ĐỊNH LƯỢNG CACBONHYĐRAT

ĐỀ TÀI:

ĐỊNH LƯỢNG CACBONHYĐRAT
Môn: Phân tích cơ lý hóa thực phẩm
Nhóm thực hiện: Nhóm 2.2
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Trần Thùy Hương


NỘI DUNG TRÌNH BÀY
A. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CACBONHYĐRAT.
B. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG CACBON HYDDRAT
I. Định lượng gluxit
1. Đinh lượng gluxit bằng phương pháp so màu.
2. Định lượng gluxit băng phương pháp sắc ký.
II. Định lượng tinh bột.
1. Xác định hàm lượng tinh bột bằng phương pháp Everse
2. Định lượng tinh bột bằng phương pháp thủy phân
III. Định lượng cellulose.
IV. Định lượng pectin
C. KẾT LUẬN.


A. GIỚI THIỆU VỀ CARBOHYDRATE
I. Định nghĩa:
Carbohydrate hay glucid là những hợp chất hữu cơ gồm
những monosaccharid, những dẫn xuất hay những sản phẩm
ngưng tụ của chúng
Cacbon hydrat được biết một cách đơn giản là đường, có
công thức chung là Cn(H20)m
Là thành phần cơ bản của thể sinh vật đặc biệt là thực vật.
II. Phân loại:

Các hợp chất carbohydrate gồm 3 loại:
• Monosaccharide.
Ví dụ: Glucose và fructose.
• Oligosaccharide
Ví dụ: Saccharose, lactose, maltose
• Polysaccharide
Ví dụ: tinh bột, cellulose và glycogen.


B. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG CACBONHYDRAT
I. ĐỊNH LƯỢNG GLUXIT
1. Định lượng gluxit bằng phương pháp so màu.
a. Nguyên tắc so màu
Nguyên tắc của phương pháp so màu trên máy là đo mật
độ quang của dung dịch rồi suy ra nồng độ, dựa vào định
luật hấp phụ ánh sáng của Lambert- Beer:
I0
lg =
= k.C.b = D
I
Trong đó:
D: Mật độ quang
I0: Cường độ ánh sáng ban đầu
I: cường độ ánh sáng khi đi qua dung dịch
k: hằng số
b: chiều dày lớp dung dịch (cm)
C: nồng độ dung dịch (g/l)


b. Tiến hành:

Chuẩn bị dung dịch so màu
Chọn kính lọc sáng hay chiều dài bước sóng quang
phổ phù hợp với dung dịch
Xây dựng đường chuẩn cho mỗi loại máy và mỗi loại
dung dịch
Đo mật độ quang D của dung dịch
Sau khi có đường chuẩn ta xác định nồng độ dung dịch
nằm trong vùng đó.
1.1 Xác định các Hexoza bằng phương pháp so màu
 Phương pháp anthrone
 Nguyên tắc:
Định lượng hexoza bằng anthrone (9,10-dihydro-9oxoantracen). Lợi dụng phản ứng tạo màu giữa các
đường và anthrone trong axit sunfuric.


 Tiến hành
Cho vào các ống thí nghiệm sạch 2ml dung dịch cần phân
tích ( chứa =200mg oza tổng số). Làm sạch sơ bộ dung dịch
trong nước đá 15 phút, thêm 4ml dung dịch anthrone. Lắc
bằng máy lắc ống, đậy ống bằng nắp tròn thủy tinh, cho vào
nồi cách thủy 800C trong 8 phút, sau đó làm nguội nhanh
các ống trong thùng chứa đá, để mẫu trong bóng tối 30 phút
rồi đo D ở 585nm.
 Kết quả
Khả năng hấp phụ của các hexoza khác nhau, nên hệ số
hấp phụ cũng khác nhau.
Làm thí nghiệm kiểm chứng với các oza chuẩn giống như
phương pháp trên. Mặc dù khả năng hấp phụ các hexoza
cực đại ở 620nm nhưng so màu ở 585nm để tránh ảnh
hưởng của các protein với số lượng hơn nhiều so với

phương pháp trên.


2. Định lượng và định tính gluxit bằng phương pháp
sắc ký.
 Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký
Sắc ký (Chromatography) là phương pháp phân tách
các chất dựa vào ái lực khác nhau của chúng giữa hai
pha động và tĩnh.
Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu tử của hỗn hợp sẽ
phân bố giữa pha động và pha tĩnh.
Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha
động và pha tĩnh.
Các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyện động
chậm hơn qua hệ thống sắc ký so với các chất tương
tác yếu hơn pha này.
Nhờ đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất
qua quá trình sắc ký


 Cơ sở của phương pháp sắc ký

Flow

Pha tĩnh

Mạnh

Yếu

2.1 Sắc ký trên giấy
a. Cách tiến hành:
- Chất hấp phụ là giấy xenluloza.
- Hệ thống dung môi dùng để tách gluxit:
* Butanol-axit acetic-nước (4:1:5)
- Hóa chất dùng để tách:
* hỗn hợp difenilamin anilin- axit octophosphoric
- Chấm dung dịch phân tích lên các điểm cách bìa tờ giấy
sắc ký 1 khoảng. Sau khi cho bay hơi đặt giấy vào máng
đựng dung dịch gọi là pha di động. Các cấu tử trong hỗn hợp
sẽ chuyển động theo những tốc độ khác nhau và được tách
riêng ra. Khi hiện hình và sấy sẽ xuất hiện thành các vết.

VIDEO



b. Cách xác định gluxit trên sắc ký đồ đã hiện hành
theo 2 phương pháp
- Phương pháp mật độ quang: độ đậm đặc của các vết
được đo bằng quang sắc kế tự ghi. Sau đó sử dụng
đường chuẩn hoặc các mẫu đối chứng của các loại gluxit
tinh khiết cho biết nồng độ trước.
- Phương pháp có tách vết: hòa tan các vết bằng dung
môi, sau đó xác định khả năng hấp thụ của các dung dịch
có màu. Phương pháp này phù hợp với lượng lớn nhất
cho mỗi gluxit là 50g và sử dụng dung môi chuẩn biết
trước lượng gluxit tương ứng.
c. Xác định gluxit trên sắc ký đồ không hiện hình

Đánh dấu sự dịch chuyển các gluxit trên sắc ký đồ, sau
đó tách các đường ra và định lượng chúng bằng phương
pháp sắc ký( cho tất cả các vết).


II. Định lượng tinh bột
Tinh bột là chất dự trữ của thực vật, là nguồn thức ăn và
nguồn cung cấp năng lượng chính cho người và động vật.
Tinh bột không tan trong nước lạnh. Khi đun nóng với nước
thì trương lên và tạo thành hồ (hồ tinh bột), cho màu xanh
(đôi khi màu tím đỏ) với iod, không có tính khử. Tinh bột bị
thuỷ phân bởi acid đậm đặc (HCl, H2SO4).
1. Xác định hàm lượng tinh bột bằng phương pháp
Everse
a. Nguyên tắc:
Thủy phân tinh bột bằng axit HCl loãng, sau đó đo góc
quay cực của dung dịch thủy phân, tính nồng độ dung dịch khi
đã biết góc quay cực riêng phần của tinh bột đó


b. Cách tiến hành:
Lấy 2-3g tinh bột cho vào bình định mức 100ml qua phễu
nhỏ, thêm vào 50ml HCl nồng độ 1,125% lắc đều.
Cho vào nồi cách thủy đã đun sôi, 3 phút đầu lắc nhẹ
bình đều đặn và thường xuyên, sau 15 phút lấy bình ra,
thêm nước cất đến thể tích 80-90ml rồi làm nguội đến 20 oC.
Làm trong dung dịch và kết tủa protit bằng 4ml dung dịch
Molipdat amonion. Cũng có thể làm trong dịch lắng protit
dung dịch bằng 0,5-2ml dung dịch axit Vonframic 4%.
Sau khi lắng protit cho thêm nước cất đến khấc độ, lắc

đều, lọc. Mẻ đầu đổ đi và phân cực trong ống 200ml


c. Tính kết quả:
Dựa vào công thức:
Α.100.0,3462
C=
[α] D20.l
Trong đó:
α: góc quay cực đo được;
l: chiều dài ống phân cực, dm;
[α]D20 góc quay cực riêng (tra bảng)
0,3462 hệ số chuyển đổi từ phân cực kế sang đường
kế


2. Định lượng tinh bột bằng phương pháp thủy phân
2.1 Thủy phân trực tiếp bằng acid.
a. Nguyên tắc:
Dựa trên sự thủy phân hoàn toàn tinh bột bằng acid thành
glucose. Sau đó dùng một trong các phương pháp định luợng
glucose tạo thành rồi nhân với hệ số 0,9 để xác định được
hàm lượng tinh bột.
(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
162,1
180,12


b. Tiến hành
Cân chính xác 1-2 gam bột (chứa khoảng 200-250 mg tinh

bột) đã nghiền nhỏ và sấy khô trước khi cân, cho vào bình
tam giác dung tích 100ml, thêm vào đó 50 ml nước cất, lắc
đều để yên 30-45 phút.
Lọc qua giấy lọc, rửa cặn bằng nước cất 2-3 lần. Chọc
thủng giấy lọc và chuyển bột vào bình tam giác có chứa 25ml
HCl 5%. Đem đun cách thủy qua ống sinh hàn trong 3-5 giờ.
Sau khi tinh bột đã thủy phân hoàn toàn, làm lạnh dung
dịch.Trung hòa hỗn hợp bằng dung dịch NaOH 0,5 % đến pH
5,6-6,0 (có thể thử bằng giấy quỳ). Chuyển hỗn hợp vào
bình định mức 100ml. Khử tạp bằng Pb(CH3COO)2 30% và
loại lượng muối chì thừa bằng 20ml dung dịch Na2SO4 bão
hòa. Thêm nước cất đến vạch, lắc đều và lọc.
Định lượng đường glucose trong dung dịch bằng phương
pháp Bertrand, từ đó tính được hàm lượng tinh bột.


c. Tính kết quả
Hàm lượng tinh bột trong mẫu phân tích được tính theo
công thức sau:

Trong đó:
X: hàm lượng tinh bột tính bằng %
a : số mg glucose tìm được khi tra bảng ứng với số ml
KMnO4 dùng để chuẩn độ mẫu phân tích trừ đi số ml KMnO4
dùng để chuẩn độ mẫu không.
V1: thể tích mẫu lấy đem xác định đường khử
V : thể tích pha loãng mẫu (100ml)
m: lượng mẫu đem phân tích
0,9: hệ số đổi glucose thành tinh bột

2.2 Thủy phân trực tiếp bằng enzym sau thủy phân bằng
acid
Dùng men trong dịch chiết mạch nha ( Enzyme amylase)
thủy phân thành đường hòa tan ( maltoso).
Thủy phân các đường đôi( maltose) = acid cho ra glucose.
Định lượng glucose sẽ được lượng tinh bột.
2.3 Phương pháp của Purse
Loại các đường tự do trong nguyên liệu bằng cồn loãng.
Hòa tan tinh bột bằng aicd Percholoric loãng .
Tạo phức tinh bột- iod
Phá phức và thủy phân tinh bột bằng acid- glucos
Định lượng glucose được lượng tinh bột.


III. Định lượng cellulose
Cellulose la polysaccharide chũ yếu ở thành tế bào thực
vật. Là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các lien kết mắt
xích β-D-Glucose, có công thức cấu tạo là (C6H10O5)n
Là chất màu trắng, không mùi, không vị. Cellulose không
tan trong nước và các dung môi hữu cơ thông thường. Tan
trong một số dung dịch acid vô cơ mạnh như: HCl, HNO 3,...
một số dung dịch muối: ZnCl2, PbCl2,...
a. Nguyên tắc:
Định lượng cellulose dựa trên tính chất bền của cellulose
đối với tác dụng của acid mạnh và kiềm mạnh, không bị phân
hủy dưới tác dụng của acid yếu.
Các chất khác thường đi kèm theo cellulose như
hemicellulose, lignin, tinh bột ...ít bền hơn đối với tác dụng
của acid và kiềm nên bị oxy hóa và phân giải sau đó tan vào

dung dịch sau khi xử lý nguyên liệu.


b. Tiến hành
Cân chính xác 1-2 gam mẫu cho vào bình tam giác
200ml dung dịch NaOH 0,5%, lắp vào ống sinh hàn đun
hoàn lưu trong 30 phút kể từ lúc sôi. Chú ý đừng để bọt
trào lên.
Lọc qua giấy lọc đã biết trọng lượng hoặc ly tâm. Rửa
cặn còn lại với dung dịch NaOH 0,5% nóng. Tiếp tục cho
cặn tác dụng với 10ml HCl 10%. Thêm vào đó 10ml dung
dịch natri hypochlorite từng giọt một, vừa cho vừa khuấy
đều. Để yên trong 5 phút rồi lọc qua giấy lọc đã biết trọng
lượng hoặc ly tâm. Cho cặn lại tiếp tục tác dụng trở lại với
NaOH 0,5% ở nhiệt độ 400C. Để yên vài phút và ly tâm.
Làm như thế 1-2 lần nữa để có cellulose thật trắng. Sau
cùng rửa sạch thật kỹ bằng nước sôi. Sấy khô và cân.


c. Tính kết quả
Hàm lượng cellulose được tính theo công thức sau:

Trong đó:
a: trọng lượng cellulose (g)
m: trọng lượng mẫu thí nghiệm (g)


IV. Định lượng Pectin
Pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu
thực vật, thường là táo hay các quả có múi

Pectin là một loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng
với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ.
Các pectin là chất keo háo nước, có khả năng hydrat
hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm
hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic
1. Nguyên tắc:
Acid pectic là sản phẩm thủy phân pectin bởi dung dịch
kiềm nhẹ hoặc enzyme pectinase. Định lượng acid pectic
sinh ra bằng cách kết tủa với Ca2+ tạo canxi pectat. Rửa
sạch, sấy khô và cân lượng tủa tạo thành từ đó tính ra
hàm lượng acid pectin


2. Cách tiến hành
Cân khoảng 10g mẫu vào bình, cho thêm 100ml NaOH
0,1N. Để hỗn hợp qua đêm để xà phòng hóa hoàn toàn
pectin.
Lọc hỗn hợp qua giấy lọc và thêm 50ml CH3COOH 1N
vào dịch lọc.
Sau 5 phút, thêm 50ml CaCl2 2N và giữ 1 giờ
Đun sôi hỗn hợp trong 5 phút rồi lọc qua giấy lọc đã
được sấy đến khối lượng không đổi và cân (m1).
Rửa kết tủa canxi pectat bằng nước cất nóng đến khi
không còn ion Cl- (thử nước rửa bằng dung dịch AgCl 1%
đến khi không có tủa trắng).
Cho giấy lọc có kết tủa vào tủ sấy, sấy đến khối lượng
không đổi và cân (m2).


3. Tính kết quả

Hàm lượng pectin trong mẫu được tính theo công thức:
(m2-m1). 0,92
P(%) =

.100

m
Trong đó:
m: khối lượng mẫu phân tích (g)
m1: khối lượng giấy lọc (g)
m2: khối lượng giấy lọc và tủa pectate canxi (g)
0,92: hệ số chuyển đổi từ canxi pectat về pectin (nghĩa là
pectin chiếm 92% khối lượng canxi pectat).


C. KẾT LUẬN
Tóm lại cacbonhydrat là một hợp chất rất quan trọng đối
với đời sống con người. Chúng có nhiều chức năng như:
- dự trữ năng lượng.
- cấu trúc.
- vận chuyển
Bên cạnh đó cacbonhydrat là một hợp chất rất dể biến
đổi trong quá trình chế biến do chịu nhiều tác động vì vậy
việc phân tích và kiểm tra thành phần cacbonhyrat của
nguyên liệu thực phẩm, sự thay đổi của chúng trong các
quá trình công nghệ đóng một vai trò rất quan trọng
Hầu hết các quy trình sản xuất thực phẩm đều cần kiểm
tra và phân tích thành phần cacbonhydrat.