bị. Ngoài ra việc sử dụng Frêon 12 cho ta khả năng
phòng tránh cháy nổ dễ dàng. Có khả năng hòa tan dầu theo bất cứ tỉ lệ nào và không hòa
tan các tạp chất khác có trong nguyên.
4.4 Sấy nguyên liệu trước khi đưa vào thiết bị:
- Độ ẩm của bột trích ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng
sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất
ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly
làm chậm quá trình khuếch tán.Vì vậy để tăng hiệu suất trích ly thì mình nên giảm lượng
nước trong nguyên liệu bằng cách sấy.
5. Sơ đồ khối trình tự tiến hành
6. Giải thích các bước tiến hành.
6.1.Chuẩn bị dụng cụ và nguyên liệu:
6.1.1 Chuẩn bị dụng cụ:
- Rửa sạch, tráng lại ống trụ Soxhlet, bình cầu bằng aceton.
- Sấy dụng cụ trong tủ sấy ở 100 ÷105
O
C
- Chuẩn bị túi bột trích ly
+ Lấy vài giọt dung môi trong ống hình trụ, nhỏ vào một miếng giấy lọc. Nếu vết loang
dung môi sau khi khô không phân biệt được trên nền giấy trắng thì coi như đã trích ly
hết lipid
+ Lấy vài giọt dung môi nhỏ trên một kính thủy tinh lõm, khi bay hơi hết dung môi nếu
không còn đọng lại vết chất béo, coi như đã trích ly hết ipid
- Khi ether chảy hết xuống bình, lấy gói mẫu ra khỏi ống chiết.
7.Kết quả:
- Trong đó:
X: hàm lượng lipid trong mẫu (%)
M
1
: khối lượng túi giấy và mẫu ban đầu (g)
M
2
: khối lượng túi giấy và mẫu sau khi trích lipid và sấy khô (g)
M: khối lượng mẫu ban đầu (g)
8.Bàn luận:
8.1. Nhận xét kết quả và so sánh thực tế:
- Kết quả thu được không như thực tế và độ chênh lệch lớn vì hàm lượng phần trăm chất
béo trong đậu phộng ở thực tế vào khoảng 45 – 50%.
8.2. Nguyên nhân gây ảnh hưởng đến kết quả .
- Thời gian trích ly chất béo khi thí nghiệm ngắn không đủ 8h-12h
- Có các sai sót trong quá trình thực hiện: cân mẫu, sấy chưa hết nước.
- Dung môi sau khi sấy vẫn còn sót lại.
- Phương pháp trích ly cũng chứa đựng sai số của nó.
- Thiết bị trích ly chưa được tốt nghĩa là có sai số hệ thống.
8.3. Biện pháp khắc phục:
- Tăng thời gian trích ly và sấy mẫu.
- Hạn chế sai số do thao tác người thí nghiệm đến mức thấp nhất.
-Tăng vận tốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng
năng suất thiết bị.
- Tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu ảnh hưởng đến vận tốc trích ly, lượng bột trích ly càng
nhiều càng cần nhiều dung môi. Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởng khá lớn đến kích
thước thiết bị.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 3:
ĐỊNH LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG MẪU LỎNG BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ROESE – GOTTLIEB
1. Mục tiêu bài thí nghiệm:
Hiểu được cơ sở lý thuyết việc trích ly chất béo trong các sản phẩm thực phẩm dạng
lỏng, đặc biệt là các loại sữa động vật (sữa bò, sữa dê, sữa cừu, sữa ngựa, sữa dừa), đồng
thời ứng dụng cơ sở lý thuyết này để xác định béo tổng trong sữa dừa bằng phương pháp
Roese – Gottlieb.
2. Nguyên tắc:
- Chất béo trong mẫu sữa được trích ly bằng cách bổ sung lần lượt 4 dung môi khác nhau:
amoniac, cồn, diethyl ether và petroleum ether.
− Amoniac và cồn được dùng để kết tủa và loại protein ra khỏi các hạt cầu béo.
− Diethyl ether dùng để trích ly béo và các thành phần tan trong béo.
− Petroleum ether được bổ sung vào để trích ly béo và một lượng nhỏ các thành
phần tan trong béo do petroleum ether là dung môi trích ly có tính chọn lọc cao hơn so
với diethyl ether nhưng hiệu suất trích ly lại thấp hơn diethyl ether. Do đó ta kết hợp 2
dung môi để hiệu suất trích ly la cao nhất.
- Hỗn hợp sau khi bổ sung dung môi và khuấy đảo tách thành 2 pha:
− Pha nhẹ nằm ở trên gồm: dung môi và béo.
− Pha nặng nằm dưới gồm nước và các chất hòa tan trong nước.
- Ta thu pha nhẹ gồm dung môi và béo, làm bay hơi dung môi ta thu được tồng béo trong
mẫu sữa.
3. Dụng cụ và thiết bị:
- Pipette 1ml, 10ml
- Phễu chiết
Thu pha nhẹ cho vào
đĩa petri
Lắc(10 phút )
Lắc(10 phút )
Dung dịch NH
3
(1.5 ml)
Cồn (10ml)
Lắc(10 phút )
Pertroleum ether
(25ml)
Lắc(10 phút )
NH
3
+ cồn đông tụ protein,
tách protein ra khỏi hạt
cầu béo
Để quá trình tách lớp diễn ra
tự nhiên (thành 2 pha)
( M
– m ) × 100
v
TF
= =
5. Tính kết quả:
- Hàm lượng chất béo có trong 100ml dịch sữa dừa được tính theo công thức:
- Trong đó:
TF(total fat): hàm lượng béo trong 100ml dịch sữa (g/100ml).
chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 4 :
ĐỊNH LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG
PHỔ SO MÀU VỚI THUỐC THỬ DNS.
1. Mục tiêu của bài thí nghiệm:
Sau khi tiến hành thí nghiệm các sinh viện cần chú ý đạt được những yêu cầu về kỹ
năng và những kiến thức có trong bài thí nghiệm. Đó là:
+ Nắm được phương pháp, các bước tiến hành định lượng đường khử bằng quang phổ so
màu với thuốc thử DNS.
+ Biết cách xử lý mẫu cần định lượng đường khử.
+ Biết cách pha dung dịch DNS và viết được phương trình phản ứng khi pha.
+ Mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị quang phổ so màu UV- VIS.
+ Vẽ được đường chuẩn độ và tính toán được nồng độ của đường khử ( theo glucose ) có
trong mẫu.
Beta- D- glucose
+ Thông qua bài thí nghiệm có thể liên hệ, so sánh với những phương pháp khác.
+ Nêu lên được các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
2. Lý thuyết.
2.1. Đường khử.
2.1.1 Định nghĩa:
- Đường khử là các đường chứa nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (-CO) như glucose,
fructose, arabinose, maltose, lactose; trong khi đó saccharose không phải đường khử.Các
Đường khử có khả năng tham gia phản ứng với các tác nhân oxi mạnh như Cu
2+
/ OH ,
nước Br2, HIO
4
…Các monosaccharide và một số Oligosaccharide là đường khử và tham
gia các phản ứng của nhóm chức –CHO/-CO. Tùy tác nhân mà quá trình oxi hóa xảy ra ở
C1; ở cả C1 và C cuối hay chỉ ở C cuối.
2.2.2 Cấu tạo máy đo quang phổ.
Hình1.Cấu tạo máy quang phổ.
2.2.2.1.Các bộ phận chính:
+ Curvet : vật liệu chính dùng làm curvet để đo vùng tử ngoại - khả kiến là thạch anh hay
thuỷ tinh thạch anh, đá silica nung chảy và thuỷ tinh vì các vật liệu đó trơ ở bước sóng từ
800 – 400 nm.
+ Nguồn sáng: Để phát được bức xạ tử ngoại người ta dùng đèn Deuterium Arc (đơteri)
với phạm vi bước sóng 190 – 420 nm, c.n với đèn Tungsten (vonfram) với phạm vi bước
sóng 350 – 2,500 nm có thể phát được cả bức xạ tử ngoại và khả kiến hoặc cũng có thể sử
dụng đèn Xenon (đèn khí trơ) có phạm vi bước sóng là 190 – 800 nm.
Hinh 2. Đèn vonfram
+ Bộ tạo đơn sắc: thường dùng lăng kính thạch anh hoặc cách tử có nhiệm vụ tách riêng
từng dãy sóng hẹp (đơn sắc). Nguồn sáng nhiều màu sắc sẽ qua khe vào và đến thiết bị
tán sắc, dưới tác dụng của thiết bị tán sắc sẽ tạo ra ánh sáng đơn sắc khi qua khe ra và đi
ra ngoài.
+ Thiết bị tán sắc: có ba loại thiết bị tán sắc.
- Filter (lọc): có tác dụng lọc vân hấp thụ và lọc ánh sáng so sánh.
- Lăng kính (prism): là thiết bị tán sắc được biết đến nhiều nhất có tác dụng làm tán sắc
chùm sáng khi đi qua nó.
- Grating (cách tử): giống như lăng kính nó có tác dụng tán sắc chùm tia đi qua nó. Có
hai loại: cách tử nhiễu xạ phẳng và cách tử nhiễu xạ lõm.
Hình 3a. Cách tử nhiễu xạ lõm. Hình3b. Cách tử nhiễu xạ phẳng.
+ Detector: là bộ phận phân tích có nhiệm vụ phân tích cường độ chùm ánh sáng đi qua
dung dịch và đi qua dung môi. Detector được dùng cho vùng UV – Vis là detector phổ
hấp thụ quang phân tử UV – Vis. Về nguyên tắc cấu tạo của detector gồm những phần
như sau:
- Nguồn sáng : là đèn D2 (vùng phổ UV), hay đèn W – Halid (vùng phổ Vis).
- Buồng mẫu và môi trường hấp thụ.
- Ống nghiệm: 10 ống
- Giá ống nghiệm.
- Becher 100 ml, 250 ml ,500 ml.
- Kẹp ống nghiệm
- Bình xịt nước cất
- Bóp cao su
- Cối chày sứ
- Dao
- Muỗng Inox
- Pipette 1ml,2 ml, 5 ml
- Phễu thuỷ tinh
- Bình định mức 100 ml
- Cuvet nhựa
- Giấy lọc
- Đũa khuấy
+Hóa chất :
- Mẫu nguyên liệu thực phẩm.
- Thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS):
- Nước cất : 60- 70ml
- Acid dinitrosalicylic ( C7H4N2O7 ) : 1g
- NaOH rắn : 1,6 g
- Muối seignette (KNaC4H4O4.4H2O) : 30 g
- Glucose 0,1%.
- Acetat chì 10 %.
- Chỉ thị methyl red.
3.3. Các bước tiến hành:
- Sơ đồ khối các bước tiến hành thí nghiệm.
3.4.Giải thích các bước tiến hành:
3.4.1 Xử lý mẫu: Tùy vào đối tượng nghiên cứu mà cách chuẩn bị dung dịch dùng để
- Sau đó trung hòa bằng dung dịch NaOH 5% với chỉ thị methyl red ( màu đỏ chuyển
sang vàng ) hoặc Na
2
HPO
4
bão hòa.
- Lọc bỏ tạp chất, protein ta thu được mẫu cần định lượng.
+ Nguyên liệu chứa nhiều acid hữu cơ.
- Trong quá trình trích ly đường, Saccharose có thể bị thủy phân một phần do sự có mặt
của acid hữu cơ có sẵn trong nguyên liệu, do đó khi xác định đường khử phải trung hòa
acid hữu cơ bằng dung dịch NaOH 5% hay Na
2
CO
3
bão hòa.
- Nghiền nhuyễn nguyên liệu trong cối sứ với một ít nước cất. Nhỏ 3 giọt chỉ thi đỏ
methyl red hoặc phenolphtalein và cho từ từ từng giọt NaOH 5% đến khi xuất hiện màu
hồng nhạt.
- Tiếp tục trích ly bằng nước ấm như trên.
+ Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hay inulin.
- Trích ly đường bằng 30ml rượu 70 – 80
0
. Trong trường hợp này không cần kết tủa
protein vì lượng protein chuyển vào dung dịch không đáng kể.
- Mẫu đã qua xử lý thêm nước cất tới vạch định mức 100ml, lọc qua giấy lọc vào cốc.
- Nước qua lọc là dung dịch đường khử cần phân tích.
• Trong bài thí nghiệm này ta sử dụng mẫu là mật ong có nồng độ đường cao đã qua giai
đoạn xử lý nguyên liệu, ta chỉ việc đem pha loãng mẫu để xác định hàm lượng đường.
3.4.2 Pha chế dung dịch DNS.
Khuấy
STT ống nghiệm ĐC 1 2 3 4 5 Mẫu 1 Mẫu 2
Dung dịch chuẩn, ml 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0
Dung dịch mẫu, ml 0 0 0 0 0 0 1 1
Nước cất, ml 3.0 2.8 2.6 2.5 2.4 2.2 2 2
Thuốn thử DNS, ml 1 1 1 1 1 1 1 1
OD
540nm
Hàm lượng 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 - -
- Từ kết quả phân tích của máy đo quang phổ ta tiến hành dựng đường chuẩn và xác
địnhbằng phần mềm excel.
Hình4. Đường chuẩn.
3.4.7 Xử lý số liệu và tính toán.
- Xây dựng đường chuẩn glucose y = f(x) với trục tung (y) là mật độ quang, trục hoành
(x) là hàm lượng glucose (mg/ml) bằng excel .
- Dựa vào đường chuẩn, tính nồng độ X (mg/ml) glucose trong dung dịch mẫu.
• Hàm lượng glucose trong nguyên liệu được tính theo công thức:
- Với:
G: hàm lượng đường trong mẫu ( % )
m : lượng mẫu đem thí nghiệm (g)
X.V.f
mẫu.
100
1000.m
G=