Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12322:2018 về Bia - Xác định hàm lượng flavanoid - Phương pháp quang phổ do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F9 Đồ uống biên soạn, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định quy trình kỹ thuật chi tiết nhằm xác định hàm lượng flavanoid trong các sản phẩm bia bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis).
Phạm vi áp dụng và đối tượng kiểm nghiệm
Tiêu chuẩn này áp dụng trực tiếp cho các phòng thử nghiệm, cơ quan kiểm định chất lượng và các nhà sản xuất bia nhằm kiểm soát hàm lượng flavanoid - một nhóm hợp chất polyphenol quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan, độ ổn định keo và khả năng chống oxy hóa của bia.
Nguyên tắc của phương pháp xác định
- Phương pháp dựa trên phản ứng tạo màu đặc trưng giữa các hợp chất flavanoid có trong mẫu bia với thuốc thử chuyên dụng trong môi trường axit mạnh.
- Phức chất màu tạo thành sau phản ứng có độ bền nhất định và có cực đại hấp thụ ở một bước sóng xác định trong vùng ánh sáng khả kiến.
- Đo độ hấp thụ quang của dung dịch phản ứng bằng máy đo quang phổ, từ đó xác định hàm lượng flavanoid dựa trên đường chuẩn được thiết lập từ chất chuẩn tương đương (thường là catechin).
Thiết bị, dụng cụ và hóa chất yêu cầu
- Thiết bị đo quang phổ: Máy đo quang phổ UV-Vis có khả năng đo độ hấp thụ ở bước sóng quy định, trang bị cuvet có chiều dày truyền quang thích hợp (thường là 10 mm).
- Dụng cụ phòng thí nghiệm: Bình định mức các dung tích, pipet chính xác, ống nghiệm, bể điều nhiệt kiểm soát nhiệt độ ổn định, và thiết bị lọc hoặc ly tâm để làm trong mẫu.
- Hóa chất và thuốc thử: Sử dụng hóa chất tinh khiết phân tích bao gồm axit clohydric (HCl), metanol hoặc etanol, thuốc thử tạo màu (như p-dimethylaminocinnamaldehyde) và chất chuẩn flavanoid tinh khiết để dựng đường chuẩn.
Quy trình chuẩn bị mẫu và tiến hành thử nghiệm
- Chuẩn bị mẫu bia: Mẫu bia phải được giải phóng hoàn toàn khí carbon dioxide (CO2) bằng phương pháp lọc qua giấy lọc nếp gấp hoặc lắc mạnh trước khi tiến hành phân tích. Nếu mẫu có độ đục cao, cần tiến hành ly tâm hoặc lọc để đảm bảo độ trong suốt.
- Xây dựng đường chuẩn: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn flavanoid với các nồng độ chính xác khác nhau. Tiến hành phản ứng tạo màu tương tự như mẫu thử và đo độ hấp thụ quang để vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ và độ hấp thụ quang.
- Tiến hành phản ứng tạo màu: Hút một thể tích mẫu bia đã chuẩn bị vào ống nghiệm, thêm thuốc thử tạo màu và axit theo tỷ lệ quy định. Tiến hành ủ hỗn hợp trong bể điều nhiệt ở nhiệt độ và thời gian tiêu chuẩn để phản ứng xảy ra hoàn toàn.
- Đo quang phổ: Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu thử ở bước sóng quy định, sử dụng mẫu trắng (mẫu đối chứng không chứa thuốc thử hoặc không chứa mẫu bia) để hiệu chỉnh thiết bị về giá trị không.
Tính toán và biểu thị kết quả
- Hàm lượng flavanoid trong mẫu bia được tính toán dựa trên trị số độ hấp thụ quang đo được và phương trình đường chuẩn đã thiết lập.
- Kết quả cuối cùng được biểu thị bằng miligam catechin tương đương trên một lít bia (mg/l) hoặc đơn vị tương đương theo quy định của tiêu chuẩn.
- Báo cáo thử nghiệm phải thể hiện rõ phương pháp áp dụng, các thông số vận hành, kết quả trung bình của các lần đo song song và mọi yếu tố bất thường ghi nhận được trong quá trình phân tích.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12322:2018 có hiệu lực kể từ ngày ban hành công bố của Bộ Khoa học và Công nghệ, đóng vai trò là căn cứ kỹ thuật thống nhất trên phạm vi toàn quốc cho việc phân tích và đánh giá chất lượng bia.
BIA - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FLAVANOID - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ
Beer - Determination of flavanoids content- Spectrophotometric method
Lời nói đầu
TCVN 12322:2018 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn của Hiệp hội Đồ uống châu Âu EBC Method 9.12 (1997) Flavanoids in beer by spectrophotometry;
TCVN 12322:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F9 Đồ uống biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
BIA - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FLAVANOID - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ
Beer - Determination of flavanoids content- Spectrophotometric method
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp quang phổ để xác định hàm lượng flavanoid của bia.
Phương pháp này có thể áp dụng đối với các loại bia vàng, có hàm lượng flavanoid từ 3,0 mg/L đến 200 mg/L tính theo đương lượng ( )-catechin.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử
Trong môi trường axit, hợp chất p-dimethyl aminocinnamaldehyd phản ứng với các flavanoid trong mẫu thử như ( )-catechin để tạo thành các hợp chất tạo màu. Phương pháp này cho phép định lượng catechin và các hợp chất proanthocyanidin gây đục trong bia nhưng không ước tính được các flavanol và các flavanol glycosid.
Phẩn mẫu thử đã pha loãng được trộn với dung dịch axit của p-dimethyl aminocinnamaldehyd, chất màu thu được sẽ được xác định bằng cách đo độ hấp thụ.
Nồng độ của các flavanoid được xác định trực tiếp từ công thức hồi quy. Phương pháp này được hiệu chuẩn bằng ( )-catechin nên kết quả tính theo đương lượng ( )-catechin.
Sử dụng thuốc thử tinh khiết phân tích và nước được sử dụng ít nhất đạt loại 3 theo TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), trừ khi có quy định khác.
4.1 Axit clohydric đặc, d = 1,19
4.2 Metanol.
4.3 Thuốc thử màu, dung dịch p-dimethylaminocinnamaldehyd, 1 g/L
Hòa tan 500 mg p-dimethyl aminocinnamaldehyd 98 % trong hỗn hợp đã làm nguội trước gồm 125 ml axit clohydric đặc (4.1) và 350 ml metanol (4.2) đựng trong bình định mức dung tích 500 ml, thêm metanol đến vạch.
Chuẩn bị thuốc thử hàng tuần và bảo quản thuốc thử nơi tối.
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thử nghiệm và cụ thể như sau:
5.1 Thiết bị đo quang phổ, có thể đo độ hấp thụ ở bước sóng 640 nm.
5.2 Cuvet thủy tinh, chiều dài đường quang 10 mm.
5.3 Bình định mức, dung tích 100 ml và 500 ml.
5.4 Pipet định mức, có thể phân phối các thể tích 1,0; 5,0 và 10,0 ml.
5.5 Bình nón, dung tích 1 000 ml.
Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải đúng là mẫu đại diện. Mẫu không bị hư hỏng hoặc không bị thay đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.
Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Nên lấy mẫu theo TCVN 5519 (ST SEV 5808)[1].
7.1 Chuẩn bị mẫu thử
Ổn định mẫu thử ở nhiệt độ khoảng 20 °C. Khử khí bằng cách chuyển mẫu vào bình nón (5.5), ban đầu lắc nhẹ sau đó lắc mạnh hơn cho đến khi không còn bọt khí thoát ra. Không khử khí bằng cách lọc vì giấy lọc sẽ hấp phụ các flavanoid.
7.2 Pha loãng mẫu
Dùng pipet (5.4) lấy 10,0 ml phần mẫu thử đã khử khí (7.1), cho vào bình định mức 100 ml (5.3). Thêm nước đến vạch.
7.3 Xác định
Dùng pipet (5.4) lấy 1,00 ml mẫu thử đã pha loãng (7.2) cho vào ống nghiệm. Thêm 5,00 ml thuốc thử màu (4.3) và trộn. Sau 10 min, chuyển hỗn hợp vào cuvet 10 mm (5.2) và đọc độ hấp thụ ở bước sóng 640 nm (A640s).
7.4 Mẫu trắng
Trộn 1,00 ml nước với 5,00 thuốc thử màu (4.3). Chuyển hỗn hợp vào cuvet 10 mm (5.2) và đọc độ hấp thụ ở bước sóng 640 nm (A640b). Thực hiện hai phép xác định đồng thời.
Hàm lượng flavanoid của mẫu thử, X, biểu thị bằng miligam đương lượng ( )-catechin trên lít (mg/L), được tính theo Công thức:
X = 335 x (A640s - A640b)
Trong đó:
A640s là giá trị độ hấp thụ trung bình đối với mẫu thử;
A640b là giá trị độ hấp thụ trung bình đối với mẫu trắng.
Biểu thị kết quả đến một chữ số thập phân.
Các giá trị độ chụm dưới đây được xác định từ dữ liệu thử nghiệm liên phòng. Các giá trị độ chụm này có thể không áp dụng được cho các dải nồng độ và nền mẫu khác với dải nồng độ và nền mẫu đã nêu.
9.1 Độ lặp lại
Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm độc lập, đơn lẻ về hàm lượng flavanoid, thu được khi sử dụng cùng một phương pháp, trên vật liệu thử giống hệt nhau, trong cùng một phòng thử nghiệm, do cùng một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, trong cùng một khoảng thời gian ngắn, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn giá trị giới hạn lặp lại r = 0,13 m.
Trong đó m là giá trị trung bình của hàm lượng flavanoid, biểu thị bằng miligam đương lượng ( )-catechin trên lít (mg/L).
9.2 Độ tái lập
Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ về hàm lượng flavanoid, thu được khi sử dụng cùng một phương pháp, trên vật liệu thử giống hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do những người khác nhau thực hiện, sử dụng thiết bị khác nhau, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn giá trị giới hạn tái lập R = 0,21 m.
Trong đó m là giá trị trung bình của hàm lượng flavanoid, biểu thị bằng miligam đương lượng ( )-catechin trên lít (mg/L).
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
c) phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;
d) mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường khác có thể ảnh hưởng đến kết quả;
e) kết quả thử nghiệm thu được.
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 5519 (ST SEV 5808), Bia - Quy tắc nghiệm thu và phương pháp lấy mẫu
[2] Delcour, J. A. and D. J. Janssens De Varebeke. 1985. “A new colourimetric assay for flavanoids in pilsner beers”. Journal of the Institute of Brewing 91(1): 37-40.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6061:2009 về Bia - Xác định độ màu bằng phương pháp quang phổ
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5563:2009 về Bia - Xác định hàm lượng cacbon dioxit
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9524:2012 (EN 14133:2009) về Thực phẩm - Xác định hàm lượng ochratoxin A trong rượu vang và bia - Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) có làm sạch bằng cột ái lực miễn nhiễm
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12320:2018 về Bia - Xác định hàm lượng nitơ amin tự do - Phương pháp quang thổ
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4851:1989 (ISO 3696-1987) về nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5519:1991 (ST SEV 5808:1986) về bia - Quy tắc nghiệm thu và phương pháp lấy mẫu do Ủy ban Khoa học Nhà nước ban hành
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6061:2009 về Bia - Xác định độ màu bằng phương pháp quang phổ
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5563:2009 về Bia - Xác định hàm lượng cacbon dioxit
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9524:2012 (EN 14133:2009) về Thực phẩm - Xác định hàm lượng ochratoxin A trong rượu vang và bia - Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) có làm sạch bằng cột ái lực miễn nhiễm
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12320:2018 về Bia - Xác định hàm lượng nitơ amin tự do - Phương pháp quang thổ