BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM DUY NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TINOPAL CBS-X TRONG THỰC PHẨM NỀN TINH BỘT BẰNG THIẾT BỊ SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO. LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Nghệ An, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM DUY NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TINOPAL CBS-X TRONG THỰC PHẨM NỀN TINH BỘT BẰNG THIẾT BỊ SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO. Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.0118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Hoa Du Nghệ An, 2014 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu phương pháp xác định hàm lượng Tinopal CBS-X trong thực phẩm nền tinh bột bằng thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao”. Tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban Lãnh đạo, tập thể viên chức Phòng Phân tích thử nghiệm thuộc Trung tâm Kỹ thuật Thí nghiệm và Ứng dụng Khoa học Công nghệ Đồng Tháp; Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học, Khoa Hóa học, giảng viên, cán bộ các phòng ban chức năng của trƣờng Đại học Vinh. Tôi xin bày tỏ sự chân thành và lòng cảm ơn về sự giúp đỡ đó. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hoa Du, thầy giáo trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp của tôi đang công tác tại Phòng Phân tích thử nghiệm thuộc Trung tâm Kỹ thuật Thí nghiệm và Ứng dụng Khoa học Công nghệ Đồng Tháp và gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện hoàn thành luận văn này. Nghệ An, ngày tháng năm 2014 Ngƣời thực hiện Phạm Duy MỤC LỤC Trang bìa phụ Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng, các hình vẽ và đồ thị MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1. Sơ lƣợc về tinh bột gạo 4 1.2. Các sản phẩm làm từ tinh bột gạo 5 1.3. Chất làm trắng quang học hay chất làm trắng huỳnh quang 6 1.3.1. Giới thiệu 6 1.3.2. Đặc điểm chung và phân loại các chất làm trắng quang học 6 1.3.3. Tinopal CBS-X 8 1.3.3.1. Khái niệm 8 1.3.3.2. Tính chất 8 1.3.3.3. Phạm vi ứng dụng của các chất làm trắng quang học 9 1.3.3.4. Một số kết nghiên cứu và phƣơng pháp xác định 10 1.4. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 13 1.4.1. Cơ sở phƣơng pháp và phạm vi ứng dụng 13 1.4.1.1. Khái niệm 14 1.4.1.2. Phân loại 15 1.4.1.3. Sơ đồ thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 16 1.4.2. Hệ thống sắc ký lỏng hiệu nâng cao – đầu dò huỳnh quang (HPLC-RF) 19 1.4.3. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) phân tích tinopal CBS X. 20 1.4.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu cho phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 21 1.4.4.1. Phƣơng pháp chiết tách mẫu 21 1.4.4.2. Phƣơng pháp làm sạch mẫu 22 1.5. Đánh giá phƣơng pháp phân tích. 23 1.5.1. Khoảng tuyến tính. 23 1.5.2. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ). 25 1.5.3. Độ chụm 26 1.5.4. Độ đúng 27 CHƢƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 29 2.1. Hóa chất và thiết bị 29 2.1.1. Hóa chất. 29 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị. 31 2.2. Kỹ thuật xử lý mẫu bột gạo, hủ tiếu, bún và bánh phở 31 2.2.1. Lựa chọn dung môi phù hợp. 31 2.2.2. Khảo sát kỹ thuật chiết tách chất phân tích 32 2.2.3. Phƣơng pháp làm sạch 33 2.2.4. Pha loãng mẫu 33 2.3. Kỹ thuật phân tích trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao – đầu dò huỳnh quang (HPLC-RF). 33 2.3.1. Chọn điều kiện sắc ký. 33 2.3.2. Trình tự bơm mẫu, tính toán kết quả. 35 2.4. Lấy mẫu và xử lý sơ bộ mẫu phân tích 36 2.4.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 36 2.4.2. Xử lý sơ bộ mẫu phân tích 37 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 38 3.1. Tối ƣu hóa điều kiện tách và xác định tinopal CBS-X. 38 3.1.1. Chọn hệ dung môi pha động 38 3.1.2. Khảo sát chƣơng trình gradient. 39 3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ pha động 40 3.2. Khảo sát qui trình chiết tối ƣu của tinopal CBS-X 41 3.3. Đánh giá phƣơng pháp phân tích 44 3.3.1. Khoảng tuyến tính 44 3.3.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) 47 3.3.3. Độ chính xác của phƣơng pháp 48 3.4. Xác định tinopal CBS-X trong các mẫu thực 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT - HPLC (High Performance Liquid Chromatography): Sắc ký lỏng hiệu năng cao. - HPLC UV-VIS: Sắc ký lỏng hiệu năng cao - đầu dò tử ngoại – khả kiến. - HPLC-RF (High Performance Liquid Chromatography / Fluorescence): Sắc ký lỏng hiệu năng cao – đầu dò huỳnh quang. - LC/MS (Liquid Chromatography / Mass Spectrometry): Sắc ký lỏng ghép khối phổ một lần. - LC/MS/MS: Sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần. - ICP-AES: Đầu dò phổ phát xạ nguyên tử. - AAS: Hấp thụ nguyên tử. - OBs: Chất làm trắng quang học. - FWAs: Chất làm trắng huỳnh quang. - LOD (Limit of detection): Giới hạn phát hiện. - LOQ (Limit of Quantification): Giới hạn định lƣợng. - Sr: Độ lặp lại (µg/kg). - RSD: Độ lặp lại (%). - H: Hiệu suất thu hồi (%). DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Bảng 2.1: Các hệ dung môi chiết trên nền mẫu tinh bột gạo. Bảng 2.2: Chƣơng trình hệ dung môi pha động methanol : nƣớc. Bảng 3.1: Ảnh huởng của nồng độ axit photphoric (H 3 PO 4 ) đến hiệu suất thu hồi của quá trình chiết. Bảng 3.2: Chƣơng trình theo tỷ lệ Gradient dung môi. Bảng 3.3: Khoảng tuyến tính của chất chuẩn tinopal CBS-X trên sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dó huỳnh quang. Bảng 3.4: Đƣờng chuẩn của chất chuẩn tinopal CBS-X trên sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dó huỳnh quang. Bảng 3.5: Độ lặp lại tại nồng độ 20 ug/L, 50 ug/L chất chuẩn tinopal CBS-X trên sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dó huỳnh quang. Bảng 3.6: Giới hạn phát hiện của chất chuẩn tinopal CBS-X trên sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dó huỳnh quang. Bảng 3.7: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu bột gạo tại nồng độ 70 µg/kg. Bảng 3.8: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu bột gạo tại nồng độ 250 µg/kg. Bảng 3.9: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu bột gạo tại nồng độ 400 µg/kg. Bảng 3.10: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu bún tại nồng độ 70 µg/kg. Bảng 3.11: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu hủ tiếu tại nồng độ 70 µg/kg. Bảng 3.12: Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi của tinopal CBS-X trên nền mẫu bánh phở tại nồng độ 70 µg/kg. Bảng 3.13: Tóm tắt đánh giá phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tinopal CBS-X trên nền tinh bột gạo, bún, hủ tiếu, bánh phở, Bảng 3.14: Thống kê số lƣợng mẫu và hàm lƣợng tinopal CBS-X trong sản phẩm từ tháng 7 đến tháng 12 năm 2013 Bảng 3.15: So sánh kết quả phân tích tinopal CBS-X giữa hai phòng thí nghiệm. Bảng 3.16: Thống kê số lƣợng mẫu và hàm lƣợng tinopal CBS-X trong sản phẩm từ tháng 4 đến tháng 8 năm 2014 Hình 1.1: Công thức cấu tạo của Disodium 4,4'-bis[(4- anilino-6- morpholino-1,3,5-triazin-2- yl)amino]stilbene-2,2'-disulphonate. Hình 1.2: Công thức cấu tạo của 2,2’-([1,1’-biphenyl]-4,4’-diyldi- 2,1- ethenediyl)bis-, disodium salt. Hình 1.3: Sự phân hủy quang học của tinopal CBS-X. Hình 1.4: Phát hiện FWA theo dãy chuẩn pha loãng liên-tiếp từ bên trái sang bên phải bằng đèn phát cực tím cầm tay. Hình 1.5: Sơ đồ huỳnh quang kế, nguồn kích thích và nguồn phát xạ. (Courtesy of R. David Holbrook, National Institute of Standards and Technology). Hình 1.6: Sơ đồ nguyên tắc và hoạt động của thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Hình 1.7: Khoảng tuyến tính và khoảng làm việc . Hình 1.8: Mối quan hệ giữa LOD, LOQ và khoảng tuyến tính. Hình 3.1: Sắc ký đồ của chuẩn tinopal CBS-X của hệ pha động 1. Hình 3.2: Sắc ký đồ của chuẩn tinopal CBS-X của hệ pha động 2. Hình 3.3: Sắc ký đồ của chuẩn tinopal CBS-X theo chƣơng trình gradient. Hình 3.4: Sắc ký đồ của chuẩn tinopal CBS-X theo tốc độ dòng dung môi pha động Hình 3.5: Giản đồ biểu thị hiệu suất chiết tinopal CBS-X bằng MeOH và ACN. Hình 3.6: Khảo sát hai qui trình chiết tối ƣu của tinopal CBS-X. (a) methanol có mặt axit photphoric (H 3 PO 4 ), (b) acetonitril có mặt axit photphoric (H 3 PO 4 ). Hình 3.7: Đồ thị khoảng tuyến tính của chuẩn tinopal CBS-X. Hình 3.8: Sắc ký đồ khoảng tuyến tính của tinopal CBS-X. Hình 3.9: Đồ thị của đƣờng chuẩn tinopal CBS-X. Hình 3.10: Sắc ký đồ các mẫu chuẩn tinopal CBS-X. [...]... cần phải thực hiện x c nhận, đánh giá phƣơng pháp tại địa phƣơng, x y dựng và kiểm định phƣơng pháp trên thiết bị cụ thể Với những lý do trên tôi chọn đề tài: Nghiên cứu phương pháp x c định hàm lượng tinopal CBS- X trong thực phẩm nền tinh bột bằng thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao làm luận văn tốt nghiệp Để đóng góp thêm phƣơng pháp phân tích cho các đối tƣợng các loại thực phẩm nền tinh bột chúng... lọc, độ nhạy cao Việc nghiên cứu phân tích tinopal CBS- X trong nền 21 mẫu thực phẩm nền tinh bột và một số sản phẩm nền tinh bột bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dò huỳnh quang (HPLC-RF) là rất cần thiết 1.4.4 Phƣơng pháp x lý mẫu cho phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 1.4.4.1 Phƣơng pháp chiết tách mẫu[4] + Chiết bằng dung môi: Dựa trên cơ sở của chất phân tích vào hai pha lỏng không trộn... dẫn xuất có phổ này nhờ x lý với những thuốc thử thích hợp 1.4.3 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) phân tích tinopal CBS X[ 9],[10],[11] [22],[23] Từ năm 1970s, sắc ký lỏng hiệu năng cao đã đƣợc sử dụng để tách và x c định FWAs trong chất tẩy rửa và mẫu môi trƣờng Đến nay, có một số nghiên cứu x c định FWAs nhƣ: Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dò tử ngoại khả kiến HPLC/UV-VIS, sắc ký. .. hành nghiên cứu các điều kiện định lƣợng Tinopal CBS- X (chất phát huỳnh quang) trong bột gạo, hủ tiếu, bún và bánh phở ở huyện Cao Lãnh bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – đầu dò huỳnh quang (HPLC-RF) Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ: + Nghiên cứu phƣơng pháp x lý mẫu để tách, chiết hàm lƣợng tinopal CBS- X trong tinh bột gạo, hủ tiếu, bún và bánh phở + Nghiên cứu điều kiện định. .. điều kiện định lƣợng hàm lƣợng tinopal CBS- X bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – đầu dò huỳnh quang (HPLC-RF) 3 X c định các điều kiện sắc ký, x y dựng đƣờng chuẩn, đánh giá phƣơng pháp phân tích định lƣợng + Định lƣợng các chất nghiên cứu trong các loại mẫu thực nghiệm nhƣ: bột gạo, hủ tiếu, bún và bánh phở đƣợc thu thập tại chợ thực phẩm và các cơ sở sản xuất tại huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng... chính x c và độ nhạy cao thích hợp cho việc phát hiện chất cần phân tích của bất kỳ mẫu thử nào, nhƣng tƣơng đối tốn thời gian Dƣới đây sẽ trình bày chi tiết về phƣơng pháp phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao 1.4 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 1.4.1 Cơ sở phƣơng pháp và phạm vi ứng dụng[3] Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High - performance liquid chromatography) hoặc sắc ký lỏng cao áp... phát triển, trong số đó phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng hoặc sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), phƣơng pháp sắc ký lỏnghiệu năng cao pha đảo đƣợc sử dụng rộng rãi nhất để tách hỗn hợp hóa học của nó Phƣơng pháp huỳnh quang càng chính x c hơn liên quan đến việc sử dụng phân tích công cụ (thiết bị) mà sử dụng cả hai nguồn kích thích và nguồn phát x để định lƣợng chất cần phân tích Ƣu điểm của phƣơng pháp này... phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng tinopal CBSX trong các đối tƣợng phân tích với nhiều kỹ thuật khác nhau Phƣơng pháp kiểm tra sàng lọc tinopal CBS- X bằng cách soi dƣới ánh sáng đèn tử ngoại UV 366 nm trong buồng tối Với thiết bị phân tích tinopal CBS- X là sắc ký lỏng (HPLC) để định lƣợng, tùy thuộc vào đầu dò của mỗi thiết bị mà có độ nhạy và độ chọn lọc khác nhau nhƣng đầu dò huỳnh quang đƣợc xem là... toàn thực phẩm – Bộ Y Tế đã có công văn số 1731/ATTP-KN về việc áp dụng qui trình kiểm nghiệm tinopal CBS- X trong thực phẩm[ 1] Hiện nay, đã có nhiều phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng tinopal CBSX trong các đối tƣợng phân tích với nhiều kỹ thuật khác nhau Phƣơng pháp kiểm tra sàng lọc tinopal CBS- X bằng cách soi dƣới ánh sáng đèn tử ngoại UV 366 nm trong buồng tối[1] ,[12] Với thiết bị phân tích tinopal CBS- X. .. sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dò huỳnh quang HPLC-RF, sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép khối phổ LC/MS là một phƣơng pháp để x c định FWAs trong các đối tƣợng mẫu nhƣ nguyên liệu giấy, vải sợi, nguyên liệu vải sợi, sản phẩm bao bì chứa thực phẩm Hệ thống sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC/MS) hoặc (LC/MS/MS) tƣơng đối đắt tiền, không dễ dàng hoạt động và không có nhiều phòng thí nghiệm đƣợc trang bị Hiện . 2014 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài Nghiên cứu phương pháp xác định hàm lượng Tinopal CBS-X trong thực phẩm nền tinh bột bằng thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao . Tôi đã nhận. kiểm định phƣơng pháp trên thiết bị cụ thể. Với những lý do trên tôi chọn đề tài: Nghiên cứu phương pháp xác định hàm lượng tinopal CBS-X trong thực phẩm nền tinh bột bằng thiết bị sắc ký lỏng. HỌC VINH PHẠM DUY NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TINOPAL CBS-X TRONG THỰC PHẨM NỀN TINH BỘT BẰNG THIẾT BỊ SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO. LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC