Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA
BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
XÁC ĐỊNH GLUCOSE VÀ FRUCTOSE TỪ QUÁ
TRÌNH ĐỒNG PHÂN HÓA GLUCOSE BẰNG HPLC
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG GLUCOSE VÀ
FRUCTOSE TRONG NGUYÊN LIỆU MÍA BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ TRAO ĐỔI ANION
GVHD: Nguyễn Đức Vượng
Lớp : DHPT6LT
Nhóm : 06
- Danh sách nhóm
Hoàng Duy Hào
1.
Nguyễn Thị Thu Hoài
2.
Nguyễn Ngọc Hoàng
3.
Trương Thắng Hồi
4.
Lê Minh Hiếu
5.
Phan Huỳnh Tuấn Khoa
6.
Phan Thanh Phú
7.
Trần Văn Trình
8.
Nguyễn Minh Tú
9.
- XÁC ĐỊNH GLUCOSE VÀ FRUCTOSE TỪ QUÁ TRÌNH
ĐỒNG PHÂN HÓA GLUCOSE BẰNG HPLC
1. Giới thiệu chung về glucid
2.Vài nét về glucose và fructose
3. Phương pháp xác định
4. Xác định glucose và fructose từ quá trình đồng phân hóa
glucose bằng phương pháp HPLC với đầu dò UV
- Giới thiệu chung về glucid
1. Tổng quan về glucid:
Lượng glucid trong các nguyên liệu thực vật và động vật rất khác nhau.
Trong thực vật, glucid là thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng
lương chất khô. Đường và tinh bột được chứa bên trong các tế bào còn
non, còn ở thành tế bào thì có các polysacchrid như cellulose,
hemicellulose, protopectin...
Trong các thực phẩm động vật, thường lượng glucid lại rất ít (thường
không vượt quá 2% so với lượng chất khô). Thịt và trứng có rấi ít
glucid, chỉ cá, sữa là tương đối nhiều hơn.
Nguồn glucid mà thực phẩm cung cấp cho con người chủ yếu lấy từ thực
vật
Glucid có bản chất hóa học là polyhydroxy aldehyde hoặc polyhydroxy
ketone. Đa số các glucid có công thức tổng quát là (Cm(H2O)n). Ngoài ra
còn có một số loại glucid đặc biệt, trong cấu trúc của chúng ngoài C, H,
O còn có thêm S, N, P.
- Phân loại glucid
1. Theo cấu trúc hóa học:
-Đường đơn (Mono saccharides): đường có 6 carbon phổ biến như đường
Glucoza, đường Fructoza, đường Galactoza...
-Đường kép (Disaccharides): phổ biến như sucroza, lactoza, mantozo…
-Đường đa (Polysaccharides): tinh bột, glycogen và cellulozo...
Hoặc ta có thể chia làm hai nhóm:
- Nhóm oza gồm các loại đường trực tiếp khử oxy do có nhóm andehyt hay
xeton tự do trong phân tử. VD: glucoza, fructoza, latoza
- Nhóm ozit, không trực tiếp khử oxy do có nhóm aldehyt và xeton ở dưới
dạng kết hợp với nhóm chức khác khi thủy phân cho hai hoặc nhiều oza.
VD: tinh bột, saccaroza…hoặc khi thủy phân ngoài các oza còn cho các chất
không phải oza. VD: glucozit. Những glucozit không có giá trị về dinh
dưỡng, mà là những chất có tính chất dược lý dùng làm thuốc chữa bệnh:
hoặc là các chất độc.
- Phân loại glucid
2. Theo tính chất:
Glucid tinh chế: đây là các Glucid đã thông qua nhiều mức làm
sạch và loại bỏ tối đa các chất thô kèm theo. Tỉ lệ các Glucid tinh
chế trong thực phẩm càng cao, thực phẩm càng dễ tiêu hóa và
nhanh chóng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Glucid tinh chế cao có trong sản phẩm đường, bánh kẹo…
Glucid bảo vệ: thuộc nhóm này là các Glucid thực vật dưới dạng
tinh bột có kèm theo lượng Cellulo không ít hơn 0.4%, ví dụ như
khoai tây, ngũ cốc nguyên hạt. Nhóm Glucid này chậm tiêu và rất ít
được sử dụng để tạo mỡ.
- Vai trò của glucid
Glucid có vai trò rất quan trọng trong cơ thể sống:
• Tham gia mọi hoạt động sống của tế bào.
• Là nguồn chất dinh dưỡng dự trữ dễ huy động, cung cấp chủ
yếu các chất trao đổi trung gian và năng lượng cho tế bào.
• Tham gia vào cấu trúc của thành tế bào thực vật, vi khuẩn; hình
thành bộ khung (vỏ) của nhóm động vật có chân khớp.
• Tham gia vào thành phần cấu tạo của nhiều chất quan trọng
như: AND, ARN…
Đối với công nghệ thực phẩm, vai trò của glucid cũng đa dạng và
vô cùng quan trọng:
• Là chất liệu cơ bản, cần thiết và không thể thiếu của ngành sản
xuất lên men: rượu, bia, bột ngọt, acid amin, vitamin, kháng sinh. -
Tham gia tạo cấu trúc, hình thù, trạng thái và chất lượng cho các
loại sản phẩm thực phẩm
- Vai trò của glucid
• Tạo kết cấu:
Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ đặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực
phẩm: tinh bột, thạch, pectin trong miến, mứt quả, kem, giò lụa… -
Tạo kết cấu đặc thù của một số loại thực phẩm: độ phồng nở của
bánh phồng tôm, tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì, vị chua cho
sữa…
• Tạo chất lượng
Chất tạo ngọt cho thực phẩm (các đường) - Tham gia tạo màu sắc và
hương thơm cho sản phẩm (đường trong phản ứng caramen hoá,
melanoidin…) - Tạo ra các tính chất lưu biến cho sản phẩm thực
phẩm: độ dai, độ trong, độ giòn, độ dẻo… - Có khả năng giữ được các
chất thơm trong sản phẩm thực phẩm - Tạo ẩm cũng như làm giảm
hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công cũng như bảo quản
- Vài nét về glucose và fructose
1. DGlucose
2. DFructose
- D Glucose
Đây là loại monosaccharid phổ biến ở động vật và thực vật. Nó
có nhiều trong nho chín nên còn được gọi là đường nho.
Trong dung dịch, D-glucose ở dạng pyranose. Dễ bị lên men bởi
nấm men.
D- glucose là thành phần cơ bản cấu tạo nên nhiều loại
polysaccharid: tinh bột, glycogen, cellulose,….
CHO
H C OH
CH2OH
CH2OH
HO C H O
H
O
H
H
H H OH
H C OH OH H
OH H
H
OH HO
HO
H C OH
H OH
H OH
CH2OH β − D- Glucose
α − D- Glucose
D - glucose
- D-Fructose
Đây là loại monosacharid phổ biến ở thực vật. Nó có nhiều
trong quả và mật hoa. D-Fructose có khả năng làm quay mặt
phẳng ánh sáng phân cực sang trái nên còn được gọi là levulose.
Khi khử fructose tạo thành sorbitol và manitol.
D-Fructose thường tồn tại dưới dạng furanose, dễ bị lên men
bởi nấm men…
CH2OH
C O
CH2OH
HO C H CH2OH
CH2OH OH
O O
H C OH
H OH H OH
H C OH H OH H CH2OH
OH H OH H
CH2OH
α − D- Fructose β − D- Fructose
D - Fructose
- Sự đồng phân hóa glucose
Phản ứng lên men là một phản ứng hóa học với những enzyme đóng vai trò
là những chất xúc tác sinh học. Theo Shuler & Kargi (1992). D ưới nh ững đi ều
kiện xung quanh, sự hiện diện của enzyme dẫn đến k ết qu ả là t ốc đ ộ trong
những phản ứng bậc cao hơn cũng như phản ứng hóa học. Vai trò c ủa xúc tác
enzym trong hóa hữu cơ và công nghệ sinh học đã tăng lên r ất nhi ều trong th ập
niên trước.
Sự đồng phân hóa của D-Glucose thành D-Fructose bằng cách các đ ồng phân
glucose được giữ cố định là một trong những ví dụ về phản ứng lên men.
Phản ứng này là một phản ứng thuận nghịch và là quá trình quan tr ọng c ủa
công nghiệp để sản xuất đường fructose hiệu năng cao (HFS) với ít nhất là
50% glucose chuyển thành fructose.
- Phương pháp xác định
Vài nét về phương pháp HPLC
1.
Pha tĩnh, pha động
2.
Kết quả của phương pháp
3.
Kết luận
4.
- Vài nét về sắc kí
Sắc kí là một họ các kỹ thuật hóa học phân tích dùng để tách
các chất trong một hỗn hợp. Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất
cần phân tích trong "pha động", di chuyển qua "pha tĩnh." Pha tĩnh
trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu. Khi các thành
phần này di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ
được tách khỏi nhau theo thời gian. Một cách lí tưởng, mỗi thành
phần đi qua hệ thống trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là
"thời gian lưu.“
Lý thuyết sắc ký:
Sắc kí là kỹ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong
phân bố giữa pha động và pha tĩnh để tách các thành phần trong
hỗn hợp. Các thành phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha
tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối và tính hấp phụ.
- Vài nét về sắc kí
Mức lưu giữ
Mức lưu giữ đo tốc độ một chất di chuyển trong hệ thống sắc
kí. Ở các hệ thống liên tục như HPLC hay GC mà các hợp chất
được chiết xuất bởi chất chiết xuất, mức lưu giữ được đo bằng
thời gian lưu Rt hay tR, khoảng thời gian giữa tiêm và phát hiện. Ở
các hệ thống ngắt quãng như TLC, mức lưu giữ được đo bằng hệ
số lưu Rf, quãng đường di chuyển của hợp chất chia cho quãng
đường di chuyển của chất chiết xuất (chạy nhanh hơn hợp chất
cần phân tích).
Mức lưu giữ của một chất thường khác nhau đáng kể giữa các
thí nghiệm và phòng thí nghiệm do dao động của chất chiết xuất,
pha tĩnh, nhiệt độ và thiết kế của thí nghiệm. Vì vậy điều quan
trọng là phải so sánh mức lưu giữ của hợp chất muốn khảo sát
với một hoặc nhiều hợp chất chuẩn trong cùng điều kiện.
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Là phương pháp chia tách trong đó pha động là chất lỏng còn pha tĩnh ch ứa
trong cột là chất rắn đã được phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc m ột ch ất
lỏng đã phủ lên một chất mang rắn hay là một chất mang đã đ ược bi ến
đổibằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Qúa trình s ắc kí l ỏng d ựa
trên cơ chế hấp phụ, phân bố, trao đổi ion hay phân loại theo kích c ỡ (rây phân
tử )
- Hóa chất và thiết bị
1.Hóa chất:
● D-Glucose ( G) và D-Fructose( F)
● MgSO4.7H2O
● 12g glucose đồng phân được giữ cố định (IGI) của S.murinus,
những hạt nhỏ hình dạng ống, màu nâu, đường kính 0,3-1,0mm
thì có 350 IGIU/g hoạt động.
● Nước được khử ion và acetonitril
● Dung dịch chuẩn được chuẩn bị bằng cách sau: với 2g/100ml
của G và F được pha loãng với nước cất và lọc qua bộ lọc Nylon
0,2μm trước khi đem phân tích bằng HPLC.
- Hóa chất và thiết bị
2.Thiết bị
Hệ thống HPLC trong nghiên cứu này là : 1 Agilent 1100 với
bảng điốt của detector UV phát hiện ở 195nm với t0 là 300 C, tốc
độ dòng 0,6ml/phút và tốc độ tiêm mẫu 20μL.
Cột được dùng là cột Supelco Kromasil NH2( 250nm × 4,5μm)
Tỷ lệ acetonitril và nước khử ion được dùng với tỉ lệ 80% :
20%. Một cột bảo vệ được gắn với đầu vào của cột Kromasil để
ngăn ngừa sự tắc nghẽn.
- Kết quả
Conc. Area [mAU.s]
[g/100ml Fru Glu
]
Table 1. The retention time tr
0 0 0
(min) and the area (mAUs) of
0.5 2101 721
glucose and fructose by HPLC-
1 5329 1939
UV at different concentrations
1.5 8532 3080
on a Kromasil NH2 column
2 12019 4410
R.time 14.2 16.3
Bảng 1 cho thấy thời gian lưu trữ tR và lượng ( mAUs) của glucose
và fructose bằng phương pháp HPLC-UV tại các nồng độ khác nhau
trên một cột Kromasil NH2
Từ bảng 1 ta có thể xác nhận rằng fructose(chủ yếu) và glucose có
thể được xác định bằng cách sử dụng detector UV. Thời gian lưu của
fructose là 14,2 phút và glocose là 16,25 phút
- Kết quả
Đồ thị của lượng glucose và fructose tại các khoảng nồng độ cụ thể.
Những giá trị của R2 (cho) cả fructose và glucose xác nhận rằng
những kết quả thống kê này đáng tin cậy.
nguon tai.lieu . vn
