xác định hàm lượng canxi , magie bằng phương pháp phức chất, xác định tổng sắt bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử, phân tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
---------------o0o---------------

PHÂN TÍCH CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ KIM LOẠI TRONG THỰC PHẨM

GVHD: GVC. Tán Văn Hậu
Lớp: 08DHHH5
SVTH:
1. Nguyễn Thị Yến Nhi

2004170105

2. Hồ Thị Thu Thảo

2004170161

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2020


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT KHOÁNG................................................. 1
1.1

Khái niệm chất khoáng ...................................................................................... 1

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CANXI, MAGIE ......................................................... 4

2.1. Giới thiệu Canxi và Magie và phương pháp phân tích Canxi và Magie ................. 4
2.1.1. Canxi (Ca) ......................................................................................................... 4
2.1.2. Magie (Mg) ........................................................................................................ 4
2.1.3. Các phương pháp phân tích Ca, Mg ................................................................... 5
2.2. Phân tích độ tro ..................................................................................................... 5
2.2.1. Định nghĩa ......................................................................................................... 5
2.2.2 Phương pháp xác định độ tro............................................................................... 6
2.3. Phân tích hàm lượng tổng Canxi và Magie theo PP phức chất ............................... 7
2.3.1. Phương pháp xác định ........................................................................................ 7
2.3.2. Nguyên tắc ......................................................................................................... 8
2.3.3. Dụng cụ - hóa chất – thiết bị .............................................................................. 8
2.3.4. Điều kiện xác định ............................................................................................. 9
2.3.5. Quy trình thực hiện (Sữa bột) ........................................................................... 10
2.3.6. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 10
2.4. Phân tích hàm lượng riêng Canxi và Magie theo phương pháp phức chất ........... 11
2.4.1. Nguyên tắc ....................................................................................................... 11
2.4.2 Dụng cụ - hóa chất - thiết bị .............................................................................. 11
2.4.3. Điều kiện xác định ........................................................................................... 12
2.4.4. Quy trình thực hiện (Sữa bột) ........................................................................... 12
2.4.5. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 13
2.5. Tính toán hàm lượng Ca2+ và Mg2+ theo PP phức chất ........................................ 13
2.6. Phân tích hàm lượng Canxi theo phương pháp oxalat .......................................... 14
2.6.1. Phương pháp xác định ...................................................................................... 14
2.6.2. Nguyên tắc ....................................................................................................... 14
2.6.3. Dụng cụ - hóa chất – thiết bị ............................................................................ 14
2.6.4. Điều kiện xác định ........................................................................................... 15
2.6.5. Quy trình thực hiện .......................................................................................... 15
2.6.6. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 15
i

Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

2.6.7. Tính toán hàm lượng Ca2+ theo phương pháp oxalat......................................... 16
CHƯƠNG III : TỔNG QUAN SẮT ........................................................................ 17
3.1 khái niệm sắt (Fe) ................................................................................................ 17
3.1.1Công dụng của Sắt ......................................................................................... 17
3.1.2Nhu cầu của sắt đối với cơ thể........................................................................ 17
3.1.3Sự hấp thu và chuyển hóa sắt trong cơ thể ...................................................... 19
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH TỔNG SẮT .............................................................. 22
4.1. Phân tích tổng sắt bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv-vis........................ 22
4.1.1. Nguyên tắc ................................................................................................... 22
4.1.2 Điều kiện xác định ........................................................................................ 22
4.1.3. Quy trình xác định ....................................................................................... 23
4.1.4. Tính toán:..................................................................................................... 23
4.2. Phân tích tổng sắt bằng phương pháp phổ nguyên tử AAS (TCVN 10916 : 2015)
.................................................................................................................................. 24
4.2.1 Phạm vi áp dụng .......................................................................................... 24
4.2.2 Tiêu chuẩn trích dẫn...................................................................................... 24
4.2.3 Nguyên tắc ................................................................................................... 24
4.2.4 Điều kiện xác định ........................................................................................ 24
4.2.5 Cách tiến hành .............................................................................................. 25
4.3 Tính kết quả ......................................................................................................... 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 27

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 Hàm lượng khoáng trong cơ thể người ............................................................. 1
Bảng 2 Hàm lượng khoáng trong một số thực phẩm (mg/100g) ................................... 1

Bảng 3 Hàm lượng khoáng bị mất trong một số thực phẩm (mg/100g) ........................ 2
Bảng 4 Nhu cầu Sắt khuyến nghị ............................................................................... 18
Bảng 5 Các chất hỗ trợ hấp thu sắt ............................................................................. 21
Bảng 6 Dãy chuẩn để xác định hàm lượng Fe ............................................................ 23
Bảng 7 Bước sóng và thông số ngọn lửa .................................................................... 26

ii


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Than hóa mẫu trên bếp điện ........................................................................ 6
Hình 2. Tro hóa mẫu trong lò nung .......................................................................... 7

iii


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT KHOÁNG
1.1 Khái niệm chất khoáng
Nhiều thành phần như protein, peptide, acid amin, polysaccharide, đường, lignin,
acid hữu cơ... đều liên kết với các nguyên tố khoáng, có thể tăng cường cũng như làm
giảm sự hấp thu khoáng trong cơ thể.
Chất khoáng (chất vô cơ) là những thành phần còn lại dưới dạng tro sau khi đốt (

thiêu) các mô thực vật và động vật.
Chất khoáng được chia ra làm hai loại: các nguyên tố đa lượng (Ca, P, K, Cl, Na,
Mg) và vi lượng (Fe, Zn, Cu, Mn, I, Mo…).
Ngoài ra, chất khoáng cũng có thể được chia ra thành ba nhóm tùy thuộc vào vai
trò sinh học của chúng: các nguyên tố khoáng thiết yếu (vai trò đã được biết rõ),
không thiết yếu (vai trò chưa được biết rõ) và các nguyên tố khoáng gây độc (có thể bị
nhiễm vào cơ thể qua thực phẩm, không khi hoặc nước).
Các nguyên tố đa lượng là vi lượng có nhiều vai trò trong cơ thể: là các chất điện
ly, thành phần của các enzyme, vật liệu xây dựng trong các cấu trúc như răng và
xương...
Bảng 1 Hàm lượng khoáng trong cơ thể người
Nguyên tố

Hàm lương (g/kg)

Hàm lượng
(mg/kg)

Nguyên tố

Ca

10-20

Fe

70-100

P

6-12

Zn

20-30

K

2-2,5

Cu

1,5-2,5

Na

1-1,5

Mn

0,15-0,3

Cl

1-1,2

I

0,1-0,2

Mg

0,4-0,5

Mo

0,1

Bảng 2 Hàm lượng khoáng trong một số thực phẩm (mg/100g)
Thực phẩm

Na

K

Ca

Fe

P

Sữa bò tươi

48

157

120

0.046

92

Sữa bò mẹ

16

53

31

0.08

15

Bơ

5

16

13

-

21

Lòng đỏ trứng

51

138

140

7.2

590

Lòng trắng trứng

170

154

11

0.2

21
1


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Thịt bò nạc (tươi)

58

Khoa Công nghệ hóa học

342

11

2.6

170

Thịt heo nạc (tươi)
58
260
9
2.3
176
Gan heo
77
350
20
22.1
362
Thận heo
173
242
7
10
260
Cá trích
117
360

34
1.1
250
Trong cùng một loại thực phẩm, thành phần các nguyên tố khoáng có thể thay
đối tùy thuộc vào yếu tố di truyền cùng như môi trường, điều kiện khí hậu, thổ
nhưỡng, điều kiện nuôi trồng, thu hoạch... Những thay đổi về thành phần khoáng cũng
liên quan đến các điều kiện chế biến nguyên liệu thô như các quá trình nhiệt, phân tách
nguyên liệu...
Bảng 3 Hàm lượng khoáng bị mất trong một số thực phẩm (mg/100g)

Nguyên liệu thô

Sản
phẩm

Lượng khoáng bị mất (%)
Cr

Mn

Fe

Co

Cu

Zn

Rau cải

Đóng
hộp

Đậu

-nt-

60

Cà chua

-nt-

83

Cà rốt

-nt-

70

Củ cải đường

-nt-

67

Đậu xanh

-nt-

89

Lùa mì

Bột

Gạo (đã xát vỏ)

Hạt

87

89
75

26

71

76

68

Se

40

68

78

45

75

16

Lượng chất khoáng cung cấp cho cơ thể không chỉ phụ thuộc lượng thực phẩm ăn
vào mà còn phụ thuộc giá trị sinh học hay thành phần của thực phẩm. Ngoài ra, nó còn
bị ảnh hưởng bởi thế oxy hoá, trạng thái hoá trị, độ hoà tan, pH, và khả năng hấp thu.
Nhiều thành phần như protein, peptide, acid amin, polysaccharide, đường, lignin, acid
2


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

hữu cơ... đều liên kết với các nguyên tố khoáng, có thể tăng cường cũng như làm giảm
sự hấp thu khoáng trong cơ thể.
Tầm quan trọng của các chất khoáng không chỉ ở giá trị dinh dưỡng và sinh lý, nó
còn ảnh hưởng tới cấu trúc và hương vị của thực phẩm, nó có thế hoạt hóa hay vô hoạt
các enzyme cũng như tham gia vào nhiều phản ứng khác trong cơ thể.
Khoáng chất là một chất dinh dưỡng không thể thiếu để duy trì và điều chỉnh các
chức năng của cơ thể giống như vitamin. Giống như vitamin, khoáng chất dù với
lượng rất nhỏ nhưng cũng có tác dụng rất quan trọng, tuy nhiên khác với vitamin,
khoáng chất cũng là một thành phần cấu thành cơ thể.
Các ion kim loại có sẵn trong thực phẩm hay xuất hiện trong quá trình chế biến
đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng và vẻ bề ngoài của thực phẩm. Một số ion kim

loại có thể làm mất màu các sản phẩm trái cây, rau củ và gây giảm giá trị dinh dưỡng
của thực phẩm do làm mất vitamin c. Ion kim loại cũng gây mất mùi, vị hoặc tạo các
mùi không mong muốn do các phản ứng oxy hóa như oxy hoá chất béo.

3


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CANXI, MAGIE
2.1. Giới thiệu Canxi và Magie và phương pháp phân tích Canxi và Magie
2.1.1. Canxi (Ca)
Ca là một khoáng đa lượng chiếm tỷ lệ lớn nhất trong cơ thể động vật và con
người (52% tổng lượng khoáng).
Nguồn Ca chính cho dinh dưỡng của con người là sữa và các sản phẩm từ sữa.
Trái cây, rau củ, ngũ cốc, thịt, cá, trứng cũng chứa Ca nhưng với hàm lượng thấp hơn
nhiều so với sữa. Sữa và chế biến sữa, phô mai là nguồn cung cấp canxi quan trọng,
sau đó là đậu hũ, hải sản, đậu các loại, mè, rau xanh… Trong đó, Ca trong sữa dễ hấp
thu hơn là Ca từ các nguồn thực phẩm khác. Đặc biệt, hầu hết Ca trong sữa được cơ
thể hấp thu khi tiêu hóa chất đạm trong sữa (casein).
Tổng lượng Ca trong cơ thể người khoảng 1500g. Đây là một trong những
nguyên tố đa lượng quan trọng nhất. Nó có mặt trong xương và một số mô khác trong
cơ thể. Canxi có vai trò quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc xương, trong hiện
tượng đông máu và co cơ, vì thế thiếu Ca sẽ gây những rối loạn nghiêm trọng.
Nhu cầu Ca hàng ngày 0,8-1g trong khi lượng Ca cung cấp cho cơ thể từ chế độ
ăn bình thường khoảng 0,8-0,9g.
Nhu cầu: Nam giới và phụ nữ từ 19-50: 1000mg/ngày. Tuổi từ 51 trở lên cần
1200mg/ngày.

Độc tính: chỉ phát hiện ở những trường hợp sử dụng thuốc. Việc tăng Ca trong
máu thường dẫn đến bệnh sỏi thận, cận thị, chứng thừa Ca, mềm mô.
2.1.2. Magie (Mg)
Mg cũng là một loại khoang đa lượng, nó chỉ chiếm tỷ lệ khoáng 1% tổng
khoang của cơ thể.
Mg cần thiết cho 300 phản ứng hóa học trong cơ thể người, một yếu tố thiết yếu
mà cơ thể trẻ cần để thực hiện hầu hết các hoạt động cơ bản. Nó giúp duy trì hệ cơ ổn
định và duy trì chức năng của dãy thần kinh. Mg cũng giữ cho tim của trẻ đập ổn định,
khỏe mạnh và giúp củng cố hệ miễn dịch.
Nguồn thực phẩm giàu Mg có trong các loại đậu hạt, rau xanh, bơ thịt các sản
phẩm từ sữa, socola và ngũ cốc.
Nhu cầu: trẻ em là 350mg/ngày. Nam giới và phụ nữ tuổi từ 19-30 cần 310 và
400mg/ngày. Tuổi từ 31 trở lên cần 320-420mg/ngày.
Độc tính: Nếu lượng Mg cung cấp quá nhiều sẽ được xem là độc tố, đặc biệt đối
với những người bị bệnh thận.
4


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Nồng độ Mg trong cơ thể người khoảng 250mg/kg thể trọng. Nhu cầu Mg hàng
ngày là 300-350mg. Với chế độ ăn bình thường hàm lượng Mg cung cấp cho cơ thể
vào khoảng 300-500mg.
Mg là chất hoạt hóa của nhiều enzyme, đặc biệt là các enzyme chuyển hóa các
hợp chất chứa phosphate, làm bền màng tế bào, màng gian bào và acid nucleic. Do đây
là một nguyên tố không thể thiếu được trong quá trình trao đổi chất nên thiếu hụt Mg
trong khẩu phần ăn gây những rối loạn trầm trọng đối với cơ thể.
2.1.3. Các phương pháp phân tích Ca, Mg

Có nhiều phương pháp phân tích hàm lượng Canxi và Magie tùy thuộc vào các
dạng thực phẩm như sữa, phomat,…cũng có tiêu chuẩn phân tích riêng như:
+ TCVN 10916 : 2015 - THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT KHOÁNG
TRONG THỨC ĂN VÀ THỰC PHẨM DINH DƯỠNG ĐẶC BIỆT PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ.
+ TCVN 11678:2016 - PHOMAT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CANXI,
MAGIE VÀ PHOSPHO - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ
NGUYÊN TỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU.
+ TCVN 6269:2008 (ISO 8070:2007) - SỮA VÀ SẢN PHẨM SỮA – XÁC
ĐỊNH HÀM LƯỢNG CANXI, NATRI, KALI VÀ MAGIE – PHƯƠNG PHÁP
ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ.
Trong thực phẩm, thông thường tỉ lệ Ca2+ chiếm nhiều hơn Mg2+ khoảng 100 lần.
Có nhiều phương pháp phân tích Ca và Mg như:
+
+
+
+

Phương pháp chuẩn độ phức chất
Phương pháp khối lượng
Phương pháp chuẩn độ oxi hóa - khử
Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử

Trong nhiều phương pháp xác định hàm lượng Canxi và Magie thì thường sử dụng
hai phương pháp là chuẩn độ oxi hóa - khử và phương pháp phức chất.
2.2. Phân tích độ tro
2.2.1. Định nghĩa
Khoáng là các muối của kim loại có trong thực phẩm mà có lợi cho cơ thể (Na+,
K+, Ca2+, Mg2+ ). Vì xác định hàm lượng Canxi và Magie nên trước tiên cần thiết đưa
về dạng tro để loại bỏ bớt các hợp chất hữu cơ đa dạng có trong mẫu thực phẩm.
Tro là thành phần còn lại của thực phẩm sau khi đã nung cháy hết các hợp chất

hữu cơ. Tro thật sự chỉ gồm các loại muối khoáng có trong thực phẩm ( tổng số muối
khoáng).

5


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Trong trường hợp thực phẩm có lẫn các chất bẩn (đất, cát) muốn có độ tro thật
sự phải loại trừ đất cát và những chất không phải là muối khoáng mà lại không nung
chảy ở nhiệt độ quy định
2.2.2 Phương pháp xác định độ tro
Xác định độ tro tổng dựa trên nguyên tắc là dùng sức nóng (550-600℃) nung
cháy hoàn toan các chất hữu cơ. Phần còn lại đêm cân và tính ra % tro có trong thực
phẩm.
 Thực hành
Hóa chất và dụng cụ:
 Hóa chất: HNO3 đậm đặc hoặc H2O2 30%
 Dụng cụ: Chén nung, bếp điện, cân phân tích, lò nung, Bình hút ẩm
 Quy trình xác định:
Rửa và nung chén nung ở nhiệt độ 550-600℃ đến trọng lượng không đổi. Để nguội
ở bình hút ẩm, sau đó đem cần ở cân phân tích chính xác đến 0,0001g.
Cho mẫu khoảng 7-8g vào chén nung. Cân tất cả trên cân phân tích
Than hóa chuyển mẫu và chén nung lên bếp điện cho đến khi hết bốc khói

Hình 1. Than hóa mẫu trên bếp điện
Tiếp tục tro hóa cho tất cả than mẫu và chén nung vào lò nung, tăng nhiệt độ từ từ
cho đến 450℃ đến khi tro trắng (Trường hợp tro còn đen, để nguội cho thêm vài giọt

HNO3 đậm đặc hoặc H2O2 và nung lại cho đến khi tro trắng)

6


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Hình 2. Tro hóa mẫu trong lò nung
Để nguội trong bình hút ẩm và cân lại. Lấy ra và nung tiếp đến trọng lượng không
đổi.
Kết quả giữa hai lần nung và cân liên tiếp không được cách nhau 0,0005g cho một
gam mẫu thử.
Lưu ý: Khi nung chỉ nung ở nhiệt độ 450-500℃ vì nếu nung ở 650℃ thì hàm lượng
khoang (Ca, Mg, Fe…) trong mẫu sẽ bị thất thoát (khoảng 20%) gây xác định sai cho
các thí nghiệm sau.
2.3. Phân tích hàm lượng tổng Canxi và Magie theo PP phức chất
2.3.1. Phương pháp xác định
Dựa vào nguyên tắc phương pháp chuẩn độ complexon. Đó là phương pháp chuẩn
độ phức chất sử dụng thuốc thử có tên là complexon (C) để chuẩn độ ion kim loại (M)
theo cân bằng tạo phức (MC)
M + C ↔ MC (phức tan)
Complexon là tên chung để chỉ các axit aminipolycacboxylic. Một complexon
thường dùng là EDTA.
EDTA dạng axit ít tan trong nước, vì vậy thường dùng dưới dạng muối dinatri
thường gọi là complexon III (vẫn quy ước gọi là EDTA) kí hiệu Na2H2Y hay H2Y2hay Y4Complexon III tạo phức với ion kim loại theo cân bằng
Mn+ + H2Y2- ↔ M(4-n)- + 2H+
Phản ứng thực hiện trong môi trường pH thích hợp và để ổn định pH ta dùng dung
dịch đệm.

7


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Độ bền của mỗi phức complexon phụ thuộc vào pH môi trường. Mặt khác trong
cân bằng tạo phức sinh ra ion H+ vì vậy, để tạo điều kiện cho từng phức complexon
cần duy trì ở 1 pH thích hợp trong suốt quá trinh chuẩn độ
2.3.2. Nguyên tắc
Xuất phát từ tro toàn phần (vô cơ hóa mẫu), lấy toàn bộ tro toàn phần hòa tan bằng
nước cất 2 lần.
Nâng pH=10, ổn định pH bằng dung dịch đệm amoni rồi chuẩn độ trực tiếp bằng
EDTA với sự có mặt của chỉ thị NET (ETOO).
Dung dịch chuyển màu từ đỏ nho sang chớm xanh chàm.
Tổng hàm lượng Ca2+ và Mg2+ được qui về số mg Ca2+ có trong 1kg thực phẩm.
2.3.3. Dụng cụ - hóa chất – thiết bị
 Dụng cu:
 Pitet
 Buret
 Bình tam giác 250ml
 Bình định mức 100ml
 Hóa chất
 Dung dịch EDTA 0.1N
 Dung dịch NH3 10%
 Dung dịch đệm amoni pH=10
 Chỉ thị ETOO
 Thiết bị
 Lò nung

8


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

 Bếp điện

2.3.4. Điều kiện xác định
 Điều kiện xác định với mẫu
Lượng cân từ 2-5 gam, định mức thành 100ml. Đồng nhất mẫu.
Mẫu phải qua quá trinh cân →than hóa→ tro hóa.
Hàm lượng tổng Ca2+ và Mg2+ lớn hơn 500mg, các hợp chất hữu cơ phải được phân
hủy hết.
Khi hòa tan tro nhẹ nhàng không là tróc lớp men của chén nung, phải sử dụng nước
cất 2 lần.
 Điều kiện xác định với hóa chất sử dụng:
Về chất chuẩn
Dung dịch Mg2+ 0.05N hoặc 0.1N được pha từ chất chuẩn gốc MgSO4.7H20 để
chuẩn hóa dung dịch EDTA nồng độ 0.02, 0.05, 0.1N, chỉ thị là ETOO trong môi
trường pH=10 (nếu hóa chất đáng tin cậy có thể tính độ chuẩn theo lượng cân).
Đối với dung dịch EDTA bảo quản nơi thoang mát, tránh ánh sáng, chứa trong chai
làm bằng chất dẻo tổng hợp (nếu sử dụng trên 1 tháng), chứa trong chai thủy tinh (nếu
sử dụng dưới 1 tháng). Do chai thủy tinh có chứa SiO2 vẫn còn lẫn các ion kim loại,
khi để lâu các ion kim loại khuếch tán ra dung dịch và phản ứng với chất chuẩn.
Hóa chất bổ trợ
Dung dịch NH3 10% : dùng để khống chế pH không tăng quá 10, thêm từ từ từng
giọt NH3 10% có thể dùng giấy quỳ tím để thử độ pH.

9


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Dung dịch đệm amoni: Tạo môi trường. Dung dịch đệm được sử dụng là
NH4OH+NH4Cl để ổn định pH=9,10 , với dung dịch đệm này miền pH của dung dịch
duy trì trong khoảng từ 8-10 và đảm bảo hằng số bền có điều kiện của phức tạo bởi ion
kim loại và complexon III là đủ lớn để phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Chỉ thị
Chỉ thị ETOO (NET) (rắn): 1% eriocromblackT + 99% NaCl, nghiền đều, bảo
quản trong chai màu nâu, bền nhưng sử dụng không thuận lợi, khó lấy
Chỉ thị ETOO (NET) (lỏng): 0.01mg eriocromblackT pha trong 50ml dd đệm
pH=10 dễ dàng sử dụng nhưng chỉ dùng được trong 1 buổi.
Điều kiện môi trường
pH=10
2.3.5. Quy trình thực hiện (Sữa bột)
Dưới đây là quy trình xác định hàm lượng Canxi và Magie của sữa bột, với lượng
mẫu được đem đi vô cơ hóa mẫu trước đó là 2g
Bước 1: Chuẫn bị mẫu
 Lấy tro của mẫu sữa bột được đem đi vô cơ hóa trước đó
 Thêm 5ml HCl 2N đun nhẹ cho đến khi sôi gần cạn
 Thêm 10ml nước cất hai lần, khuấy nhẹ,rửa chén nung, nước rửa được nhập
vào chung, chuyển vào binh định mức 100ml (V0)
 Dùng nước cất 2 lần để định mức đến vạch
Bước 2: Xác định tổng Ca2+ và Mg2+
 Buret: rửa tráng và nạp đầy dung dịch EDTA 0.1N

 Erlen 250ml (3 bình): 10ml mẫu + thêm từng giọt NH3 6N tới pH khoảng 8
(thử bằng giấy pH) + thêm 5ml đệm pH=10 + vài giọt chỉ thị ETOO 1%
 Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nha
sang xanh chàm.
Ghi thể tích EDTA tiêu tốn cho tổng tổng Ca2+ và Mg2+ là V1

2.3.6. Cơ chế phản ứng
Hiện tượng: dung dịch chuyển từ màu đỏ sang xanh chàm khi nhỏ dư 1 giọt EDTA
0.1N tại điểm cuối chuẩn độ.
Ban đầu pH=8, dung dịch có màu đỏ do ion Ca2+ và Mg2+ phản ứng tạo phức với chỉ
thị
Mg2+ + IndETOO ↔ MgIndETOO

𝛽 ′ = 105.4
10


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Ca2+ + IndETOO ↔ CaIndETOO

Khoa Công nghệ hóa học

𝛽 ′ = 103.8

Khi nhỏ từ dung dịch EDTA 0.1N vào dung dịch mẫu xác định Ca2+ và Mg2+ sẽ tạo
phức EDTA
Ca2+ + H2Y2- ↔ CaY2-+ 2H+

𝛽 ′CaY2-= 1010.2

Mg2+ + H2Y2- ↔ MgY2-+ 2H+

𝛽 ′MgY2-= 108.2

𝛽 ′: Hằng số bền điều kiện
Do 𝛽 ′CaY2-= 1010.2 > 𝛽 ′MgY2-= 108.2 => phức CaY2- bền hơn so với phức MgY2-=>
ion Ca2+ sẽ tạo phức trước với EDTA rồi mới đến ion Mg2+.
Trong quá trình chuẩn độ, khi nhỏ một giọt EDTA xuống, nó sẽ phá hủy phức
MgIndETOO và CaIndETOO làm cho dung dịch có màu xanh chàm. Khi lắc nhẹ màu xanh
lập tức biến mất do nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ tự do trong dung dịch cao nên nó sẽ tác
dụng với EDTA tạo phức CaY2- , MgY2-. Tiếp tục chuẩn độ thì màu xanh lâu mất màu
hơn do nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ giảm dần.
Khi ion Mg2+ tạo phức hoàn toàn với EDTA thì ion Ca2+ cũng tạo phức hoàn toàn.
Điểm cuối quá trình chuẩn tổng lượng ion Ca2+ và Mg2+ cũng là điểm cuối của quá
trinh chuẩn ion Mg2+.
Tại điểm cuối chuẩn độ, 1 giọt dư dung dịch EDTA 0.1N sẽ phá hủy phức
MgIndETOO (vì phức MgIndETOO kém bền hơn MgY2-) tạo ra dung dịch có màu xanh
chàm
H2Y2- + MgIndETOO ↔ MgY2-+ 2H+ + Ind
(Đỏ nho)

(Xanh chàm)

2.4. Phân tích hàm lượng riêng Canxi và Magie theo phương pháp phức chất
2.4.1. Nguyên tắc
Sử dung dịch xác định Ca2+ và Mg2+ (cùng đối tượng mẫu, cùng thể tích mẫu) tại
điểm pH=10, tiến hành nâng pH từ 10 lên 12 bằng cách sử dụng dung dịch NaOH 2N
rồi chuẩn độ trực tiếp Ca2+ với chỉ thị murexit
Điểm cuối chuẩn độ nhận được khi dung dịch từ màu đỏ hồng sang tím hoa cà

2.4.2 Dụng cụ - hóa chất - thiết bị
 Dụng cu:
 Pitet
 Buret
 Bình tam giác 250ml
 Bình định mức 100ml
 Hóa chất
11


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

 Dung dịch EDTA 0.1N
 Dung dịch NH3 10%
 NaOH 2N
 Chỉ thị Murexit
 Thiết bị
 Lò nung
 Bếp điện
2.4.3. Điều kiện xác định
 Điều kiện xác định với mẫu
Lượng cân từ 2-5 gam, định mức thành 100ml. Đồng nhất mẫu.
Mẫu phải qua quá trinh cân →than hóa→ tro hóa.
Hàm lượng tổng Ca2+ và Mg2+ lớn hơn 500mg, các hợp chất hữu cơ phải được phân
hủy hết.
Khi hòa tan tro nhẹ nhàng không là tróc lớp men của chén nung, phải sử dụng nước
cất 2 lần.
 Về chất chuẩn

Dung dịch Mg2+ 0.05N hoặc 0.1N được pha từ chất chuẩn gốc MgSO4.7H20 để
chuẩn hóa dung dịch EDTA nồng độ 0.02, 0.05, 0.1N, chỉ thị là ETOO trong môi
trường pH=10 (nếu hóa chất đáng tin cậy có thể tính độ chuẩn theo lượng cân).
Đối với dung dịch EDTA bảo quản nơi thoang mát, tránh ánh sáng, chứa trong chai
làm bằng chất dẻo tổng hợp (nếu sử dụng trên 1 tháng), chứa trong chai thủy tinh (nếu
sử dụng dưới 1 tháng). Do chai thủy tinh có chứa SiO2 vẫn còn lẫn các ion kim loại,
khi để lâu các ion kim loại khuếch tán ra dung dịch và phản ứng với chất chuẩn.
 Chỉ thị
Chỉ thị Murexit 1% trong NaCl, nghiền kỹ
 Điều kiện môi trường
pH=12
2.4.4. Quy trình thực hiện (Sữa bột)
Bước 1: Chuẫn bị mẫu
 Lấy tro của mẫu sữa bột được đem đi vô cơ hóa trước đó
 Thêm 5ml HCl 2N đun nhẹ cho đến khi sôi gần cạn
 Thêm 10ml nước cất hai lần, khuấy nhẹ, rửa chén nung, nước rửa được nhập
vào chung, chuyển vào binh định mức 100ml (V0)
12


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

 Dùng nước cất 2 lần để định mức đến vạch
Bước 2: Xác định lượng riêng Ca2+ và Mg2+
 Buret: rửa tráng và nạp đầy dung dịch EDTA 0.1N
 Bình tam giác 250ml (3 bình): 20ml dung dịch mẫu + NH3 10% + 2ml NaOH
2N + chỉ thị Murexit 1%
 Chuẩn độ bằng EDTA đến khi dung dịch chuyển từ đỏ hồng sang tím hoa cà

 Ghi thể tích EDTA tiêu tốn để chuẩn độ Ca2+ là V2
2.4.5. Cơ chế phản ứng
Hiện tượng: dung dịch chuyển từ màu đỏ hồng sang tím hoa cà, tại điểm cuối
chuẩn độ khi nhỏ dư một giọt 1 giọt dung dịch EDTA 0.1N dung dịch chuyển sang tím
hoa cà.
Khi thêm dung dịch NaOH 2N vào dung dịch mẫu xác định (V0), nâng pH=12 thì
Mg2+ sẽ bị tủa dưới dạng Mg(OH)2
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2
Khi thêm vào dung dịch một lượng chỉ thị murexit, sẽ xảy ra phản ứng giữa chỉ thị
với ion Ca2+
Ca2+ + IndMUR ↔ CaIndMUR (Đỏ hồng)
Khi chuẩn độ bằng EDTA, xảy ra phản ứng giữa EDTA và Ca2+:
Ca2+ + H2Y2- ↔ CaY2-+ 2H+
Khi EDTA đã phản ứng hết với ion Ca2+ tự do, một giọt EDTA dư sẽ phá hủy phức
CaIndMUR (vì phức CaIndMUR kém bền hơn phức CaY2-) theo phản ứng:
H2Y2- + CaIndMUR ↔ CaY2-+ 2H+ + Ind
(Đỏ hồng)

(Tím hoa cà)

2.5. Tính toán hàm lượng Ca2+ và Mg2+ theo PP phức chất
Thể tích EDTA tiêu tốn cho tổng tổng Ca2+ và Mg2+ (V1)
Thể tích EDTA tiêu tốn để chuẩn độ Ca2+ là (V2)
 Xác định nồng độ phần trăm Ca2+
ĐCa .(NV2 ).f

Ca(%) =

mmẫu

. 1000

 Xác định nồng độ phần trăm Mg2+
Mg(%) =

ĐMg .(NV1 −NV2 ).f
mmẫu

. 1000

 Xác định nồng độ phần trăm tổng Ca2+ và Mg2+
13


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Ca(%) + Mg(%) =

Khoa Công nghệ hóa học
mĐCa .(NV1 ).f
mmẫu

. 1000

2.6. Phân tích hàm lượng Canxi theo phương pháp oxalat
2.6.1. Phương pháp xác định
Hàm lượng Canxi sẽ được xác định thông qua quá trình chuẩn độ ion oxalat, được
hòa tan từ kết tủa canxioxalat với thuốc thử pemanganat theo kỹ thuật chuẩn độ thay
thế. Người ta cho vào dung dịch canxi cần phân tích một thuốc thử như amoni oxalat.
Khi đó có một lượng tương đượng kết tủa canxi oxalat bằng pemanganat. Biết lượng

oxalat có thể dễ dàng tinh được hàm lượng canxi.
2.6.2. Nguyên tắc
Xuất phát từ tro toàn phần (vô cơ hóa mẫu), kết tủa canxi dưới dạng canxi oxalat
CaC2O4. Lọc, rửa kết tủa và định lượng bằng KMnO4 ở môi trường H2SO4 (pH=4).
Sử dụng H2SO4 để đẩy lượng H2C2O4 . Chuẩn dung dịch H2C2O4 bằng KMnO4 tiêu
chuẩn ở điều kiện 60-70℃
Điểm tương đương nhân được khi dung dịch có màu hồng bền vững trong vài
2.6.3. Dụng cụ - hóa chất – thiết bị
 Dụng cu:
 Pitet
 Buret
 Bình tam giác 250ml
 Bình định mức 100ml
 Hóa chất
 HCl tinh khiết
 Dd (NH4)2C2O4 bão hòa (khoảng 6%)
 Dd CH3COOH 20%
 Dd H2SO4 20%
 Dd KMnO4 0.1; 0.05N hoặc 0.02N
 Dd HCl 20%
 Dd NH4Cl bão hòa
 Dd NH4OH 20%
 Chỉ thị Metyl red 0.2% trong cồn 60o
 Thiết bị
 Lò nung
 Bếp cách thủy

14

Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

2.6.4. Điều kiện xác định
Điều kiện kết tủa CaC2O4 : CaC2O4 là tinh thể hạt mịn mang tinh axit yếu vì vậy cần
kết tủa ở pH=4
Điều kiện lọc, rửa kết tủa: do giai đoạn sau sẽ chuẩn lượng C2O42- sinh ra tương
đương từ CaC2O4 vì vậy rửa sạch C2O42- dư từ thuốc thử. Mặc khác phải tránh kết tủa
tan nên lúc đầu dùng (NH4)2C2O4 , sau đó dùng nước cất rửa ion C2O42Khi hòa tan kết tủa, tránh dầm nát giấy lọc
Loại bỏ ion trở ngại: trong môi trường kết tủa CaC2O4 những ion PO43-, Al3+,
Fe3+ gây ảnh hưởng. Ở pH=4 -5 các ion này sẽ kết tủa. các kết tủa này làm đục và lẫn
vào kết tủa CaC2O4 , vì vậy cần phải loại bỏ những ion đó.
2.6.5. Quy trình thực hiện
Bước 1: Chuẫn bị mẫu
 Cân chính xác 5g mẫu thực phẩm đã được tro hóa
 Thêm 5ml HCl tinh khiết, đun cách thủy cho đến khi khô, làm lại lần 2 như
trên
 Lần 3, cho 5 ml HCl 20% hòa tan, lọc trên giấy lọc không tro
 Rửa nhiều lần bằng nước cất nóng.
 Dịch lọc và nước rửa cho cả vào binh định mức, thêm nước cất và định mức
100ml
Bước 2: Xác định Ca2+
 Lấy 25ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh với 2ml NH4Cl + thêm từng giọt
NH4OH 20%, cho tới phản ứng kiềm để kết tủa sắt và nhôm
 Để nguội, lọc bỏ hết tủa
 Cho vào 2 giọt metyl red, axit hóa bằng CH3COOH 20% tới màu phớt hồng.
 Đun sôi, thêm 5-10ml (NH4)2C2O4 bão hòa.
 Đun sôi để nguội kết tủa CaC2O4 hình thành. Sau 1 giờ lọc trên giấy lọc không
tro và rửa kết tủa bằng nước sôi.

 Cho tủa có trong giấy lọc vào binh nón + 25ml H2SO4 20%, đun đến 80o
 Chuẩn độ bằng KMnO4 cho đến khi có màu hồng bền vững trong vài giây
2.6.6. Cơ chế phản ứng
Hiện tượng: hiện tượng dung dịch có màu hồng bền vững trong vài giây
Ca2+ được chuyển thành dạng CaC2O4 bằng dd (NH4)2C2O4 trong môi trường axit
CH3COOH (pH= 4-5)
Ca2+ + (NH4)2C2O4 → CaC2O4 ↓

15


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Lọc lấy kết tủa, hòa tan kết tủa trong môi trường H2SO4 chuẩn độ lượng C2O42- tách
ra
CaC2O4 ↓ + H2SO4 → CaSO4 + H2C2O4
Chuẩn độ H2C2O4 tạo ra bằng dung dịch KMnO4
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑ + 8H2O
2.6.7. Tính toán hàm lượng Ca2+ theo phương pháp oxalat
Ca2+ (g/100g) =

0,002 × 𝑉 ×100
𝑚𝑚ẫ𝑢

×𝑓

V: số ml KMnO4 sử dụng (0,1N)
f: hệ số pha loãng

0,002: K: Số mg Ca2+ tương ứng với 1ml KMnO4 - KMnO4 0,1N tương ứng với
K=2mg

16


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

CHƯƠNG III : TỔNG QUAN SẮT
3.1 khái niệm sắt (Fe)
Sắt là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên, quan trọng trong trao đổi điện tử. Nó
là một yếu tố kiểm soát quá trình tổng hợp ADN. Các tiến trình có hiệu quả cho phép
các cơ thể sống vận chuyển và dự trữ nguyên tố kém hoà tan nhưng có tính hoạt động
cao này.
Sắt là một thành phần quan trọng, có tác dụng trong tổng hợp hemoglobin (chất
vận chuyển oxy cho các tế bào trong cơ thể) và myoglobin (chất dự trữ oxy cho cơ
thể). Ngoài ra sắt còn tham gia vào thành phần một số enzyme oxy hoá khử như
catalase, peroxydase và các cytochrome ( những chất xúc tác sinh học quan trọng
trong cơ thể). Nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra năng lượng oxy hoá,
vận chuyển oxy, hô hấp của ty lạp thể và bất hoạt các gốc oxy có hại. Đặc biệt đối với
những phụ nữ mang thai, sắt giúp tạo nên một thai kì khỏe mạnh và an toàn. Để đảm
bảo đủ nhu cầu sắt trong thời kỳ mang thai, cơ thể người phụ nữ phải có lượng sắt dự
trữ, ít nhất là 300 mg trước khi mang thai.
Một hậu quả khác của thiếu sắt là nguy cơ hấp thu chì từ đường tiêu hóa sẽ cao,
gây ra ngộ độc chì cho cơ thể. Môi trường sống ở Việt Nam hiện rất ô nhiễm, khói bụi
có hàm lượng chì rất cao. Do đó những đứa trẻ thiếu sắt thì nguy cơ ngộ độc chì rất
cao, dễ tổn thương cho hệ thống tái tạo máu và hệ thần kinh trung ương. Đối tượng
chính hay bị thiếu sắt thường gặp nhất ở phụ nữ, đặc biệt là ở phụ nữ có thai và trẻ em.

Nguyên nhân là do cơ thể không hấp thu sắt kém, hay do nhiễm giun sán, dị ứng, kinh
nguyệt… hoặc nhu cầu cơ thể quá cao trong một số giai đoạn tăng trưởng nhanh và hồi
phục sau khi bệnh. Do đó thiếu sắt sẽ gây ra tình trạng thiếu máu, thiếu sắt và ảnh
hưởng đến hoạt động chuyển hoá của tế bào do thiếu hụt các men chứa sắt. Ngược lại
quá tải sắt trong cơ thể cũng gây ra ứ đọng sắt tại các mô như tim, gan, tuyến nội
tiết..... dẫn đến rối loạn trầm trọng chức năng các cơ quan này.
Thừa sắt hay Hemochromatosis là một rối loạn gây ra bởi sự hấp thu quá nhiều sắt
từ thực phẩm mà bạn tiêu thụ, dẫn đến tập trung quá nhiều sắt trong máu. Nó có thể
gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khi cơ thể bạn không có cách để loại bỏ
lượng sắt dư thừa. Sắt dư thừa sẽ tích lũy lại ở: gan, tim, tụy và các khớp.
3.1.1Công dụng của Sắt
 Sắt có vai trò quan trọng để tạo hồng cầu
 Vận chuyển oxy và CO2 trong quá trình hô hấp (Hb)
 Dự trữ oxy cho cơ (myoglobin)
 Vận chuyển electron (cytochrom, mitochondrial dehydrogenase)
 Hô hấp tế bào (catalase, peroxydase)
 Tham gia vào thành phần của một enzym trong hệ miễn dịch.
 Sắt còn là thành phần của một số men quan trọng
 Sắt có vai trò quan trọng trong sự phát triển trí não ở trẻ.
3.1.2Nhu cầu của sắt đối với cơ thể
Nhu cầu sắt tăng lên có thể đáp ứng được nhờ chế độ ăn giàu sắt giá trị sinh học
cao. Tuy nhiên, ở một số nước đang phát triển, khả năng tiếp cận các nguồn thực phẩm
17


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

nguồn động vật có lượng sắt giá trị sinh học cao rất thấp và khẩu phần hàng ngày chủ

yếu gồm các thực phẩm nguồn gốc thực vật nên nguy cơ bị thiếu sắt cao.






Tình trạng nhiễm ký sinh trùng, đặc biệt nhiễm giun móc và bệnh sốt rét có ảnh
hưởng đáng kể nhất tới sức khỏe cộng đồng. Thêm vào đó, nhiễm Helicobacter
pylori (H. Pylori) gần đây được báo cáo có tỷ lệ cao tại các nước đang phát
triển, dẫn tới tình trạng thiếu sắt nhưng cơ chế và nguyên nhân vẫn chưa được
biết rõ. Có giả thuyết cho rằng nhiễm H. pylori làm giảm sự bài tiết acid dẫn tới
giảm hấp thu sắt trong ruột. Các bệnh khác như loét và chảy máu đường ruột
cũng có thể gây thiếu máu thiếu sắt nhưng thường không phải là vấn đề có ý
nghĩa sức khỏe cộng đồng.
Rất hiếm gặp tình trạng thừa sắt do tiêu thụ thực phẩm nhờ cơ chế tự điều hòa
chuyển hóa của cơ thể. Tuy nhiên có thể gặp tình trạng tích lũy gây thừa sắt ở
những bệnh nhân phải truyền máu thường xuyên trong các bệnh thiếu máu
huyết tán.
Trong cơ thể, nhu cầu sắt hàng ngày bình thường để tạo hồng cầu là 20-25mg
sắt. Tuy nhiên hầu như toàn bộ lượng sắt cần thiết để sản xuất hồng cầu đều
được tái sử dụng từ quá trình phân huỷ hồng cầu già. Do đó chỉ cần 1mg
sắt/ngày là đủ bù lại lượng sắt mất đi qua phân, nước tiểu, mồ hôi và tế bào biểu
mô bong ra. Nhu cầu sắt trong cơ thể sẽ tăng lên trong một số trường hợp mất
máu qua các chu kỳ kinh nguyệt của phụ nữ, có thai, cho con bú, trẻ em tuổi
dậy thì......

Bảng 4 Nhu cầu Sắt khuyến nghị
(Nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam, 2016)
Nhu cầu về sắt được áp dụng theo khuyến nghị của FAO/WHO 2004, SEA-RDAs

2005 được tính toán dựa trên bốn cấp độ giá trị sinh học của sắt trong khẩu phần ăn và
thay đổi nhu cầu sắt ở phụ nữ có kinh nguyệt và hiệu chỉnh theo cân nặng nên có của
người Việt Nam.
Nhu cầu khuyến nghị sắt (mg/ngày)
Nhóm tuổi

Nữ

Nam

Nhu cầu sắt (mg/ngày) theo giá trị sinh học Nhu cầu sắt (mg/ngày) theo
của khẩu phần
giá trị sinh học của khẩu phần
Hấp thu 10% **

Hấp thu 15%****

Hấp
thu Hấp thu 15%
10% **
***

0-5 Tháng

0,93

0,93

6-8 Tháng

8,5

5,6

7,9

5,2

9-11 tháng

9,4

6,3

8,7

5,8
18


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

1-2 Tuổi

5,4

3,6

5,1

3,5

3-5 Tuổi

5,5

3,6

5,4

3,6

6 -7 Tuổi

7,2

4,8

7,1

4,7

8-9 Tuổi

8,9

5,9

8,9

5,9

10-11 Tuổi

11,3

7,5

10,5

7,0

24,5

16,4

14,0

9,3

32,6

21,8

10-11 tuổi (Có kinh nguyệt)
12-14 tuổi

15,3

10,2

12-14 tuổi (Có kinh nguyệt)
15-19 tuổi

17,5

11,6

29,7

19,8

20-29 tuổi

11,9

7,9

26,1

17,4

30-49 tuổi

11,9

7,9

26,1

17,4

50 -69 tuổi

11,9

7,9

10,0

6,7

26,1

17,4

9,4

6,3

Phụ nữ có thai (trong suốt cả quá trình)

+ 15 ****

+ 10 ****

Phụ nữ cho Chưa có kinh nguyệt trở lại
con bú

13,3

8,9

Phụ nữ sau Đã có kinh nguyệt trở lại
mãn kinh

26,1

17,4

> 50 tuổi (có kinh nguyệt)
> 70 tuổi

11,0

7,3

Loại khẩu phần có giá trị sinh học sắt trung bình (khoảng 10% sắt được hấp
thu): Khi khẩu phần có lượng thịt hoặc cá từ 30g - 90g/ngày hoặc lượng vitamin C từ
25 mg - 75 mg/ngày.
Loại khẩu phần có giá trị sinh học sắt cao (khoảng 15% sắt được hấp thu): Khi
khẩu phần có lượng thịt hoặc cá > 90g/ngày hoặc lượng vitamin C > 75 mg/ngày.
Bổ sung viên sắt được khuyến nghị cho tất cả phụ nữ mang thai trong suốt thai
kỳ. Những phụ nữ bị thiếu máu cần dùng liều điều trị theo phác đồ hiện hành.
3.1.3Sự hấp thu và chuyển hóa sắt trong cơ thể
Sắt là một loại chất dinh dưỡng rất khó hấp thu. Tỉ lệ sắt được hấp thu từ thực
phẩm thay đổi rất nhiều vì phụ thuộc nhiều yếu tố như loại thức ăn cung cấp sắt, tình
trạng dự trữ sắt của cơ thể, sự thiếu đủ chất đạm của cơ thể...Trong thực phẩm, sắt tồn

19


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

tại dưới 2 dạng chính: Sắt Heme và Sắt không Heme. Thức ăn động vật chứa cả hai
dạng sắt hem và sắt không heme với tỉ lệ trung bình thường gặp là 40% sắt heme và
60% sắt không heme, trong khi thức ăn thực vật chỉ chứa sắt không heme. Trong một
khẩu phần ăn bình thường, tỉ lệ sắt heme thường là 10%, tức là 90% sắt trong khẩu
phần ăn là từ sắt không heme. Dù ít hơn, nhưng tỉ lệ hấp thu của sắt heme là 25%,
trong khi tỉ lệ hấp thu của sắt không heme chỉ 10%.
Sắt trong thực phẩm cần có những protein đặc biệt để có thể hấp thu vào cơ thể.
Ở trong ống tiêu hóa, sắt được gắn với một protein do tế bào nhầy của niêm mạc ruột
tiết ra, có tên là mucosal ferritin và được đưa vào dự trữ trong tế bào nhầy (mucosal
cell) nằm ở niêm mạc ruột non. Khi sắt dự trữ trong cơ thể giảm đi hoặc nhu cầu sắt
tăng, sắt được giải phóng khỏi mucosal ferritin và gắn kết với protein mucosal
transferin, protein này vận chuyển sắt qua thành ruột vào máu. Trong máu, sắt gắn kết
với protein blood transferin để được vận chuyển đến tế bào, chủ yếu là ở tủy xương và
một ít cho tế bào cơ. Một phần sắt được chuyển về gan để tổng hợp thành dạng dự trữ.
Sắt trong các tế bào hồng cầu già bị hủy ở lách cũng sẽ gắn với blood transferin để
được vận chuyển về gan. Tại đây, sắt được gắn với các protein khác để hình thành
dạng dự trữ sắt trong cơ thể là ferritin và hemosiderin. Ferritin được dự trữ trong cả
xương và lách. Đây là dạng dự trữ sắt nhanh, tức là có thể thu giữ hoặc giải phóng sắt
vào máu nhanh chóng khi cơ thể thừa hay thiếu sắt. Khi lượng dự trữ dạng ferritin đã
bão hòa, gan sẽ tổng hợp dạng dự trữ chậm hemosiderin. Việc sắt luôn được gắn kết
với một protein khi ở trong cơ thể là một cơ chế bảo vệ, giúp cơ thể quản lý được
lượng sắt tự do trong máu, không để tăng đến mức nguy hiểm cho cơ thể vì sắt tự do
(sắt ion) là một chất oxy hóa có thể gây tổn thương không phục hồi cho các tế bào

Tình trạng dự trữ sắt trong cơ thể quyết định tỉ lệ hấp thu sắt. Nếu cơ thể thiếu
sắt, cơ thể sẽ gia tăng sự tổng hợp các protein mang sắt giúp tỉ lệ hấp thu tăng lên. Nếu
cơ thể bị suy dinh dưỡng, thiếu đạm, quá trình hấp thu và chuyển hóa sắt trong cơ thể
cũng bị ảnh hưởng. Ngược lại, nếu cơ thể thừa sắt, sự tổng hợp các protein mang này
cũng sẽ bị hạn chế. Người ta có thể gián tiếp định lượng sắt dự trữ trong cơ thể thông
qua định lượng protein mang blood ferritin.
Cơ chế giữ sắt tạm thời trong tế bào nhầu của niêm mạc ruột cũng là một cơ chế
bảo vệ cơ thể tránh tình trạng gia tăng sắt trong máu và trong các mô của cơ thể, một
tình trạng có thể dẫn đến ngộ độc cấp, nhất là khi cơ thể thiếu đạm. Dù vậy, đây cũng
là một cơ chế làm thất thoát khá nhiều sắt từ khẩu phần ăn, vì tế bào niêm mạc ruột
được thay mới mỗi 3-5 ngày, nên một lượng sắt đang được dự trữ tạm thời ở đây cũng
sẽ bị mất qua phân.
Sự hấp thu sắt còn bị ảnh hưởng bởi các chất dinh dưỡng khác trong bữa ăn.
Một số chất có tác dụng hỗ trợ hấp thu sắt, nhưng có một số chất khác lại cản trở hoặc
cạnh tranh với sự hấp thu của sắt.

20


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM

Khoa Công nghệ hóa học

Bảng 5 Các chất hỗ trợ hấp thu sắt
Chất

Thực phẩm cung cấp

MFP factor (yếu tố thịt, cá, Thịt, cá, thịt gia cầm
trứng)

Vitamin C

Trái cây, rau quả tươi

Citric acid

Trái cây họ citrus (cam, chanh, bưởi...)

Lactic acid

Sữa chua, do vi khuẩn chí tạo thành

Chlorhydric acid (HCL)

Dịch dạ dày

Đường

Thức ăn ngọt

Chất cản trở hấp thu sắt
Chất

Thực phẩm cung cấp

Phytate

Tinh bột

Chất xơ

Rau, củ, hạt, ngũ cốc

Oxalate

Rau bó xôi, rau chân vịt (spinach)

Canxi và phosphor

Sữa

EDTA

Phụ gia thực phẩm dùng để tạo tinh thể và tạo màu thực
phẩm

Tanic acid (Tanin)

Trà, cà phê, vỏ trái cây có vị chát

Trong số các yếu tố này, các yếu tố có tác dụng mạnh nhất là yếu tố MPF, Vitamin C
vàPhytate.
Ngoài ra, nếu niêm mạc ruột non bị tổn thương do bất kỳ nguyên nhân nào (viêm ruột
mạn, viêm ruột cấp, teo cùn niêm mạc do suy dinh dưỡng kéo dài...), sự hấp thu sắt
đều
bị ảnh hưởng
Do sự hấp thu sắt bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố như trên, lượng sắt hấp thu hàng
ngày thường rất thấp so với lượng cung cấp qua khẩu phần. Lượng sắt trung bình được
hấp thu vào máu ở người trưởng thành bình thường được ước lượng vào khoảng 10% 18% lượng sắt ăn vào. Với những người có bệnh lý đường ruột, sắt hấp thu có thể
giảm đến 2%. Nhưng ở người có nhu cầu cao, ví dụ như phụ nữ mang thai hay trẻ em

có độ tuổi tăng trưởng, lượng sắt hấp thu có thể lên đến 35%.

21