Bài giảng Phân tích thực phẩm - Chương 6: Phân tích Glucid

A. Nhu cầu Glucid cho con người + Cấu trúc, tính chất lý hóa và vai trò của glucid trong dinh dưỡng + Vai trò sinh học của glucid + Vai trò của glucid trong công nghệ thực phẩm + Thành phần và hàm lượng glucid trong một số nông sản phẩm chính B Phân tích glucid thực phẩm PHÂN TÍCH GLUCID Các chỉ tiêu về đường mono và disacarit + Xác định HL đường khử bằng phương pháp Bertrand + Xác định HL đường khử bằng phương pháp Luff- Schoorl + Xác định HL đường khử bằng phương pháp Anthrone + Xác định HL đường khử bằng phương pháp DNS + Xác định HL đường tổng + Xác định HL đường saccharose + Xác định HL đường lactose trong sữa Các chỉ tiêu về Polysaccharide: + Xác định HL xơ thô + Xác định tổng HL xơ + Xác định HL tinh bột + Xác định HL Amilo trong tinh bột Các chỉ tiêu đánh giá: PHÂN TÍCH GLUCID • Nguyên tắc: Ở môi trường kiềm mạnh các đường khử (glucose, fructose, mantose) có thể dễ dàng khử oxi của Cu(OH)2 tạo kết tủa dạng Cu2O màu đỏ gạch. Hòa tan kết tủa Cu2O bằng Fe 3+ đẩy ra một lượng Fe2+. Chuẩn lượng Fe2+ sinh ra bằng KMnO4 tc, từ đó tính hàm lượng đường khử XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP BERTRAND Mẫu Nước t0 Thu dịch(Thực hiện 3 lần) + H2O Vđm= 250ml K4Fe(CN)6 ZnSO4 Lọc KT Thu dịch Trung hòa Hút Vxđ Felling A Felling B Đun sôi Lọc Rữa Thu Cu2O Fe2SO4 + H2SO4 đđ Chuẩn KMnO4tc V KMnO4tc Tra bảng a (mg) gluco Tính toán Kết quả GbdVxd Vdm X 100 .. 1000 a  XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP BERTRAND Nguyên tắc: Đường khử có trong mẫu thực phẩm được trích ly bằng nước hay cồn sau đó cho phản ứng với thuốc thử Luff- Schoorl đẩy ra một lượng Cu2O tương ứng. Hòa tan lượng Cu2O bằng một lượng dư chính xác tiêu chuẩn I2. Chuẩn lượng I2 dư bằng Na2S2O3 tiêu chuẩn. Tra bảng gluco theo thể tích Natrithiosulfat 0,1N ta tính được hàm lượng đường khử. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUFF- SCHOORL Mẫu Nước t0 Thu dịch (Thực hiện 3 lần) + H2O Vđm= 250ml K4Fe(CN)6 ZnSO4 Lọc KT Thu dịch Trung hòa Hút Vxđ Đun sôi I2 dư Chuẩn Na2S2O3tcVNatrithiosulfat Tra bảng a (mg) gluco Tính toán Kết quả Quy Trình GbdVxd Vdm X 100 .. 1000 a  tt Luff-Schoorl XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUFF- SCHOORL Cu2O HCl Các phản ứng xãy ra: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUFF- SCHOORL XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP DNS Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS). Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định. So màu tiến hành ở bước sóng 540nm. Dựa theo đồ thị đường chuẩn của glucoza tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu. Nguyên tắc: Phản ứng + Trích ly mẫu bằng nước nóng ở 800C + Loại protein bằng cách đun nóng + Loại các tạp chất khác bằng chì acetat và loại chì dư bằng natrisulfat bảo hòa + Nếu mẫu có chưa nhiều tinh bột thì trích ly bằng etanol + Nếu mẫu chưa nhiều acid thì phải trung hòa trước khi trích ly XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP DNS + Cân khoảng 4 – 6 g nguyên liệu + Trích ly bằng 40ml cồn 960 bằng cách chưng cách thủy cho sôi khoảng 10 phút trong một becker 250. + Tiến hành trích 3 lần, gộp tất cả dịch chiết vào becker 250 + Cô cạn còn khoảng 30ml. Định mức bằng bằng nước cất tới vạch 100m Ống nghiệm 0 1 2 3 4 M1 M2 Chuẩn glucoza 50ppm 0 1 2 3 4 Dịch xác định 2 2 Dung dịch DNS 1 1 1 1 1 1 1 Nước cất 9 8 7 6 5 7 7 Tiến hành: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP DNS H2SO4 XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ PHƯƠNG PHÁP ANTHRONE VÀ PHENOL 1. Thuốc thử Anthrone (0.2% pha trong H2SO4 đậm đặc). 2. Glucose (10mg/100ml). 3. Colorimeter or spectrophotometer. + Furfural Anthrone Blue Green Complex+ + Phức đỏ cam XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ PHƯƠNG PHÁP ANTHRONE VÀ PHENOL Glucose (ml) 0 0.5 0.5 Blank Chuẩn Mẫu H2SO4 (ml) 1 0.5 0.5 Anthrone (ml) 4 4 4 60 30 1545 5 10 20 2535 40 50 55 Làm lạnh về nhiệt độ phòng Lắc đều 10 min. Đo ở bước sóng 620 nm Đun sôi trong nước nóng Glucose (ml) 0 0.5 0.5 Blank Chuẩn Mẫu H2SO4 (ml) 4 4 4 phenol (ml) 60 30 1545 5 10 20 2535 40 50 55 Làm lạnh về nhiệt độ phòng Lắc đều 30 phút Đo ở bước sóng 490 nm 1 1 1 • Tính toán Samar A. Damiati XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ PHƯƠNG PHÁP ANTHRONE VÀ PHENOL XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ PHƯƠNG PHÁP α Naphthol Phản ứng anthrone được ứng dụng làm cơ sở phương pháp xác định carbohydrate tự do hoặc hiện diện trong trong polysaccharides. H2SO4 Tiến trình tạo Furfural chỉ trong 30 giây sau đó làm lạnh trong nước đá 2 phút , để yên ở nhiệt độ phòng đo ở bước sóng 315 nm XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG KHỬ PHƯƠNG PHÁP UV XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG Nguyên tắc: mẫu cần xác định được thủy phân hoàn toàn trong môi trường axit, chuyển toàn các dạng đường tồn tại về dạng khử. Các phân tử gluco trong môi trường kiềm sẽ khử phức đồng-kalinatritactrat về Cu2O. Hòa tan Cu2O hình thành bằng sắt III. Chuẩn lượng sắt II sinh ra bằng KMnO4 tc. Từ thể tích tiêu tốn KMnO4 tra bảng, tính toán ta có hàm lượng đường tổng theo đơn vị gluco Mẫu Nước t0 + HCl 1N + H2O Vđm2= 250ml K4Fe(CN)6 ZnSO4 Lọc KT Thu dịch Hút Vxđ Felling A Felling B Đun sôi Lọc Rữa Thu Cu2O Fe2(SO4)3 + H2SO4 đđ Chuẩn KMnO4tc V KMnO4tc Tra bảng a (mg) gluco Tính toán Kết quả Quy Trình Đun sôi Trung hòa = NaOH% XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG Cân m1 Nước Vđm1 Vđm1 V2 Công thức tính XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG Với: m1 là khối lượng đường quy đổi tính bằng miligam (mg); Vđm1 là thể tích sau khi hòa tan mẫu V2 là thể tích lấy ra từ Vđm1 thủy phân Vđm2 là thể tích sau khi thủy phân Vxđ là thể tích lấy để xác định m là khối lượng mẫu, tính bằng gam (g); 1000 là hệ số quy đổi gam thành miligam; k là hệ số hiệu chỉnh nồng độ dung dịch kali pemanganat. k VVm VVm X xđ đmdm     1000 100 2 211 1 95,0 1000 100 95,0 43 211 12     k VVm VVm XX Hàm lượng đường tổng tính theo Saccharose Nguyên tắc Mẫu cần xác định đường saccharose được tiến hành xác định hàm lượng đưởng tổng và hàm lượng đường khử . Từ đó tính toán để xác định đường Saccharose XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG SACCHAROSE Dịch đường + H2O Vđm Hút Vxđ FellingA FellingB Đun sôi LọcRữa Thu KT Fe2(SO4)35% H2SO4đđ Chuẩn KMnO4tc Vml KMnO4 1 Hút Vbđ + H2OH + Vđm Hút Vxđ FellingA FellingB Đun sôi Lọc Rửa Thu KT H2SO4đđ Fe2(SO4)35% Chuẩn KMnO4tc Vml KMnO4 2 XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG SACCHAROSE %saccaroza = (% đường tổng – %đường khử)*0,95 Trong đó, 0,95 là hệ số chuyển từ glucose thành saccharose. XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG SACCHAROSE XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG LACTOSE Nguyên tắc: Phân tử đường lactose có tính khử, tham gia khử Cu(OH)2 trong môi trường kiềm có mặt kalinatritactrat về Cu2O. Hòa tan Cu2O hình thành bằng sắt III. Chuẩn lượng sắt II sinh ra bằng KMnO4 tc. Từ thể tích tiêu tốn KMnO4 tra bảng, tính toán ta có hàm lượng đường lactose Pha loãng mẫu - Sữa đặc có đường: Khuấy đều, cân 5 g mẫu, hòa tan trong nước cất nóng rồi định mức bằng bình định mức 100mL. - Sữa tươi để nguyên mẫu không pha loãng. Mẫu sữa sau khi pha loãng + H2O Vđm K4Fe(CN)6 ZnSO4 Lọc KT Thu dịch Hút Vxđ Felling A Felling B Đun sôi Lọc Rữa Thu Cu2O Fe2(SO4)3 + H2SO4 đđ Chuẩn KMnO4tc V KMnO4tc Tra bảng a (mg) Lactose Tính toán Kết quả Quy Trình XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG LACTOSE Ví dụ: hàm lượng lactose có trong sữa đặc được xác định như quy trình vừa trình bày. Các thông số quá trình thu được như sau: mbđ= 10,05ml, Vđm1= 100ml, Vxđ1= 10ml,Vđm2=50ml, Vxđ2= 15ml VKMnO4= 12,5ml, NKMnO4= 0,095N 1. Viết các phản ứng xãy ra 2. Tính % Lactose XÁC ĐỊNH HL ĐƯỜNG LACTOSE XÁC ĐỊNH POLYSACCHARIDE XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XƠ THÔ Nguyên tắc: Hàm lượng xơ thô trong thực phẩm, được xác định bằng phương pháp khối lượng. Trong đó mẫu xơ ban đầu được trích ly qua ba môi trường axit sulfuric, kiềm và etanol. Khối lượng xơ còn lại được sấy, nung để tính hàm lượng xơ Thứ tự tiến hành : Mẫu TP Lọc, Rửa Thu kết tủa H2SO41,25% t0 NaOH 1,25% t0 Lọc, Rửa Thu kết tủa Cồn Thu kết tủa Sấy Cân m1 Nung Cân m2 XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ Nguyên Tắc: XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT Thủy phân mẫu trong môi trường acid HCl chuyển toàn bộ tinh bột về dạng gluco. Xác định hàm lượng gluco hình thành bằng phương pháp BERTRAN. Từ đó hàm lượng tinh bột Nguyên tắc XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT Tinh bột từ những nguồn khác nhau chứa hàm lượng amilose và amilopectin khác nhau . Những thành phần này ảnh hưởng đế tính chất vật lý như khả năng tạo gel, tạo bọt, hấp thụ nước và cả độ nhớt của dịch bột. Vì những lý do này mà hàm lượng amilo cần phải xác định chính xác. Những nghiên cứu trước đây đã cho thấy rằng phương pháp đo màu (dựa trên sự hình thành phức của Iod và amilose) bị ảnh hưởng bởi chiều dài của chuổi amilopectin, chiều dài của chuổi amilopectin là khác nhau ở những nguồn thực vật khác nhau. Ví dụ chuổi amilopec tin trong tinh bột khoai tây là dài hơn so với bột ngủ cốc điều này làm tăng độ hấp thu dẫn tới hàm lượng amilose được tính toán là lớn hơn. Nguyên tắc xác định amilose trong tinh bột bao gồm các bước như sau: + Loại béo ra khỏi tinh bột +Hòa tan tinh bột bằng DMSO + Xác định độ hấp thu ở bước sóng 600nm của dịch tinh bột sau khi hòa tan + Xây dựng đường chuẩn cho dãy có hàm lượng amilose tương ứng từ 0% đến 100% của hổn hợp gồm amilose và amilopectin + Tính toàn hàm lượng amilose từ phương trình đường chuẩn XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT Mẫu Cân 5 g Túi màng cellulose Chận bông thủy tinh + 170ml propanol 80% Chiết Soxhlet 85 0C 7h Sấy ở 300C trong vòng 12h Mẫu tinh bột loại béo Quá trình loại béo XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT Mẫu tinh bột loại béo Cân 20mg Chuẩn amilo và Amilopectin 0% - 20%-40%- 60% -80%- 100% Amilose (20mg) Hút Hút 8ml DMSO 90% 8ml DMSO 90% 850C 850C 15 phút 15 phút Để nguội Để nguội + H2O + H2O Vđm= 25ml Vđm=25ml Hút Hút Vxđ= 1ml Vxđ= 1ml + 40ml H2O + 40ml H2O + 1ml I2 + 1ml I2 Vđo= 50ml A0,A1, A2,A3,A4Ax Quá trình định lượng XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT XÁC ĐỊNH HL AMILO TRONG TINH BỘT