Nghiên cứu xác định hàm lượng cu, pb, cd trong một số loại thực phẩm truyền thống ở tỉnh quảng bình bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

HÀ THÙY TRANG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Cu, Pb, Cd
TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM
TRUYỀN THỐNG Ở TỈNH QUẢNG BÌNH BẰNG
PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

Demo Version - Select.Pdf SDK

Chuyên ngành: HOÁ HỌC PHÂN TÍCH
Mã số: 60 44 01 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN

Thừa Thiên Huế, năm 2017
i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và
kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Hà Thùy Trang

Demo Version - Select.Pdf SDK

ii


LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo
PGS. TS. Nguyễn Đình Luyện, Trường Đại học Sư phạm,
Đại học Huế đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất để tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu Trường
Đại học Sư phạm, phòng Đào tạo Sau đại học, quý thầy cô giáo
khoa Hóa học và quý thầy trường Đại học Khoa học đã giảng dạy
và giúp đỡ tôi trong thời gian học cao học.
Cảm ơn ban lãnh đạo và cán bộ Trung tâm Kiểm nghiệm
Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian làm việc tại trung tâm để thực
hiện đề tài này.
Sau cùng, tôi xin gởi lời cám ơn chân thành nhất đến gia đình,
Demongười
Version
- Select.Pdf
SDK
bạn bè - những
đã luôn
quan tâm,
giúp đỡ, động viên tôi trong

suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm và thời gian nên trong
quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi sai sót. Vì vậy, rất
mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn.
Huế, tháng 9 năm 2017
Tác giả luận văn
Hà Thùy Trang

iii
iii


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA ...................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii
MỤC LỤC ...................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................3
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................6
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................7
Chƣơng 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................9
1.1. SƠ LƢỢC VỀ VẤN ĐỀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM ..........................9
1.1.1. Thực trạng vệ sinh an toàn thực phẩm hiện nay ..............................................9
1.1.2. An toàn vệ sinh thực phẩm đối với sức khỏe và kinh tế xã hội .....................12
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC KIM LOẠI Cu, Pb, Cd .................................12
1.2.1. Giới thiệu về Cu .............................................................................................12
1.2.2. Giới thiệu
về Pb
..............................................................................................

14
Demo
Version
- Select.Pdf SDK
1.2.3. Giới thiệu về Cd ..............................................................................................15
1.2.4. Tác dụng sinh hóa và độc tính của Cu, Pb, Cd ...............................................16
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LƢỢNG VẾT Cu, Pb, Cd .....................18
1.3.1. Phƣơng pháp trắc quang .................................................................................18
1.3.2. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ...................................................19
1.3.3. Các phƣơng pháp phân tích điện hóa .............................................................19
1.3.4. Các phƣơng pháp phân tích khác ...................................................................20
1.4. GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ20
1.4.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) .............20
1.4.2. Trang bị của phép đo AAS .............................................................................21
1.4.3. Các kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu .....................................................................22
1.4.4. Một số yếu tố ảnh hƣởng và biện pháp khắc phục trong phép đo AAS .........25
1.4.5. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng của phép đo AAS ...............................27
Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................29

1


2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................29
2.2.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu ....................................................................................29
2.2.2. Phƣơng pháp định lƣợng ................................................................................30
2.2.3. Đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp .............................................................30
2.2.4. Xử lí số liệu thực nghiệm ...............................................................................32
2.3. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT ................................................................35
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ ..........................................................................................35
2.3.2. Hóa chất ..........................................................................................................35

2.4. TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ ...................................................35
2.4.1. Các thông số máy và chƣơng trình nhiệt độ tối ƣu để xác định hàm lƣợng Cu,
Pb, Cd bằng phƣơng pháp AAS .....................................................................35
2.4.2. Cách tiến hành đo độ hấp thụ nguyên tử của Cu, Pb, Cd................................36
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................38
3.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ
NGUYÊN TỬ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI .......................38
3.1.1. Xây dựng đƣờng chuẩn ...................................................................................38
3.1.2. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp ..............40

Demo Version - Select.Pdf SDK

3.1.3. Độ lặp lại của phƣơng pháp AAS ...................................................................40
3.1.4. Độ đúng của phƣơng pháp AAS ................................................................43
3.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI TRONG MẪU THỰC TẾ ..44
3.3. ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG CHÌ, CADIMI TRONG CÁC
MẪU THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG ................................................................46
3.3.1. Đánh giá hàm lƣợng Cu, Pb, Cd trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu .......46
3.3.2. Đánh giá hàm lƣợng trung bình của Cu, Pb, Cd giữa các loại thực phẩm ......55
3.3.3. Đánh giá hàm lƣợng trung bình của Cu, Pb, Cd giữa các loại thực phẩm đƣợc
chế biến từ nguồn gốc khác nhau ..............................................................................62
3.3.4. So sánh hàm lƣợng Cu, Pb, Cd trong thực phẩm truyên thống với tiêu chuẩn
cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm ....................................................................66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................68
PHỤ LỤC ................................................................................................................ P1

2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu,

TT

Tiếng Việt

Tiếng Anh

1

Biên giới tin cậy

Confidence limit



2

Cadimi

Cadimium

Cd

3

Chì

Lead

Pb

4

Độ hấp thụ quang

Absorbance

A

5

Độ lệch chuẩn

Standard Devistion

S

6

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

Relative Standard Devistion

RSD

7

Độ thu hồi

Recovery

Rev

8

Đồng

Copper

Cu

9

Giới hạn định lƣợng

Limit of Quantitation

LOQ

10

Giới hạn phát hiện

Limit of Detection

LOD

11

Hiệp hội các nhà hóa phân
Association of Official
Demo
Version
SDK Chemits
tích chính
thống - Select.Pdf
Analytical

viết tắt

AOAC

12

Kim loại

Metal

Me

13

Phần triệu

Part per million

ppm

14

Phần tỷ

Part per billion

ppb

15

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

Atomic Absorption
Spectrometry

AAS

16

Quang phổ hấp thụ nguyên tử
lò graphite

Graphite Furnace Atomic
AbsorptionSpectroscopy

GF-AAS

17

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

ngọn lửa

FlameAtomic Absorption
Spectrometry

F-AAS

18

Tổ chức Y tế Thế giới

World Health Organization

WHO

3


DANH MỤC CÁC BẢNG

TT

Tên bảng

1

Bảng 2.1. Sự biến động hàm lƣợng kim loại theo các yếu tố khảo sát

32

2

Bảng 2.2. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều

33

3

Bảng 2.3. Các thông số tối ƣu của máy đo xác định Cu, Pb, Cd

35

4

Bảng 2.4. Chƣơng trình nhiệt độ của lò graphit để xác định Cu, Pb, Cd 36

5

Bảng 3.1. Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phƣơng trình

Trang

40

đƣờng chuẩn

6

Bảng 3.2. Kết quả đánh giá độ lặp lại của Cu trong các mẫu thực phẩm 41

7

Bảng 3.3. Kết quả đánh giá độ lặp lại của Pb trong các mẫu thực phẩm 42

8

Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ lặp lại của Cd trong các mẫu thực phẩm 42

9

Bảng 3.5. Kết quả đánh giá độ đúng của phép đo kim loại trong các mẫu

43

thực phẩm

10

Bảng 3.6. Kết quả xác định hàm lƣợng Cu trong các mẫu thực phẩm

44

11

Bảng Demo
3.7. KếtVersion
quả xác định
hàm lƣợng Pb
trong các mẫu thực phẩm
- Select.Pdf

SDK

45

12

Bảng 3.8. Kết quả xác định hàm lƣợng Cd trong các mẫu thực phẩm

46

Bảng 3.9. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

47

13

14

15

16

17

18

lƣợng Cu trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Bảng 3.10. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của

48

hàm lƣợng Cu trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Bảng 3.11. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

50

lƣợng Pb trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Bảng 3.12. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của

51

hàm lƣợng Pb trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Bảng 3.13. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

53

lƣợng Cd trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Bảng 3.14. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của
hàm lƣợng Cd trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu

4

54


19

20

21

22

23

24

25

26

Bảng 3.15. Các đại lƣợng thống kê thu đƣợc khi đánh giá hàm lƣợng

55

Cu, Pb, Cd trong thực phẩm đƣợc chế biến từ bột gạo
Bảng 3.16. Các đại lƣợng thống kê thu đƣợc khi đánh giá hàm lƣợng

57

Cu, Pb, Cd trong thực phẩm đƣợc chế biến từ thịt lợn
Bảng 3.17. Các đại lƣợng thống kê thu đƣợc khi đánh giá hàm lƣợng

60

Cu, Pb, Cd trong thực phẩm đƣợc chế biến từ hải sản
Bảng 3.18. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

62

lƣợng Cu trong mẫu thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Bảng 3.19. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của

63

hàm lƣợng Cu trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Bảng 3.20. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

63

lƣợng Pb trong mẫu thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Bảng 3.21. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

64

lƣợng Cd trong các mẫu thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Bảng 3.22. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của

64

hàm lƣợng Cd trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau

Demo Version - Select.Pdf SDK

27

Bảng 3.23. Kết quả so sánh hàm lƣợng Cu, Pb, Cd trong mẫu thực
phẩm truyền thống so với tiêu chuẩn cho phép

5

66


DANH MỤC CÁC HÌNH

TT

Tên hình

Trang

1

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử

22

2

Hình 3.1. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Cu

38

3

Hình 3.2. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Pb

39

4

Hình 3.3. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Cd

40

5

Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lƣợng Cu, Pb, Cd
trong thực phẩm đƣợc chế biến từ bột gạo

57

6

Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lƣợng Cu, Pb, Cd
trong thực phẩm đƣợc chế biến từ thịt lợn

59

7

Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lƣợng Cu, Pb, Cd
trong thực phẩm đƣợc chế biến từ hải sản

62

8

Version

Select.Pdf
SDK
HìnhDemo
3.7. Biểu
đồ biểu -diễn
sự biến động
hàm lƣợng Cu, Pb, Cd
trong các thực phẩm truyền thống

65

6


MỞ ĐẦU
Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là một trong những vấn đề vô cùng quan
trọng, không chỉ đối với sức khỏe của con ngƣời mà còn liên quan đến sự tăng
trƣởng nền kinh tế, văn hóa, an ninh của mỗi địa phƣơng, mỗi quốc gia. Tăng cƣờng
công tác đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm hiện đang đƣợc rất nhiều nƣớc kể cả
những nƣớc đã và đang phát triển quan tâm.
Trong những năm gần đây, tình trạng ngộ độc ở nƣớc ta có sự gia tăng đột
biến dƣới nhiều hình thức. Sự nhiễm độc tố kim loại nặng nhƣ Pb, Cd, Cu, Zn, As...
từ các nguồn thực phẩm ngày càng tăng; ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe và đời sống
con ngƣời. Các nguyên tố kim loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống
con ngƣời, nhƣng nếu với hàm lƣợng quá mức cho phép chúng sẽ gây độc hại cho
cơ thể. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lƣợng trong các bộ phận
của cơ thể nhƣ gan, tóc, máu...là những nguyên nhân của bệnh tật, ốm đau và có thể
dẫn đến tử vong nếu ngộ độc kim loại nặng với hàm lƣợng lớn [1], [23], [25], [36].
Cùng với tốc độ phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, nhiều phƣơng

Demo Version - Select.Pdf SDK

pháp phân tích hiện đại đã ra đời và đáp ứng hiệu quả trong lĩnh vực phân tích
lƣợng vết các kim loại. Có nhiều phƣơng pháp xác định hàm lƣợng kim loại nặng
nhƣ trắc quang, phân tích điện hóa và một số phƣơng pháp phân tích hóa lí khác.
Trong đó, phƣơng pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử đã trở thành một
phƣơng pháp tiêu chuẩn để định lƣợng nhiều kim loại và đã đƣợc sử dụng rất rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực. Với phƣơng pháp này có thể định lƣợng đƣợc hầu hết các
kim loại đến giới hạn nồng độ cỡ ppm, ppb ... [22].
Hiện nay, hệ thống du lịch, dịch vụ ở nƣớc ta đang phát triển mạnh mẽ, trở
thành ngành kinh tế mũi nhọn ở nhiều địa phƣơng. Quảng Bình là nơi thu hút đông
du khách bởi có nhiều danh lam thắng cảnh và khu du lịch sinh thái nổi tiếng. Do đó
nhu cầu về văn hóa ẩm thực bản sắc vùng miền cũng tăng theo; và đảm bảo an toàn
vệ sinh thực phẩm đƣợc du khách quan tâm nhiều nhất. Liệu những thực phẩm
truyền thống mang thƣơng hiệu quảng bá du lịch cho Quảng Bình có đủ an toàn và
mang lại niềm tin cho du khách?

7


Thực phẩm truyền thống là loại thực phẩm đƣợc sản xuất thủ công, mang bản
sắc riêng của từng đất nƣớc, từng dân tộc, từng vùng miền và đƣợc truyền từ đời này
sang đời khác. Ngày nay, thực phẩm truyền thống đã không còn đƣợc sản xuất hoàn
toàn bằng phƣơng pháp thủ công mà đã đƣợc ngƣời sản xuất sử dụng nhiều công
nghệ mới đảm bảo cả về số lƣợng và nâng cao chất lƣợng sản phẩm [18].
Vì vậy, việc nghiên cứu phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong thực phẩm
truyền thống ở Quảng Bình là vô cùng cấp thiết, nhằm đề ra biện pháp tối ƣu để bảo
vệ, chăm sóc sức khỏe con ngƣời và tạo môi trƣờng du lịch lành mạnh cho du khách
khi đến với Quảng Bình.
Từ những yêu cầu thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu xác

định hàm lượng Cu, Pb, Cd trong một số loại thực phẩm truyền thống ở tỉnh
Quảng Bình bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử”.
Đề tài được thực hiện với hai mục tiêu chính:
- Xác định hàm lƣợng Cu, Pb, Cd trong một số mẫu thực phẩm truyền thống
ở Quảng Bình bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Đánh giá mức độ ô nhiễm Cu, Pb, Cd trong các mẫu thực phẩm, so sánh
với các quy định chuẩn hiện hành.

8