Xác định một số chất tạo ngọt nhóm polyols trong thực phẩm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE c4d)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Phạm Thị Thu Phƣợng

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT TẠO NGỌT NHÓM POLYOLS TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG
DETECTOR ĐO ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC (CE – C4D)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

PHẠM THỊ THU PHƢỢNG

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT TẠO NGỌT NHÓM POLYOLS TRONG THỰC
PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG
DETECTOR ĐO ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC (CE – C4D)

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 8440112.03
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. LÊ THỊ HỒNG HẢO

PGS.TS. NGUYỄN THỊ ÁNH HƢỜNG

Hà Nội, 2019


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Thị Hồng Hảo và PGS.TS. Nguyễn Thị
Ánh Hƣờng đã giao đề tài, nhiệt tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn công ty 3S Analysis() đã
thiết kế lắp đặt và hỗ trợ các trang thiết bị, cũng nhƣ tƣ vấn kỹ thuật trong quá trình
thực hiện nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong khoa Hóa học nói chung và Bộ
môn Hóa Phân tích nói riêng đã dạy dỗ, chỉ bảo và động viên tôi trong thời gian học
tập tại trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
Tôi xin chân thành cảm ơn CN. Lƣu Thị Trang và các cán bộ của Viện kiểm
nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia đã hỗ trợ trong quá trình thực hiện
nghiên cứu tại đây.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, các bạn học viên và sinh viên
Bộ môn Hóa phân tích đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu này.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Học viên

Phạm Thị Thu Phƣợng

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ..............................................................................2
1.1. Tổng quan về chất tạo ngọt ................................................................................................ 2
1.2. Phân loại chất tạo ngọt ....................................................................................................... 2
1.3. Giới thiệu chung về một số các chất tạo ngọt nhóm Polyols: Erythritol,
Maltitol, Xylitol ..................................................................................................................... 3
1.3.1. Thông tin chung........................................................................................................................... 3
1.3.2. Tính chất, ứng dụng và tác hại của Erythritol, Maltitol, Xylitol ............................... 4
1.4. Quy định về các chất tạo ngọt ........................................................................................... 8
1.5. Tổng quan các phương pháp phân tích các chất tạo ngọt nhóm Polyols .............. 9
1.5.1. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ............................................................................ 9
1.5.2. Phương pháp điện di mao quản (CE) ............................................................................... 11
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................18
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ................................................................................... 18
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................ 18
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................... 18
2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................................. 18
2.2.1. Phương pháp phân tích .......................................................................................................... 18
2.2.2. Phương pháp xử lý mẫu ......................................................................................................... 19
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................................... 19
2.3. Trang thiết bị và hóa chất ................................................................................................ 19
2.3.1. Các dụng cụ và thiết bị được sử dụng............................................................................... 19
2.3.2. Hóa chất ....................................................................................................................................... 20
2.4. Các thông số đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích .............................. 21
2.4.1. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp
phân tích ...................................................................................................................................... 21
2.4.2. Độ chụm (độ lặp lại) của phương pháp ........................................................................... 21

2.4.3. Độ đúng (độ thu hồi) của phương pháp ........................................................................... 22
CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................23
3.1. Khảo sát điều kiện tối ưu nhằm phân tích đồng thời các chất tạo ngọt nhóm
Polyols bằng phương pháp CE – C4D........................................................................... 23
3.1.1. Khảo sát thành phần và pH của dung dịch đệm điện di............................................. 23


3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm ............................................................................. 26
3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bơm mẫu ................................................................. 27
3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của thế tách ....................................................................................... 28
3.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao bơm mẫu ................................................................ 29
3.2. Đánh giá phương pháp phân tích ................................................................................... 31
3.2.1. Xây dựng đường chuẩn xác định 3 chất tạo ngọt nhóm Polyols............................. 31
3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp ... 33
3.2.3. Đánh giá độ chụm (độ lặp lại)............................................................................................ 34
3.2.4. Độ đúng (độ thu hồi) ............................................................................................................... 34
3.3. Phân tích mẫu thực thực tế .............................................................................................. 39
3.3.1. Mẫu bánh, kẹo............................................................................................................................ 39
3.3.2. Mẫu nước giải khát .................................................................................................................. 40
3.3.3 Mẫu nguyên liệu ......................................................................................................................... 41
3.4. Kết quả phân tích phương pháp CE-C4D đối chứng bằng phương pháp HPLC ...... 42
KẾT LUẬN ......................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................45


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thông tin chung về ba chất tạo ngọt được lựa chọn trong nghiên cứu .............. 4
Bảng 1.2: Tổng hợp phương pháp phân tích các chất tạo ngọt nhóm Polyols .................. 16
Bảng 3.1: Điều kiện tối ưu trong phân tích các chất tạo ngọt nhóm Polyol ...................... 30
Bảng 3.2: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ chất của các chất tạo ngọt .......... 31

Bảng 3.3: Kết quả so sánh giữa giá trị a với giá trị 0 của phương trình đường chuẩn
Erythritol, Maltitol và Xylitol .............................................................................. 33
Bảng 3.4: Giới hạn phát hiện của các chất tạo ngọt bằng phương pháp điện di mao
quản ..................................................................................................................... 33
Bảng 3.5: Phương trình đường chuẩn, giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng
(LOQ) của các chất tạo ngọt ................................................................................................. 34
Bảng 3.6: Độ lặp lại của phương pháp CE-C4D trong định lượng các Erythritol,
Maltitol và Xylitol ................................................................................................. 34
Bảng 3.7: Độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn Erythritol .............................. 35
Bảng 3.8: Độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn Maltitol................................. 35
Bảng 3.9: Độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn Xylitol ................................... 35
Bảng 3.10: Kết quả phân tích đối chứng phương pháp CE – C4D với phương pháp
HPLC.................................................................................................................. 42


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Phân loại chất tạo ngọt .............................................................................. 3
Hình 1.2: Mặt cắt ngang bề mặt mao quản .............................................................. 12
Hình 1.3: Lớp điện tích kép trên bề mặt mao quản .................................................. 12
Hình 1.4: Các kĩ thuật bơm mẫu trong phương pháp điện di mao quản .................. 13
Hình 1.5: Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc ................. 14
Hình 1.6: Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) và mạch điện tương đương (B) của cảm biến
đo độ dẫn không tiếp xúc.......................................................................... 14
Hình 2.1: Ảnh chụp hệ thiết bị CE-C4D triển khai tại Việt Nam .............................. 19
Hình 3.1: Điện di đồ của các Polyols ở các pH khác nhau trong đệm His/Boric.............. 23
Hình 3.2: Điện di đồ của các Polyols ở các pH khác nhau trong đệm Tris/Boric ......... 24
Hình 3.3: Điện di đồ của các Polyols ở các pH khác nhau trong đệm Arg/Boric ... 24
Hình 3.4: Điện di đồ của các Polyols ở các pH khác nhau trong đệmBorat/Boric ....... 25
Hình 3.5: Điện di đồ của các Polyols trong hệ đệm khác nhau ............................... 25
Hình 3.6: Điện di đồ của các Polyols ở nồng độ đệm khác nhau trong đệm Borat/Boric .... 26

Hình 3.7: Điện di đồ của các chất tạo ngọt với thời gian bơm mẫu khác nhau ....... 27
Hình 3.8: Điện di đồ của các chất tạo ngọt với thế tách khác nhau ........................ 29
Hình 3.9: Điện di đồ của các chất khi thay đổi chiều cao bơm mẫu ........................ 30
Hình 3.10: Điện di đồ điều kiện tối ưu trong tách các chất tạo ngọt nhóm Polyol ............. 31
Hình 3.11: Đường chuẩn của các chất tạo ngọt nhóm Polyols....................................... 32
Hình 3.12: Điện di đồ xác định các chất nhóm Polyols trong bánh ........................ 40
Hình 3.13: Điện di đồ xác định các chất nhóm Polyols trong kẹo ........................... 40
Hình 3.14: Điện di đồ phân tích chất tạo ngọt nhóm Polyols trong nước giải khát........... 41
Hình 3.15: Điện di đồ phân tích chất tạo ngọt nhóm Polyols trong mẫu nguyên liệu............ 42
Hình 3.16: Kết quả so sánh giữa 2 phương pháp HPLC, CE-C4D trên 2 chất phân tích
Maltitol và Xylitol ....................................................................................... 43


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên đầy đủ

Ery

Erythritol

Arg

Agrinine

CAD

Detector tán xạ

C4D

Detector độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện

CE

Phƣơng pháp điện di mao quản

ELSD

Detector tán xạ bay hơi

EOF

Dòng điện di thẩm thấu

His

Histidin

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Leff

Chiều dài hiệu dụng của mao quản

Ltot

Tổng chiều dài mao quản

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lƣợng

Mal

Maltitol

%RSD

% độ lệch chuẩn tƣơng đối

Tris

Tris(hydroxymethyl)aminomethane

UPLC

Sắc ký lỏng siêu hiệu năng

UV - Vis

Quang phổ hấp thụ phân tử

Xyl

Xylitol


MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, đời sống của con ngƣời ngày càng đƣợc cải thiện,
đặc biệt là chất lƣợng của lƣơng thực, thực phẩm nhằm đáp ứng đƣợc các nhu cầu về
dinh dƣỡng cũng nhƣ phải luôn thay đổi mùi vị, màu sắc để phù hợp với thị hiếu
ngƣời tiêu dùng. Kéo theo đó, các bệnh liên quan đến dinh dƣỡng nhƣ béo phì, tiểu
đƣờng, máu nhiễm mỡ ngày một gia tăng và là mối lo ngại của con ngƣời trên nhiều
quốc gia, trong đó có Việt Nam. Nguyên nhân chính là việc dƣ thừa dinh dƣỡng do
tiêu thụ quá nhiều các sản phẩm có chứa đƣờng (cacbohydrate). Để khắc phục tình
trạng này các nhà sản xuất đã đƣa các chất tạo ngọt Acesulfam K, đặc biệt là các chất
tạo ngọt nhóm Polyols (Erythritol, Maltitol, Xylitol, Sorbitol, Mannitol,…) để thay
thế các đƣờng truyền thống. Các chất tạo ngọt nhóm Polyols có nguồn gốc tự nhiên,
đƣợc sử dụng với mục đích thay thế đƣờng cho ngƣời ăn kiêng, tuy nhiên khi tiêu thụ
vƣợt quá ngƣỡng (>50g Polyols/ngày) sẽ gây ra hiện tƣợng đầy hơi hoặc tiêu chảy,
triệu chứng này có thể thích ứng theo thời gian [7]. Các chất tạo ngọt nhóm Polyol có
mùi vị phù hợp với nhiều đối tƣợng ngƣời tiêu dùng nên các sản phẩm chứa chất tạo
ngọt nhóm này đƣợc cung cấp nhiều trên thị trƣờng. Do đó, việc kiểm soát hàm
lƣợng các chất tạo ngọt nhóm Polyols trong thực phẩm, đặc biệt các sản phẩm phổ
biến nhƣ bánh kẹo, nƣớc giải khát là hết sức cần thiết và cần đƣợc quan tâm.
Hiện nay, một số phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng để xác định hàm lƣợng
các polyols có thể kể tới: Sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) sử dụng các detector
khác nhau nhƣ: tán xạ (CAD), tử ngoại (UV), tán xạ bay hơi (ELSD),....; phƣơng
pháp diện di mao quản với các detector nhƣ: UV, đo độ dẫn không tiếp xúc (C4D).
Tuy nhiên với những ƣu điểm thời gian phân tích nhanh, chính xác, quy trình xử lý
mẫu đơn giản và thiết bị nhỏ gọn, rất phù hợp để phân tích ngay tại hiện trƣờng,
phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE-C4D)

đƣợc lựa chọn trong nghiên cứu này. Đề tài nghiên cứu ―Xác định một số chất tạo
ngọt nhóm polyols trong thực phẩm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng
detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE-C4D)‖ đƣợc thực hiện dựa trên sự tạo anion
phức có dạng [B(polyol)]- giữa các chất tạo ngọt nhóm Polyols kết hợp với Borat (B),
hi vọng sẽ góp một phần nhỏ bé vào việc nghiên cứu và phát triển phƣơng pháp xác
định đồng thời các chất tạo ngọt nhóm Polyols nói riêng và lĩnh vực vệ sinh an toàn
thực phẩm nói chung.
1


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về chất tạo ngọt
Phụ gia thực phẩm là các chất đƣợc bổ sung thêm vào thực phẩm để bảo quản
hay cải thiện hƣơng vị và bề ngoài của chúng giúp tạo cảm giác ƣu thích cho ngƣời
dùng.
Phụ gia thực phẩm có hàm lƣợng dinh dƣỡng thấp hoặc không có, đƣợc thêm
vào các sản phẩm với mục đích khác nhau của ngƣời sản xuất (theo tổ chức lƣơng
thực và nông nghiệp liên hiệp quốc FAO). Thông thƣờng các chất này có hàm lƣợng
thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị cũng nhƣ bảo quản sản
phẩm.
Theo Codex (Uỷ ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế), phụ gia thực phẩm là
một chất có hay không có giá trị dinh dƣỡng, mà bản thân nó không đƣợc tiêu thụ
thông thƣờng nhƣ một thực phẩm và cũng không đƣợc sử dụng nhƣ một thành phần
của thực phẩm, việc bổ sung chúng vào thực phẩm nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ
trong sản xuất, chế biến, đóng gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm nhằm cải thiện
kết cấu hoặc đặc tính kĩ thuật của thực phẩm đó. Phụ gia thực phẩm không bao gồm
các chất ô nhiễm hoặc các chất đƣợc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải
thiện thành phần dinh dƣỡng của thực phẩm.
Chất tạo ngọt là phụ gia thực phẩm, đƣợc sử dụng khá phổ biến trong công

nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm. Có nhiều nhóm chất tạo ngọt khác nhau
đƣợc phân loại theo cấu trúc hay tính chất hóa học. Đến nay, các nhà khoa học đã
phát hiện ra hàng trăm chất hóa học có khả năng tạo vị ngọt. Chúng có nguồn gốc từ
thực vật hoặc đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp tổng hợp, bán tổng hợp nhƣng chỉ có
một số đƣợc phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm. Tùy vào quy định của mỗi
quốc gia, mà danh mục chất tạo ngọt, hay hàm lƣợng cho phép sử dụng có thể khác
nhau.
1.2. Phân loại chất tạo ngọt
Có thể phân loại các chất tạo ngọt thành hai nhóm chính: nhóm có giá trị dinh
dƣỡng và không có giá trị dinh dƣỡng. Cụ thể đƣợc minh họa nhƣ hình 1.1:

2


Hình 1.1: Phân loại chất tạo ngọt
Thông thƣờng, chất lƣợng chất tạo ngọt đƣợc đánh giá trên cơ sở các tiêu chí
sau:
 Vị ngọt: đƣợc đánh giá trên cơ sở sử dụng vị ngọt của Saccharose làm chuẩn
 Ngưỡng phát hiện: là nồng độ thấp nhất của dung dịch chất tạo ngọt để ngƣời

sử dụng có thể cảm nhận và phát hiện đƣợc vị ngọt.
 Độ ngọt tương đối: là độ ngọt đƣợc so sánh với độ ngọt của chất chuẩn

saccharose. Việc xác định độ ngọt tƣơng đối đƣợc thực hiện bằng cách so sánh tỉ lệ
nồng độ của chất tạo ngọt cần tính với chất chuẩn sao cho vị ngọt của hai dung dịch
là tƣơng đƣơng. Khi xác định độ ngọt tƣơng đối ngƣời ta thƣờng sử dụng dung dịch
chuẩn saccharose 2,5% hoặc 10%.
1.3. Giới thiệu chung về một số các chất tạo ngọt nhóm Polyols: Erythritol,
Maltitol, Xylitol
1.3.1. Thông tin chung

Ba chất tạo ngọt lựa chọn thuộc nhóm Monosaccharide polyols, chúng cung
cấp ít năng lƣợng hơn các hợp chất cacbonhydrate. Chúng thƣờng đƣợc đƣa vào thực
phẩm để tạo độ ngọt thanh, ngoài ra còn góp phần kéo dài thời gian sử dụng bằng
cách giữ ẩm hay hiện tƣợng hồi đƣờng. Các thông tin chung của ba chất tạo ngọt
trong nghiên cứu này trình bày trong bảng 1.1 [1,6,10].
3


Bảng 1.1: Thông tin chung về ba chất tạo ngọt được lựa chọn trong nghiên cứu

Tên chất
Số INS (mã số quốc tế
về PGTP)
Tên hóa học

Công thức phân tử

Erythritol

Maltitol

Xylitol

968

965

967

(2R,3S)-

4-O-α-D-

(2R,3r,4S)-

butane-

Glucopyranosyl-

Pentane-1,2,3,4,5-

1,2,3,4-tetrol D-glucitol

pentol

C4H10O4

C12H24O11

C5H12O5

122,12

344,313

152,10

13,903

13,5

13,7

Công thức cấu tạo

Khối lƣợng phân tử
(g/mol)
pKa

1.3.2. Tính chất, ứng dụng và tác hại của Erythritol, Maltitol, Xylitol
a/ Erythritol
Đặc điểm: Là một dạng tinh thể bột màu trắng, không mùi, vị ngọt tƣơng tự
nhƣ sucrose. Độ ngọt khoảng 70% so với sucrose (100%) [48]. Có tác dụng cảm giác
the mát trong miệng tƣơng tự nhƣ xylitol.
Erythritol không calo hay cung cấp rất ít khoảng 0,2 calo mỗi gram, chiếm
khoảng 7 đến 13% lƣợng calo so với polyols khác và 5% lƣợng calo của sucrose.
Đƣợc hấp thu ở ruột non nhƣng chuyển hóa rất khó khăn trong cơ thể con
ngƣời và bài tiết qua nƣớc tiểu trong vồng 24 giờ.
Đƣợc sản xuất đầu tiên và duy nhất từ đƣờng nhờ quá trình lên men.
Trong tự nhiên, erythritol trong các loại trái cây nhƣ: Lê, dƣa hấu, nho và có
trong một số thực phẩm nhƣ nấm, các thực phẩm có nguồn gốc từ quá trình lên men
4


rƣợu vang, nƣớc tƣơng, pho mát. Trong sản xuất thực phẩm, erythritol là một phụ gia
thực phẩm thƣờng đƣợc thêm vào trong các loại thực phẩm nhƣ: Bánh, kẹo, nƣớc
giải khát,...
Lợi ích: Erythritol không bị lên men bởi enzyme trong cơ thể, chỉ có thể hấp
thu một phần hoặc hấp thu chậm trong cơ thể với năng lƣợng thấp và có thể đƣợc sử
dụng trong việc phòng chống béo phì và lợi ích cho việc giảm cân.

Erythritol không làm tăng glucose máu, cũng không thúc đẩy insulin, và có
thể thẩm thấu qua màng tế bào, cung cấp dinh dƣỡng. Vì vậy, nó có thể coi là các
chất tạo ngọt bổ sung dinh dƣỡng và trong y học giúp đỡ bệnh nhân tiểu đƣờng.
Erythritol có thể thúc đẩy sự phát triển vi khuẩn có lợi trong cơ thể, duy trì
cân bằng sinh thái của ruột.
Erythritol có thể thúc đẩy tổng hợp các glycogen trong gan, cải thiện chức
năng gan, chống lại bệnh gan nhiễm mỡ, là thực phẩm lý tƣởng trong phòng chống
chứng bệnh viêm gan.
Ứng dụng:
Erythritol đang đƣợc sử dụng rất phổ biến trong các thực phẩm giảm chức
calo. Có thể pha trộn với chất làm ngọt khác có hàm lƣợng calo thấp (Ví dụ:
Acesulfame kali và aspartame) hoặc polyol khác (Ví dụ: Sorbitol, Xylitol) tạo vị ngọt
nhẹ không gây dƣ vị.
Trong nƣớc giải khát không hoặc cung cấp ít calo có tác dụng cải thiện cảm
quan sản phẩm khi cho vào miệng và che đi hƣơng vị không mong muốn. Giữ đƣợc
độ tƣơi lâu hơn cho bánh, bột mềm hơn.
Trong kẹo, Erythritol có tác dụng cải thiện trong chế biến, làm the mát, tạo kết
cấu và không hút ẩm nên tăng thời hạn sử dụng. Kẹo tan chảy trong miệng tạo hƣơng
vị the mát dễ chịu và hoạt động tốt với Maltitol để kiểm soát đƣợc hiện tƣợng kết
tinh tạo độ bóng bề mặt.
Tác dụng phụ:
- Khi sử dụng trên 50g có thể gây ra một sự gia tăng đáng kể trong buồn nôn và
đôi khi erythritol có thể gây ra dị ứng nổi mề đay [38].

5


b/ Maltitol
Đặc điểm: là Polyol disaccharide sản xuất theo phƣơng pháp hydro hóa từ
maltose disacchride, thu đƣợc bằng cách dùng enzym – matic hydrolysic từ dạng tinh

bột tinh khiết. Maltitol thông dụng trên thị trƣờng có thể dạng tinh bột.
Có nhiều trong tự nhiên (Ví dụ: Trong mạch nha và rau diếp xoăn). Vị ngọt
tƣơng tự Sucrose khoảng 0,9 lần (90%) độ ngọt so với sucrose và cung cấp 2,1 calo
mỗi gram [28].
Lợi ích: Maltitol có hƣơng vị tốt, cung cấp ít calo, có tính linh hoạt và có mức
độ ngọt cao so với hầu hết các polyols khác tạo điều kiện sử dụng của nó trong nhiều
loại sản phẩm.
Cũng nhƣ polyols khác, Maltitol có tác dụng nhuận trƣờng khi tiêu thụ ở mức
độ rất cao (>100 gram mỗi ngày).
Ứng dụng: Cũng nhƣ các polyols khác không tham gia phản ứng maillar hoặc
caremelize nhƣ đƣờng. Maltitol có độ ngọt cao nên nó có thể sử dụng một mình mà
không cần kết hợp với chất tạo ngọt khác. Tác dụng làm the mát không đáng kể trong
miệng so với các polyols khác. Mặc dù maltitol thƣờng đƣợc sử dụng để thay thế
đƣờng trong sản xuất thực phẩm không đƣờng, nó cũng có thể sử dụng để thay thế
chất béo nhƣ kết cấu kem.
Hữu ích trong việc sản xuất các sản phẩm có hàm lƣợng calo thấp, ít chất béo
và đƣờng trong sản phẩm không đƣờng. Thích hợp cho nhiều loại bánh kẹo và lớp
phủ kẹo. Maltitol thƣờng đƣợc ứng dụng trong việc sản xuất các loại kẹo, kẹo cứng
không đƣờng, kẹo cao su, bánh nƣớng và kem đặc biệt ứng dụng tốt trong sản xuất
sô-cô-la không đƣờng. Maltitol ở dạng tinh thể, hút ẩm thấp, nhiệt độ nóng chảy cao,
nó có thể thay thê sacrose trong lớp phủ sô-cô-la chất lƣợng cao, bánh mì, bánh, kẹo
sô-cô-la và kem.
Sử dụng các Maltiol nhƣ một chất phụ gia, chất giữ ẩm, chất làm ngọt dinh
dƣỡng, hỗ chợ chế biến, ổn định tạo cấu trúc và là chất làm tạo độ nhớt bề mặt. Liều
lƣợng sử dụng maltitol để thay thế đƣờng ở mức độ cao nhƣ: 99,5% trong kẹo cứng
và thuốc giảm ho, 99% trong sản phẩm thay thế đƣờng, 85% trong kẹo mềm, 75%
trong kẹo cao su, 55% trong mứt và thạch và 30% trong bánh cookie và bánh xốp.
Tác dụng phụ:
6

Nếu dùng maltitol với lƣợng thừa sẽ gây nên tác dụng nhuận tràng (tức tiêu
chảy) và đôi khi gây đầy hơi và sình bụng.
c/ Xylitol
Đặc điểm: Xylitol là một polyol monosaccharide, một rƣợu pentahydric thƣờng
đƣợc sản xuất bởi hydro xylose có nguồn gốc từ các hemicelluloes trong các loại nhƣ
cây bạch dƣơng, vỏ hạnh nhân và ngô. Xylitol là dạng tinh thể bột màu trắng không
mùi, với hƣơng vị ngọt dễ chịu. Nó đƣợc sử dụng ngày càng phổ biến nhƣ chất làm
ngọt thay thế do nó có vai trò trong việc làm giảm sự phát triển của sâu răng.
Đƣợc phát hiện vào năm 1891bởi nhà hóa học ngƣời Đức Emil Fischer,
Xylitol đã đƣợc sử dụng nhƣ một chất tạo ngọt trong thực phẩm của con ngƣời trong
những năm 1960. Xylitol là một loại rƣợu đƣờng (hay polyol) là một chất có chứa
nhiều nhóm hydoxyl (rƣợu) nhƣ cacbohydrate [32].
Xylitol cung cấp khoảng 2,4 calo mỗi gram, giống nhƣ đƣờng. Nhƣng nó chỉ
có một phần bị hấp thụ và chuyển hóa. Số lƣợng đƣợc hấp thụ vào cơ thể khác tùy
thuộc vào số lƣợng tiêu thụ và phụ thuộc vào sự khác biệt của mỗi cơ thể.
Xylitol có độ ngọt và vị ngọt tƣơng tự nhƣ sucrose với 1/3 calo và không có
dƣ vị khó chịu. Nó nhanh chóng hòa tan và tạo ra một cảm giác mát trong miệng.
Xylitol làm ổn định pH trong thực phẩm, nó cũng làm ổn định nhiệt và hòa tan nhiều
trong nƣớc (64,2g/100ml).
Lần đầu tiên đƣợc đề xuất sử dụng trong thực phẩm là ở Phần Lan và từ cây
bạch dƣơng. Nó sản xuất thƣơng mại từ các nguồn gốc nhƣ thân cây ngô và mía.
Xylitol có ở tự nhiên trong trái cây rau quả nhƣ quả mâm xôi, mận, rau diếp,
cà rốt, dâu tây thậm chí có thể sản sinh bởi cơ thể con ngƣời trong quá trình trao đổi
chất bình thƣờng. Thƣờng đƣợc sản xuất từ các loại cây nhƣ cây bạch dƣơng và gỗ
cứng, thực vật chất xơ.
Lợi ích: Tăng khả năng tiết nƣớc bọt trong việc giảm sự hƣ hại men răng..
Xylitol không có lợi cho vi khuẩn, do đó, nó làm chậm sự tăng trƣởng của vi khuẩn
và ức chế sự sản xuất axit. Nó ngăn chặn kết dính, hoặc làm giảm sản xuất polisacarit
không hòa tan nên ngăn ngừa sự bám dính của polysacarit. Cuối cùng khi đƣợc sản

xuất trong kẹo cao su xylitol kích thích dòng chảy nƣớc bọt, và tăng lƣu lƣợng nƣớc
bọt. Giảm việc tăng mảng bám rang, do tăng khả năng tiết nƣớc bọt giúp làm sạch và
7


bảo vệ răng khỏi bị sâu.
Ứng dụng: Kết hợp xylitol với các polyols khác (Ví dụ nhƣ sorbitol) và các
chất tạo ngọt có cƣờng độ cao để có đƣợc độ ngọt phù hợp hoặc bổ sung nhiều chức
năng khác. Xylitol đã đƣợc phê duyệt sử dụng an toàn thực phẩm, dƣợc phẩm và các
sản phẩm chăm sóc sức khỏe răng miệng tại 35 quốc gia. Xylitol đƣợc sử dụng trong
thực phẩm nhƣ kẹo cao su, kẹo cứng, trong dƣợc phẩm và trong các sản phẩm bảo vệ
sức khỏe răng miệng nhƣ kẹo ngậm, xi – rô ho, kẹo cao su dành cho trẻ em, kem
đánh răng và nƣớc súc miệng. Tại Hoa Kỳ, xylitol đƣợc công nhận nhƣ một phụ gia
thực phẩm trực tiếp sử dụng trong thực phẩm trong chế độ ăn uống đặc biệt.
Trong kẹo, thƣờng sử dụng phổ biến (<50% xylitol) trong kẹo cao su ngăn
ngừa đƣợc hiện tƣợng sâu răng nhƣ sử dụng ở dạng tinh thể xylitol với mục đích tăng
vị ngọt và the mát trong miệng.
Tác dụng phụ: Xylitol đƣợc hấp thụ bằng cách khuếch tán thụ động (hầu hết
các loại đƣờng vận chuyển chủ động vào cơ thể). Do đó nó đƣợc hấp thụ chậm hơn,
và không hoàn toàn. Điều này có thể là một lợi thế về việc giảm calo, nhƣng nó có
thể gây ra tác dụng phụ nếu đƣợc tiêu thụ với số lƣợng lớn (hơn 50 gram). Thứ nhất,
vi khuẩn trong ruột kết có thể lên men xylitol, sinh khí và axit. Thứ hai, các axit và
xylitol không tiêu hóa đƣợc có thể đƣa nƣớc vào ruột già dẫn đến tiêu chảy. Theo
thời gian, những ngƣời tiêu thụ với lƣợng lớn xylitol trong ruột có thể phát triển quần
thể vi khuẩn khác nhau để thích ứng với những hiệu ứng này.
1.4. Quy định về các chất tạo ngọt
Trên thế giới ba chất tạo ngọt đƣợc lựa chọn trong nghiên cứu này cũng đƣợc
cho phép sử dụng ở nhiều quốc gia, với hàm lƣợng trong thực phẩm đƣợc quy định
chặt chẽ.
Một kiến nghị khẳng định GRAS (Nói chung công nhận là an toàn) tình trạng

của maltitol đã đƣợc chấp nhận nộp đơn thực phẩm Mỹ và Cục Quản lý dƣợc. Đặc
biệt, kiến nghị các địa chỉ sử dụng của maltitol ở mức tăng 99,5% trong kẹo cứng và
giảm ho, 99% trong thay thế đƣờng, 85% trong bánh kẹo mềm, 75% trong kẹo cao
su, 55% trong mứt và thạch không đƣợc chuẩn hóa và 30% trong các cookie và bánh
xốp [44].
Ủy ban chuyên gia hỗn hợp về phụ gia thực phẩm (JECFA) đã phân bổ một chỉ
8


số hàng ngày chấp nhận đƣợc (ADI) "không xác định" cho xylitol. ADI "không xác
định" là loại an toàn nhất, trong đó JECFA có thể đặt một phụ gia thực phẩm. Uỷ ban
Khoa học Thực phẩm của Liên minh châu Âu (EU) cũng xác định xylitol "chấp nhận
đƣợc" để sử dụng chế độ ăn uống. Xylitol hiện đang đƣợc chấp thuận cho sử dụng
trong thực phẩm, dƣợc phẩm và các sản phẩm sức khỏe răng miệng trên toàn thế
giới. Xylitol đƣợc sử dụng trong các loại thực phẩm nhƣ nhai kẹo cao su, giọt kẹo
cao su và kẹo cứng, và trong dƣợc phẩm và các sản phẩm sức khỏe răng miệng nhƣ
viên ngậm họng, xi-rô ho, vitamin tổng hợp của trẻ em nhai, kem đánh răng và nƣớc
súc miệng. Tại Hoa Kỳ, xylitol đƣợc chấp thuận nhƣ là một phụ gia thực phẩm trực
tiếp để sử dụng trong thực phẩm để sử dụng chế [41].
Một kiến nghị khẳng định GRAS (Nói chung công nhận an toàn) tình trạng của
erythritol đƣợc chấp nhận nộp đơn bởi FDA vào năm 1997. Năm 2001, FDA xem xét
lại một thông báo GRAS và ban hành một lá thƣ nói rằng nó "không có câu hỏi liên
quan đến tình trạng GRAS erythritol, đó là cách đồng ý rằng nó là trong thực tế,
GRAS của FDA. Điều này cho phép các nhà sản xuất để sản xuất và bán erythritol
thực phẩm có chứa chúng và đồ uống tại Hoa Kỳ. Erythritol đƣợc coi là một loại
thực phẩm tại Nhật Bản và từ năm 1990 nó đã đƣợc sử dụng trong nhiều loại thực
phẩm Nhật Bản. Nó đƣợc chấp thuận tại các nƣớc khác, kể cả EU nơi mà các giá trị
calo về ghi nhãn dinh dƣỡng đã đƣợc quy định là 0 kcal/g [40].
1.5. Tổng quan các phƣơng pháp phân tích các chất tạo ngọt nhóm Polyols
Các chất tạo ngọt hiện nay thƣờng đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp nhƣ:

Sắc kí phổ lỏng hiệu năng cao (HPLC), điện di mao quản (CE),... sau đây là một số
phƣơng pháp đã đƣợc sử dụng để phân tích chất tạo ngọt.
1.5.1. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao
Sắc ký lỏng là quá trình xảy ra trên cột tách với pha tĩnh là chất rắn và pha động
là chất lỏng (sắc ký lỏng - rắn). Mẫu phân tích đƣợc chuyển lên cột tách dƣới dạng
dung dịch. Khi tiến hành chạy sắc ký, các chất phân tích đƣợc phân bố liên tục giữa
pha động và pha tĩnh. Trong hỗn hợp các chất phân tích, do cấu trúc phân tử và tính
chất lý hóa của các chất khác nhau nên khả năng tƣơng tác của chúng với pha tĩnh và
pha động khác nhau. Do vậy, chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi
nhau [4]. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả khác nhau sử dụng
phƣơng pháp này, có thể kể đến nhƣ:
9


Trong nghiên cứu của mình nhóm tác giả Małgorzata Grembecka, Anna
Lebiedzińska, Piotr Szefer [19] đã sử dụng phƣơng pháp HPLC-CAD để tách đƣờng
và các chất tạo ngọt trong đó có Erythritol, Maltitol, Xylitol trong các mẫu nƣớc
ngọt. Theo đó giới hạn phát hiện của các chất lần lƣợt là: 0,29; 0,28; 0,28 (µg/ml), độ
lặp lại tốt RSD đều nhỏ hơn 3%. Hàm lƣợng Maltitol đƣợc tìm thấy trong mẫu Siro 1
là 1,87g/100ml. Xylitol đƣợc tìm thấy trong 6 mẫu bao gồm nƣớc hoa quả necta và
siro với hàm lƣợng nằm trong khoảng 0,42÷21,6 g/100ml.
Ở một nghiên cứu khác cDong-wan Koh và cộng sự [27] đã phân tích các chất
tạo ngọt trên hệ thiết bị UPLC-ELSD. Tác giả sử dụng dung dịch chiết 50% alcohol
ở 80°C trong 30 phút để chiết Erythritol, Maltitol, Xylitol trên 30 mẫu kẹo. Hiệu suất
thu hổi của quá trình trong khoảng 89.13÷105.32%. Hàm lƣợng của Xylitol trong
mẫu là 27,72 ÷ 72,14%, Maltitol là 1,64÷50,35%.
Năm 2000, HPLC cũng đƣợc các tác giả Nobuo Taguchi, Mistuo Oishi, Sukeji
Suzuki [33] phân tích đồng thời 3 chất tạo ngọt: Erythritol, Maltitol và Xylitol trong
rất nhiều thực phẩm khác nhau. Các chất tạo ngọt đƣợc tác trên cột phenyl, với pha
động là nƣớc: acetolnitril (67:33), detector UV (260nm). Phƣơng pháp có độ chính

xác khá tốt, hiệu suất thu hồi 73.2 ÷ 109.0%, khoảng tuyến tính nằm trong khoảng
10÷250 µg/ml.
Trong nghiên cứu HPLC cũng đƣợc nhóm tác giả Hetrick, Timothy T. Kramer,
Donald S [21] Risley sử dụng để phân tích 26 chất tạo ngọt trong đó có 3 chất nhóm
Polyols: Erythritol, Maltitol và Xylitol. Các tác giả đã nghiên cứu so sánh giữa trên 2
detector ELSD và CAD, sử dụng cột tách HILIC. Phƣơng pháp xử lý mẫu hết sức
đơn giản, mẫu đƣợc chiếu trong môi trƣờng trung tính sử dụng nƣớc để chiết có kết
hợp với rung siêu âm tại nhiệt độ thƣờng, sau đó dịch đƣợc pha loãng theo tỉ lệ thích
hợp bằng Acetonitril hoặc Acetone. Phƣơng pháp có độ thu hổi nằm trong khoảng
109÷113%, %RSD lần lƣợt là 0,5% và 1,2%.
Năm 2005, Eric Chun Hong Wan và Jian Zhen Yu [22] cũng sử dụng phƣơng
pháp HPLC để xác định hàm lƣợng các chất Erythritol, Maltitol và Xylitol trong thực
phẩm. Tác giả sử dụng hệ thống pha động gồm 20% 10 mM dung dịch amoni axetat,
8% metanol và 72% nƣớc, cột phân tích amino dựa trên polymer để phân tích các
chất tạo ngọt trên nền mẫu thực phẩm. Kết quả giới hạn phát hiện của Erythritol,
Maltitol, Xylitol lần lƣợt là: 2,1; 1,0; 4,7 (µg/ml), độ nhạy cao và độ lặp lại tốt.
10


1.5.2. Phương pháp điện di mao quản (CE)
Điện di mao quản (CE) là một kỹ thuật tách các chất dựa trên cơ sở sự di
chuyển khác nhau của các phần tử chất (chủ yếu là các ion mang điện tích) trong
dung dịch chất điện giải (có chất đệm pH), dƣới tác dụng của điện trƣờng E nhất
định (do thế V đặt vào hai đầu mao quản sinh ra) và tính chất (đặc trƣng) của dòng
điện di thẩm thấu (EOF) [4,5,6] trong sự phụ thuộc vào điện tích và kích thƣớc của
chúng.
Cũng nhƣ các phƣơng pháp phân tích khác, phƣơng pháp điện di mao quản đã
và đang phát triển ở mức độ cao và đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của khoa
học, công nghệ, y dƣợc và sinh học.
1.5.2.1. Cấu tạo của một hệ CE cơ bản

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của một hệ thiết bị phân tích điện di mao quản
 Mao quản:

Mao quản chính là cột tách, một bộ phận quan trọng, là một trong các yếu tố
chính quyết định sự điện di của hỗn hợp chất mẫu [2].
Mao quản thƣờng đƣợc làm bằng Silic, một số trƣờng hợp có thể sử dụng mao
quản Teflon.
Trong CE, mao quản thƣờng có đƣờng kính trong (ID) khoảng 25 ÷ 150 µm và
có thành dày khoảng 80÷120 µm còn chiều dài mao quản tùy thuộc vào hỗn hợp chất
mẫu cần phân tích [2].

11


Hình 1.2: Mặt cắt ngang bề mặt mao quản
- Lớp điện kép trên thành mao quản và dòng điện di thẩm thấu:

Hình 1.3: Lớp điện tích kép trên bề mặt mao quản
Trong quá trình điện di, lớp điện kép sát thành mao quản và thế zeta của nó
xuất hiện, chúng phụ thuộc vào bề mặt mao quản, thành phần, pH và lực ion của
dung dịch pha động [3,5].
Dòng EOF di chuyển từ cực dƣơng sang cực âm. Dƣới tác dụng của điện
trƣờng, các cation di chuyển cùng chiều với dòng EOF do đó di chuyển nhanh hơn,
ngƣợc lại các anion di chuyển ngƣợc chiều với dòng EOF do đó di chuyển chậm hơn
còn các phần tử trung hòa không chịu tác động của điện trƣờng nên di chuyển cùng
tốc độ với dòng EOF. Nhƣ vậy, dòng EOF đóng vai trò quan trọng trong việc xác
định thời gian tồn tại chất tan ở trong ống mao quản. Do đó, phải lựa chọn các điều
kiện điện di phù hợp nhất để có tốc độ dòng điện di phù hợp cho quá trình tách sắc
ký hỗn hợp chất.

 Dung dịch đệm điện di:

Dùng để tạo môi trƣờng cho quá trình điện di xảy ra khi áp thế cao vào hai đầu
mao quản. Bản chất, thành phần, độ nhớt và giá trị pH của pha động điện di có ảnh
hƣởng trực tiếp lên bề mặt mao quản từ đó ảnh hƣởng đến kết quả của quá trình điện
di. Trong quá trình điện di, hai đầu mao quản đƣợc đƣợc đặt trong hai bình chứa
dung dịch đệm điện di.
 Nguồn điện thế cao:

Thƣờng dao động từ 5 ÷ 30 kV, dùng để áp vào hai đầu mao quản nhằm sinh ra
12


điện trƣờng lớn cho quá trình điện di xảy ra. Để phân tích các cation thì cực áp cực
dƣơng vào đầu bơm mẫu của mao quản và ngƣợc lại để phân tích các anion thì áp
cực âm vào đầu bơm mẫu của mao quản.
 Detector:

Bộ phận phát hiện và ghi nhận tín hiệu của chất phân tích sau quá trình điện di.
Tùy thuộc vào tính chất hóa học, hóa lý hay vật lý của các chất phân tích sẽ có các
loại detector tƣơng ứng, bao gồm: hấp thụ phân tử (UV-VIS), huỳnh quang phân tử,
phát xạ hoặc hấp thụ nguyên tử, khối phổ, điện thế (đo dòng, đo thế, độ dẫn), độ dẫn
nhiệt, chỉ số chiết suất của chất[2].
Trong đề tài này, detector đƣợc sử dụng là detector đo độ dẫn không tiếp xúc.
 Bộ phận điều khiển:

Thƣờng là máy tính sử dụng phần mềm chuyên dụng phù hợp, để ghi nhận,
hiển thị và xử lý kết quả phân tích. Hiện nay, bộ phận này còn có thể thực hiện chức
năng điều khiển tự động hoá quá trình phân tích từ khâu bơm mẫu đến khâu cho ra
kết quả cuối cùng của quá trình phân tích điện di mao quản.

1.5.2.2. Các kỹ thuật bơm mẫu trong CE
Mẫu phân tích đƣợc nạp vào mao quản bằng các kỹ thuật: thủy động lực học
(dùng áp suất hoặc theo kiểu xiphông) và điện động học [2].

Hình 1.4: Các kĩ thuật bơm mẫu trong phương pháp điện di mao quản
+ Kỹ thuật bơm mẫu thủy động lực học dùng áp suất: Dùng một áp suất thích hợp để
nén (đẩy) hoặc hút một lượng vào đầu cột mao quản trong một thời gian nhất định.
+ Kỹ thuật bơm mẫu điện động học: Nguyên tắc của kỹ thuật này là dùng lực
13


của dòng điện với một điện thế cao (5÷10kV) thích hợp để đƣa mẫu phân tích vào
mao quản trong một thời gian nhất định.
+ Kỹ thuật bơm mẫu thủy động lực học kiểu xiphông: Dựa trên sự chênh lệch
về chiều cao của hai đầu ống mao quản, chiều cao chênh lệch từ 10÷30 cm trong
khoảng thời gian từ vài giây đến vài phút tùy nồng độ chất phân tích
1.5.2.3. Phương pháp điện di mao quản với detector đo độ dẫn không tiếp xúc
(CEC4D)
*

Nguyên tắc của detetor đo độ dẫn là đo liên tục điện trở (trở kháng)

của dung dịch bằng một mạch điện sử dụng dòng xoay chiều (AC).
*

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động C4D:

Sơ đồ kết của cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc đƣợc mô tả nhƣ hình 1.6

Hình 1. 5: Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc

Hình 1.6: Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) và mạch điện tương đương (B) củacảmbiến
đo độ dẫn không tiếp xúc
Detector C4D gồm 2 điện cực hình ống và ở khoảng giữa 2 điện cực này đƣợc
đặt một vách ngăn Faraday để tránh sự kết nối điện dung trực tiếp của hai điện cực.
Trong detector C4D, hai điện cực hình ống tạo với dung dịch bên trong mao
quản 2 tụ điện C nhƣ mô tả ở hình 1.6. Khoảng dung dịch nằm giữa 2 điện cực đóng
vai trò nhƣ điện trở R. Khi nguồn điện xoay chiều (V) với tần số (f) đƣợc áp vào
điện cực thứ nhất, dòng điện sẽ đi qua khối dung dịch giữa hai điện cực và đi đến
14


điện cực thứ 2. Tại điện cực thứ 2, tín hiệu phân tích thu đƣợc là do sự thay đổi độ
dẫn của khối dung dịch nằm trong mao quản ở khoảng giữa hai điện cực. Tín hiệu đo
đƣợc ở dạng cƣờng độ dòng điện (I). Sau đó, tín hiệu đầu ra thu đƣợc sẽ đƣợc
chuyển đổi và khuếch đại thành tín hiệu dạng vôn thế (xoay chiều), thông qua việc sử
dụng một điện trở khuếch đại. Vôn thế xoay chiều sau đó đƣợc chuyển đổi thành vôn
thế một chiều, lọc nhiễu và khuếch đại, sau cùng chuyển đổi thành tín hiệu số hóa
trƣớc khi đƣợc hiển thị và lƣu trữ trên máy tính.
Nhƣ vậy, detector đo độ dẫn không tiếp xúc ngoài ƣu điểm là phân tích đa
năng,với ƣu điểm là không cần tiếp xúc trực tiếp của các điện cực với dung dịch đo
nhờ lợi dụng tính chất kết nối tụ điện với dung dịch bên trong mao quản hoặc ống
phản ứng. Đây là một cách rất thông minh loại trừ ảnh hƣởng của điện thế cao trong
quá trình phân tách điện di đến hệ điện tử của detector và không làm nhiễm bẩn dung
dịch phân tích [4,50].
Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp điện
di mao quản để xác định hàm lƣợng chất tạo ngọt nhóm Polyols với các kĩ thuật khác
nhau nhƣ:
a/Điện di mao quản vùng (CZE)
Nhóm tác giả Marie Pospısilova, Miroslav Polasek, Jirı Safra, Ivan Petriska

[30] sử dụng phƣơng pháp này để tách một số chất tạo ngọt nhóm polyols trong đó
có Xylitol tạo phức hợp anion borat. Trong nghiên cứu sử dụng mao quản silica nóng
chảy có tổng chiều dài 60 cm,chiều dài hiệu dụng 50 cm, I.D. 50µm, ở 25 kV, với
dung dịch đệm borat 200 mM (pH = 9,3, đƣợc điều chỉnh bằng triethylamine). Giới
hạn phát hiện là 0,09 mg mL-1, độ lệch chuẩn tƣơng đối về nồng độ RSD < 0,15%
cho thấy phƣơng pháp phù hợp để phân tích định lƣợng các chất tạo ngọt nhóm
Polyols.
Phƣơng pháp này cũng đƣợc nhóm tác giả Shu-li Ge, Huan Wang, Zhi-Fang
Wang, Shuang Cheng, Qing-Jiang Wang, Pin-Gang He, Yu-Zhi Fang [38] phát triển
nhằm xác định các chất nhóm polyols trong nƣớc tiểu của ngƣời khỏe mạnh và bệnh
nhân tiểu đƣờng. Phƣơng pháp này đạt hiệu quả tách tốt khi sử dụng đệm Borat
(0,2mL-1, pH=9,2) Kết quả của nghiên cứu cho thấy đƣờng chuẩn trên nền mẫu có hệ
số tƣơng quan tốt (0,9984 1,33×10-6 đến 5,8 × 10-7 mol.L-1.
15


b/ Điện di mao quản đẳng tốc độ (ITP)
Pospısilova và cộng sự [31] sử dụng phƣơng pháp điện di (ITP) để nghiên cứu
tách và xác định các polyols trong dƣợc phẩm trong đó có Xylitol và Maltitol. Với
các điều kiện: mao quản có đƣờng kính trong 0,8mm và

chiều dài hiệu dụng là

90mm (đƣợc làm bằng copolime fluorinated ethylene- propylene), chất điện dẫn (LE)
gồm 10 mM HCl + 20 mM imidazole (pH 7.1) chứa 0,05% poly (vinylal Alcohol) và
chất điện phân cuối là 20 m Maxit boric (pH 8.1). Độ lệch chuẩn tƣơng đối (RSD) là
1,4 ÷ 1,8%, khoảng tuyến tính là 50 ÷ 20g.L-1, thời gian phân tích khoảng 20 phút.
Bảng 1.2: Tổng hợp phương pháp phân tích các chất tạo ngọt nhóm Polyols
Chất phân

Phƣơng pháp

tích

Pha động/ đệm

Erythritol,
HPLC - CAD

,Maltitol,

Acetonitrile/ H2O

Xylitol
UPLC - ELSD

Xylitol

(90:10)

Xylitol

CAD

,Maltitol,
Xylitol

HPLC - MS

CE

Erythritol,

–

(Separation

(67:33)

Acetonitrile/ H2O
(67:33)

Erythritol,

Acetonitrile/

,Maltitol,

Metanol/H2O

Xylitol

(20:8:72)

– 0,4
1,47ppm
–

–

R2

RSD

>0,999

<5%

0,05ppm

0,9998

0,1ppm

-

0,999

0,009ppm

0,03ppm

0,999

0.009ppm

-

0,953

0,018ppm

Acetonitrile/ H2O

LOQ

0,44ppm

Acetonitrile/ H2O 0,0061

,Maltitol,

HPLC – ELSD,

0,12

Maltitol,

Erythritol,
HPLC - UV

LOD

0,18 –
1,55%
0,7 –
9%

0,5 và

1,2%

526%

UV
and

determination

of

pharmaceutically
important polyols

Xylitol

Borat/ triethylamine 0,03 mgmL- 0,09
(pH = 9,3)

1

in dosage forms by
capillary
isotachophoresis)
16

mgmL-1

0,95

<0,15
%


CE

(Sensitive

measurement

of

polyols in urine by
capillary

zone

electrophoresis
coupled

Erythritol,
with Maltitol,

amperometric

1,33×10-6 Borat ( pH = 9,2)

Xylitol

5,8 × 10-7 -

0,997

mol.L-1

3,94 –
6,16%

detection using oncolumn
complexation with
borate )
CE (Determination
of mannitol and
sorbitol in infusion
solutions by
capillary

zone

electrophoresis
using

on-column

Maltitol

Borat

-

-

0,999

1,4 –
1,8%

complexation
with borate and
indirect
spectrophotometric
detection )

Nhƣ vậy, các chất tạo ngọt nhóm Polyols đƣợc phân tích bằng các phƣơng pháp
nhƣ: Sắc kí lỏng, điện di mao quản các phƣơng pháp đều cho kết quả đáng tin cậy.
Tuy nhiên, với phƣơng pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao đòi hỏi kĩ thuật cao, xử lí mẫu
phức tạp và sử dụng nhiều dung môi, tốn chi phí. Vì vậy với tiêu chí lựa chọn
phƣơng pháp phân tích nhanh, tiết kiệm chi phí, xửu lí mẫu đơn giản, chính xác thì
phƣơng pháp điện di mao quản với detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE - C4D) là
một phƣơng pháp phù hợp và đƣợc lựa chọn trong nghiên cứu này để xác định hàm
lƣợng các chất Polyols trong thực phẩm.

17