I.CÁC CHỈ SỐ XÁC ĐỊNH ĐỐI VỚI DẦU
1.Các phương pháp xác định chỉ số acid và hàm lượng acid béo của dầu mỡ.
1.1.Khái niệm:
- Dưới tác dụng của các enzyme thủy phân (lipaza. Photpholipaza) khi có trong
nước và nhiệt độ, triglyceride sẽ phân cắt ở mối liên kết. Các acid khơng no hoặc có
mạch ngắn ( như dầu dừa) dễ bị thủy phân hay oxy hóa phóng thích các acid béo tự do có
khối lượng phân tử nhỏ dễ bay hơi gây mùi khó chịu.
- Qua chỉ số acid người ta có thể đánh giá được chất lượng dầu mỡ, chỉ số acid càng
cao thì dầu càng chứa nhiều acid tự do.
1.2.Định nghĩa:
1.2.1.Chỉ số acid.
- Chỉ số acid của dầu mỡ là số mg KOH cần thiết dùng để trung hịa hết các acid
béo tự do có trong 1g dầu mỡ
- Chỉ số acid dự báo về khả năng bảo quản sản phẩm và cho biết mức độ thủy phân
của chất béo.
- Hàm lượng acid béo tự so là tỷ lệ phần trăng acid béo tự do có trong dầu, tùy theo
bản chất của dầu mỡ hàm lượng acid béo tự so được biểu thị:
+ Dầu dừa nhân cọ : biểu thị theo acid Lauric
+ Dầu cọ:
: biểu thị theo acid Panmatic
+ Các loại dầu khác
: biểu thị theo acid Oleic
1.2.2.Phạm vi áp dụng.
- Phương pháp này áp dụng cho dầu mỡ động vật và thực vật. Không áp dụng cho
các loại sáp.
1.3.Nguyên tắc:
- Định phân các acid béo có trong dầu mỡ bằng cách hòa tan dầu mỡ trong cồn đã
trung hịa. Sau đó dùng KOH chuẩn trực tiếp xuống dung dịch mẫu với chỉ thị PP.
RCOOH + KOH = RCOOK + H2O
- Tại điểm tương đương xuất hiện màu hồng
1.4.Dụng cụ - hóa chất.
- Cân phân tích
- Bình tam giác
- Cóc thủy tinh
Buret 25ml
PP 1%
Bếp điện
Dung dịch KOH 0,1N
Cồn 96o
1.5.Tiến hành:
- Lấy vào erlen sạch khô khoảng 5g chất béo
- Hịa tan mẫu bằng 100ml cồn nóng đã trung hòa
- Nhỏ vào erlen 5 giọt PP 1%
- Dùng KOH 0,1N chuẩn trực tiếp xuống dung dịch mẫu cho đến khi dung dịch có
màu hồng nhạt bền trong 30 giây thì ngưng
-
Đọc kết quả trên buret
Khi chuẩn phải lắc đều và mạnh.
1.6 Tính kết quả:
AV=
-
Trong đó:
+ N: nồng độ của dung dịch
+ 56,11: số gam KOH trong 1ml KOH
+ V: thể tích KOH tiêu tốn (ml)
+ M: khối lượng phân tử(g)
+ Hàm lượng acid béo tự do tính theo FFA
FFA=
-
56,11 * V * N
M
AV * M * 100
56 * 1000
Trong đó:
+ V: thể tích dung dịch KOH đã sử dụng(ml)
+ M: khối lượng phân tử của dung dịch mol/l acid béo
- Nếu:
+ FFA tính theo acid lauric: M=200
+ FFA tính theo acid Oleic: M= 282
+ FFA tính theo acid Panmatic:M=256
1.7. Những điều cần lưu ý trong quá trình xác định chỉ số acid:
1.7.1. Đối với các loại dầu sẫm màu:
- Đối với các loại dầu này ta có các chỉ thị sau đây thay cho PP.
- Dung dịch thimol xanh 1% dùng cho dầu có màu đỏ ( dung dịch đổi từ màu cam
sang màu xanh).
- Dung dịch Ankali Blue 6B 0,75% dùng cho dầu có màu sẫm ( dung dịch đổi từ
màu cam sang vàng nhạt).
1.7.2. Điều kiện chuẩn độ.
- Đây là phương pháp chuẩn độ acid bazơ nên cần phải trung tính theo chỉ thị PP.
- Để tăng quá trình hịa tan cân đun cồn.
- Chọn chỉ thị PP vì tại điểm tương đương tồn tại kiềm RCOOK có PT =9.
2.Phương pháp xác định chỉ số peroxit của dầu.
2.1. Khái niệm:
- Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo khơng no dễ bị oxy hóa. Đa số các phản
ứng xảy ra ở những nối đôi trong mạch, tùy thuộc vào bản chất oxy hóa và điều kiện phản
ứng mà tạo ra các sản phẩm khơng hịa tồn, một trong những sản phẩm đó là peroxit.
- Chỉ số peroxit đặc trưng cho mức độ ơi hóa của dầu mỡ, thường xảy ra trong quá
trình bảo quản dầu mỡ. Nếu dầu mỡ bị ơi chua nhiều nghĩa là các peroxit có nhiều trong
dầu mỡ, gây hư hỏng dầu mỡ. Các chất peroxit là chất độc đối với cơ thể của con người
( gây ung thư).
2.2. Định nghĩa:
- Chỉ số peroxit là số mili đương lượng của oxy hoạt hóa có trong 1 kilogram mẫu
thử.
- Chỉ số peroxit biểu thỉ cho mức độ bị oxy hóa của chất béo.
2.3. Nguyên tắc:
- Dựa vào tác dụng của peroxit với dung dịch KI ra I 2 tự do (trong môi trường acid
acetic và chloroform). Sau đó chuẩn độ Iod tự do bằng dung dịch chuẩn Natrithisulfat với
chỉ thị hồ tinh bột
2.4. Dụng cụ - hóa chất:
- Dụng cụ: cân phân tích, buret, erlen nút nhám, ống đong, pipet.
- Hóa chất: chloroform, acid acetic, dung dịch hồ tinh bột, dung dịch Na 2S2O3 0,1N
được pha từ ống chuẩn.
- Dung dịch KI bão hòa: được pha mới và làm sạch khỏi iodat và I2 tự do. Để kiểm
tra dung dịch KI bão hòa, thêm 2 giọt hồ tinh bột vào 0,5ml dung dịch KI trong 30ml
dung dịch CH3COOH:CHCL3 theo tỷ lệ 3:2, nếu cómàu xanh mà phải thêm hơn 1 giọt
Na2S2O3 0,1N thì bỏ dung dịch KI này và pha dung dịch KI mới.
2.5.Tiến hành:
- Cân vào erlen có nút nhám 3-5g mẫu. Hịa tan mẫu thử bằng 10ml chloroform,
thêm 15ml acid acetic. Thêm 1ml dung dịch KI bão hịa. Đậy kín erlen ngay. Lắc trong 1
phút, để yên chính xác 5 phút ở nơi tối nhiệt độ từ 15-20 oC ( theo ISO) hoặc lắc và để yên
bình vào chỗ tối 1 phút (theo AOCS).
- Thêm 30ml nước cất, lắc mạnhm thêm 5 giọt hồ tinh bột làm chất chỉ thị. Chuẩn
độ iod tạo thành bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N đến khi mất màu tím đặc trưng của iod.
- Tiến hành đồng thời thí nghiệm kiểm chứng, thay chất béo bằng 3-5 ml nước cất.
Nếu kết quả mẫu trắng vượt quá 0,1ml dung dịch Na 2S2O3 0,1N thì đổi hóa chất do khơng
tinh khiết.
2.6.Tính kết quả:
PoV=
-
-
(V1 − V2 ) * T
*1000 (Meq/kg)
m
Trong đó:
+ PoV: chỉ số peroxit. Meq/kg
+ V1: số ml Na2S2O3 0,1N dùng định phân mẫu thí nghiệm
+ V2: số ml Na2S2O3 0,1N dùng định phân mẫu kiểm chứng
+ T: hệ số hiệu chỉnh nồng độ của Na2S2O3, T=1 nếu pha từ ống chuẩn
+ m: khối lượng mẫu,g
+ N: nồng độ đương lượng gam Na2S2O3
Phép thử được tiến hành trong ánh sáng ban ngày khuyếch tán hay ánh sáng nhân
tạo, tránh tia cực tím. Cân lượng mẫu thử chính xác theo chỉ số peroxit dự kiến
như sau:
Chỉ số peroxit dự kiến (meq/kg)
0-12
12-20
20-30
30-50
50-90
-
Khối lượng mẫu thử (gam)
5,2-2,0
2,0-1,2
1,2-0,8
0,8-0,5
0,5-0,3
Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của hai phép thử cùng lúc hoặc kế tiếp. Độ
lệch của hai phép thử theo bảng sau:
Chỉ số peroxit (meq/kg)
Nhỏ hơn 1
1-6
6-12
Lớn hơn 12
Độ lặp lại
0,1
0,2
0,5
1,0
2.7.Những điều cần chú ý trong quá trình xác định chỉ số peroxit.
- Đây là phương pháp chuẩn độ Iod nên cần chú ý những điểm sau:
+ Tiến hành trong mơi trường acid mạnh thì dễ sinh ra phản ứng oxy hóa của I với oxy khơng khí do đó sẽ gây sai số tương đối lớn:
I - + O 2 + H + = H 2 O + I2
- Nếu chuẩn độ ở mơi trường kiềm thì:
I2 + OH- =IO- + H2O + I- Không được phép gia nhiệt (dùng nước cất nóng) trong khi chuẩn độ vì iod rất dễ
bị thăng hoa ở nhiệt độ cao. Khi cho hồ tinh bột vào cần tiến hành chuẩn độ ngay vì iod
hấp phụ mạnh lên bề mặt của hồ tinh bột. Nếu để hồ tinh bột lâu trong quá trình chuẩn độ
Iod sẽ chui sâu vào cấu trúc của hồ tinh bột do đó sẽ gây sai số/
3.Phương pháp xác định chỉ số Iod của dầu mỡ:
3.1.Khái niệm:
- Chỉ số iod cho biết mức độ chưa no của dầu mỡ, chỉ số iod càng cao thì
triglyceride càng chứa nhiều nối đôi. Tuy nhiên, nhược điểm của chỉ số iod là chỉ cho biết
mức độ chưa no mà không cho biết chi tiết cấu trúc của dầu mỡ và thành phần acid béo
chưa no, hai tính chất này rất quan trọng nếu muốn sử dụng tính chưa no của dầu cho
mục đích cơng nghiệp ( sơn, vecni, mực in,…). Chỉ số iod còn được sử dụng để phân loại
dầu.
3.2.Định nghĩa:
- Chỉ số iod của dầu béo là số gam iod kết hợp tại vị trí nối đơi của các acid béo
khơng no có trong 100g chất béo.
3.3.Ngun tắc:
- Một nối đôi trong acid béo của lipid cho phản ứng cộng với hai nguyên tử nhóm
halogen. Khi cho chất béo tác dụng với một lượng thừa halogen và định lượng halogen
thừa, ta suy ra được chỉ số iod. Chỉ số iod cho biết mức độ không no của chất béo. Các
liên kết không no là nguyên nhân của các biến đổi hóa học và sinh học mà điển hình là sự
oxy hóa.
3.4.Xác định chỉ số iod theo phương pháp Kaufmann.
- Phương pháp Kaufmann dựa trên phản ứng của Br 2 và NaBr lên các nối đôi của
acid béo chưa no. Dung dịch này được pha trong rượu methylic.
- NaBr.Br2 là một hợp chất không bền trong dung dịch. Ái lực hóa học của hợp chất
này khơng đủ để xảy ra phản ứng thay thế hydro. Phản ứng giữa NaBr.Br 2 và các nối đôi
của acid béo xảy ra như sau:
NaBr.Br2 + - CH=CH - - CH(Br) – CH(Br) - + NaBr
- Dùng KI để giải phóng I2 từ lượng NaBr.Br2 dư; sau đó chuẩn độ I2 tạo thành bằng
Na2S2O3 như sau:
Nabr.Br2 + 2KI NaBr + 2KBr + I2
I2 + Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI
3.4.1. Dụng cụ:
- Erlen có nút nhám
- Pipet
- Buret 25ml
- Cân phân tích
3.4.2. Hóa chất:
- Chloroform.
- Dung dịch KI 15%.
- Hồ tinh bột 1%.
- Dung dịch Na2S2O3 0,1N pha từ ống chuẩn
- Thuốc thử Kaufmann; 1l methanol + 150g NaBr khuấy kỹ đến bão hòa. Lọc và
thêm vào đó 5,5 mo Brom lỏng. Bảo quản trong chai thủy tinh màu nâu.
3.4.3. Tiến hành:
- Cân vào erlen khoảng 100-150mg mẫu. Thêm vào 5ml chloroform khan để hòa tan
chất béo và 5ml thuốc thử Kaufmann, đậy nắp lại. Lắc đều và để vào chỗ tối 30 phút, lấy
ra, thêm vào 5ml KI 15%, lắc đều và thêm vào 25ml nước cất, lắc tròn thật kỹ. Định phân
lượng iod bằng Na2S2O3 0,1N cho đến khi có màu vàng nhạt, thêm vài giọt hồ tinh bột,
dung dịch có màu sẫm, định phân tiếp đến khi mất màu. Lắc kỹ để tránh iod còn nằm
trong chloroform.
- Thực hiện 2 mẫu thí nghiệm ( mẫu thử) và 2 mẫu kiểm chứng ( mẫu trắng).
- Việc cân mẫu thử thay đổi theo chỉ số iod dự kiến, được qui định như sau:
Chỉ số iod dự kiến
Khối lượng mẫu
Chỉ số iod dự kiến
Khối lượng mẫu
thử
thử
<5
3,00
51-100
0,20
5-20
1,00
101-150
0,13
21-50
0,40
151-200
0,10
Na2S2O3 0,1N
- Lấy trị số trung bình của 2 lần thử với điều kiện sai số tối đa là:
Chỉ số iod
Sai số
1-50
0,4
50-100
0,8
100-200
1,0
- Kết quả chỉ được chấp nhận với điều kiện các phép thử phải được tiến hành liên
tiếp nhau, cùng một người phân tích, sử dụng cùng các thiết bị trên cùng một mẫu thử.
3.6.Những điểm cần lưu ý trong quá trình chuẩn độ iod.
- Mẫu thử phải được cân chính xác đến 0,0001g.
- Khối lượng của 2 lần thử không được chênh lệch nhiều để tránh sai số.
- Trong quá trình chuẩn độ cần phải lắc mạnh và thật đều, vào cuối quá trình chuẩn
độ ( khi cho hồ tinh bột vào) cần phải nhỏ từ từ Na 2S2O3 0,1N, vì trong giai đoạn này sự
thay đổi màu xảy ra rất nhanh.
3.6.1 Xác đinh chỉ số xà phịng hóa trong dầu
a, Định nghĩa:
- Chỉ số xà phịng hóa (SV) là số mg KOH dùng để trung hòa hết với các acid béo
tự do và liên kết có trong 1g chất béo.
b, Nguyên tắc:
- Dùng một lượng kiềm dư thủy phân liên kết este của glyceride và xà phịng hóa tất
cả các acid béo có trong chất béo. Chuẩn độ lượng kiềm dư để tính được chỉ số xà phịng
CH2OCOR1
CH2OH
R1COOK
CHOCOR2 +
3KOH
CH2OCOR3
RCOOH
CHOH
+
CH2OH
+
KOH
RCCOK
R2COOK
R3COOK
+
H2 O
c, Dụng cụ, hóa chất:
- Cân phân tích, bếp cách thủy.
- Pipet, buret 25ml, ống sinh hàn khí, bình cầu 100.
- KOH 0,5N trong rượu etylic.
- H2SO4 0,5N.
- Chỉ thị Phenolphtalein 1%.
4. Cách tiến hành:
- Cân chính xác khoảng 0,5g mẫu vào bình cầu, lấy chính xác 15ml dung dịch KOH
trong rượu. Gắn ống sinh hàn khí, đun sơi trên bếp cách thủy trong 60 phút, thỉnh thoảng
lắc nhẹ. Nếu dầu mỡ có điểm nóng chảy cao và khó bị xà phịng hóa phải đun trong 2h.
- Lấy bình cầu ra, làm nguội bằng nước lạnh. Bỏ ống sinh hàn, thêm vào 10ml nước
cất, 5 giọt phenolphthalein và chuẩn độ bằng H2SO4 0,5N đến khi màu hồng mất hoàn
toàn.
- Tiến hành đồng thời với mẫu kiểm chứng thay mẫu thật bằng 0,5ml nước cất.
4.1.Tính kết quả:
- Chỉ số xà phịng hóa:
SV =
(V0 − V ) * T * 28,05
m
-
Trong đó:
+ V0 : số ml KOH 0,5N dùng định phân mẫu kiểm chứng.
+ V: số ml KOH dùng định phân mẫu thí nghiệm.
+ m: khối lượng mẫu thí nghiệm, g
+ T; hệ số hiệu chỉnh nồng độ dung dịch kiềm.
4.2.Xác định chỉ số Este và hàm lượng glycerol.
4.2.1.Chỉ số este:
- Chỉ số este hóa (EV) là số mg KOH cần để tác dụng với acid béo liên kết với
glycerol (glycerin) có trong 1g chất béo.
- Chỉ số este hóa được tính tốn thơng qua kết quả xác định chỉ số xà phịng hóa
(SV) và chỉ số acid (AV)
EV = SV – AV
4.2.2. Hàm lượng glycerol
- Để giải phóng 1 phân tử glycerol cần 3 phân tử KOH, do đó có thể tính hàm lượng
glycerol(%) thơng qua chỉ số EV
G=
96,06 * EV * 100
168,33 * 1000