Mục tiêu phát hiện
Xác định axit béo chuyển hóa trong chất béo và dầu
Tổng quan
Giải pháp này tuân thủ Phương pháp chính thức AOCS Cd 14d-99 Xác định nhanh các đồng phân hình học trans riêng lẻ trong chất béo và dầu bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier phản xạ toàn phần suy giảm. Trong hầu hết các chất béo và dầu thực vật tự nhiên, các thành phần không bão hòa chỉ chứa các liên kết đôi riêng lẻ, tức là không liên hợp, ở cấu hình cis. Các liên kết cis này có thể bị đồng phân hóa thành cấu hình trans trong quá trình chiết xuất và chế biến, do quá trình oxy hóa, chuyển đổi trong quá trình gia nhiệt và/hoặc hydro hóa một phần. Chất béo động vật và chất béo biển có thể chứa một lượng đáng kể các đồng phân trans tự nhiên. Các liên kết trans riêng lẻ trong axit béo mạch dài, este metyl axit béo (FAME), xà phòng và triacylglycerol (TAG) có thể được đo bằng quang phổ hồng ngoại. Một dải hấp thụ với cực đại khoảng 966 cm-1 (10,3 μm), phát sinh từ sự biến dạng CH xung quanh liên kết đôi trans, được thể hiện trong phổ của tất cả các hợp chất chứa nhóm trans riêng lẻ.
Nguyên tắc
Mẫu chất béo, hoặc chất béo được chiết xuất từ mẫu bằng ete dầu mỏ, được đo trực tiếp bằng máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) được trang bị đầu dò hồng ngoại và phụ kiện phản xạ toàn phần suy giảm ngang (HATR). Hàm lượng phần trăm axit béo chuyển hóa trong tổng lượng chất béo được tính toán dựa trên hiệu chuẩn với đường cong chuẩn axit béo chuyển hóa.
Điều kiện vận hành
Nhạc cụ và phụ kiện
1) Dụng cụ:Máy quang phổ FTIR HKL-14 dùng để đo hàm lượng axit béo chuyển hóa.
2) Phụ kiện: Phụ kiện HATR (Horizontal Attenuated Total Reflectance)
Thông số kiểm thử
1) Độ phân giải: 4 cm-1
2) Số lần quét: 64 3) Dải phổ: 4000–600 cm-1
Thuốc thử (Trừ khi có quy định khác, tất cả thuốc thử phải là thuốc thử phân tích)
1) Ete dầu mỏ (khoảng nhiệt độ sôi: 30–60°C)
2) Natri sunfat khan
3) Tiêu chuẩn Triolein (độ tinh khiết ≥99%)
4) Chất chuẩn Trielaidin (độ tinh khiết ≥98%)
5) Ethanol tuyệt đối
Người khác
1) Cân phân tích (độ chính xác 0,0001 g)
2) Bể ổn nhiệt (100 ± 0,1°C)
3) Lò sấy (400 ± 0,1°C)
4) Giấy cân
5) Lọ có nắp vặn (màu nâu, 5 ml)
6) Nhíp
7) Bông đã tách dầu
8) Ống mao dẫn
Chuẩn bị mẫu
Mẫu dầu/mỡ
1) Các mẫu dầu trong suốt có thể được phân tích trực tiếp.
2) Mẫu dầu bị đục hoặc kết tủa cho thấy sự hiện diện của hơi ẩm hoặc tạp chất. Trong trường hợp này, hãy thêm một lượng natri sulfat khan thích hợp, khuấy đều và ly tâm để thu được chất béo trong suốt để phân tích.
Mẫu không chứa dầu/chất béo
1) Mẫu chiết xuất chất béo trực tiếp
Cân một lượng mẫu đã được đồng nhất hóa thích hợp (đảm bảo thu được 1–2 g chất béo đã chiết xuất), ngâm và khuấy đều với ete dầu mỏ, lọc qua giấy lọc vào bình, và làm bay hơi dịch chiết đến khô bằng máy bay hơi quay ở 30°C để thu được chất béo.
2) Các mẫu chiết xuất chất béo gián tiếp (ví dụ: các sản phẩm từ sữa)
Đối với các mẫu không chứa chất béo có chứa lipid không thể chiết xuất, cần sử dụng các phương pháp tương ứng dựa trên loại thực phẩm để xác định hàm lượng chất béo. Ví dụ: phương pháp chiết xuất Soxhlet được sử dụng để xác định chất béo tự do; phương pháp thủy phân axit được áp dụng để xác định chất béo trong thực phẩm; phương pháp thủy phân kiềm được áp dụng để xác định chất béo trong sữa, các sản phẩm từ sữa và thực phẩm chế biến đặc biệt; trong khi phương pháp Gerber được sử dụng để xác định chất béo trong sữa tươi, sữa tiệt trùng và sữa thanh trùng.
Giải pháp tiêu chuẩn
Cân chính xác X gam trielaidin và (0,3 - X) gam triolein (với độ chính xác 0,0001 gam) vào một lọ thủy tinh màu nâu có nắp vặn 5 ml, trong đó X tương ứng với các giá trị sau: 0,0150 g, 0,0300 g, 0,0600 g, 0,0900 g, 0,1200 g, 0,1500 g và 0,1800 g.
Các dung dịch chuẩn hỗn hợp thu được sẽ có tỷ lệ khối lượng axit béo chuyển hóa lần lượt là: 5,00%, 10,00%, 20,00%, 30,00%, 40,00%, 50,00% và 60,00%.
Bảo quản: Cho các mẫu chuẩn vào tủ đông; chúng vẫn giữ được hiệu lực trong 6 tháng.
Quy trình thử nghiệm
Kiểm tra mẫu
Đặt mẫu dầu hoặc chất béo được chiết xuất từ mẫu không phải dầu vào bể nước ở 60°C để làm tan chảy và duy trì nhiệt độ. Ngay lập tức lấy một lượng nhỏ mẫu và bôi trực tiếp lên tinh thể kẽm sunfua (ZnSe), đảm bảo toàn bộ bề mặt tinh thể được phủ kín. Sau đó, nhanh chóng thu thập phổ hấp thụ hồng ngoại của nó. Tỷ lệ phần trăm axit béo chuyển hóa trong chất béo được xác định bằng cách hiệu chỉnh với đường cong chuẩn.
Đường cong chuẩn
Chuẩn bị: Thực hiện các bước tương tự như quy trình kiểm tra mẫu đối với các dung dịch chuẩn. Sử dụng phần trăm hàm lượng (%) trielaidin trong các dung dịch chuẩn làm trục X và diện tích đỉnh của đỉnh đặc trưng axit béo chuyển hóa ở 966 cm⁻¹ trong phổ hồng ngoại (tham khảo Hình 1, phổ hồng ngoại chuẩn của trielaidin) làm trục Y, thiết lập phương trình hồi quy tuyến tính đơn biến.
|
Hình 1. Phổ hồng ngoại chuẩn của Trielaidin. |
Tính toán
Tỷ lệ khối lượng axit béo chuyển hóa (X) trong mẫu được tính bằng phương trình: X = c × k
Ở đâu:
X —Tỷ lệ khối lượng axit béo chuyển hóa trong mẫu, %
c —Tỷ lệ khối lượng axit béo chuyển hóa trong chất béo thu được từ đường cong chuẩn, %
k —Tỷ lệ khối lượng chất béo trong mẫu (nếu mẫu là dầu/chất béo nguyên chất thì k=1).
Kết quả kiểm tra
Chuẩn bị đường cong chuẩn
Đường cong chuẩn cho axit béo trans đã được thiết lập, và phổ chuẩn hồng ngoại được thu được ở các nồng độ axit béo trans là 5,00%, 10,00%, 20,00%, 30,00%, 40,00%, 50,00% và 60,00%, như thể hiện trong hình dưới đây. Mỗi nồng độ được quét ba lần, và giá trị trung bình cộng của ba phép đo được lấy làm kết quả cuối cùng.
|
Hình 2. Phổ hồng ngoại của các mẫu chuẩn axit béo chuyển hóa. |
 |
Hình 3. Đường cong chuẩn axit béo chuyển hóa trong xét nghiệm HATR. |
Kiểm tra mẫu
Hàm lượng axit béo chuyển hóa đã biết (m, %) | Và | Hàm lượng axit béo chuyển hóa được tính toán (x, %) |
21.08 | 3,813 | 22,56% |
29,39 | 4.711 | 29,75% |
48,80 | 7.084 | 48,77% |
Ghi chú:(1)Phương trình tuyến tính: y=0.1249x +0.9987. (2)Tính toán sai số tương đối: δ=(xm)/m ×100%
Phần kết luận
Kết quả cho thấy phương pháp này rất dễ thực hiện và có tính tuyến tính tuyệt vời. Bằng cách xử lý sơ bộ tối thiểu các chất béo chuyển hóa có nồng độ đã biết và phân tích phổ hồng ngoại của chúng, hàm lượng axit béo chuyển hóa được tính toán bằng cách sử dụng đường cong hiệu chuẩn tiêu chuẩn đã được thiết lập. Kết quả khẳng định rằng phương pháp này không chỉ dễ thực hiện mà còn cho kết quả đo chính xác, rất phù hợp để xác định hàm lượng axit béo chuyển hóa trong dầu và chất béo ăn được.