Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7811-3:2007 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 6636-3:1983) quy định phương pháp đo phổ dithizon để xác định hàm lượng kẽm trong rau, quả và các sản phẩm chế biến từ rau, quả. Dưới đây là tóm tắt chi tiết và chuyên sâu về phần mở đầu cùng các điều khoản cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.
- Phạm vi áp dụng (Điều 1)
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng kẽm bằng phép đo phổ sử dụng thuốc thử dithizon.
- Đối tượng áp dụng bao gồm các loại rau, quả tươi, cũng như các sản phẩm rau, quả đã qua chế biến hoặc bảo quản.
- Phương pháp này đặc biệt phù hợp để xác định lượng vết kẽm trong các mẫu thực phẩm có nguồn gốc thực vật với độ chính xác và độ nhạy cao.
- Nguyên tắc của phương pháp (Điều 2)
- Vô cơ hóa mẫu thử: Tiến hành phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ trong mẫu bằng phương pháp ướt (sử dụng hỗn hợp axit mạnh như axit nitric và axit sunfuric) để giải phóng kẽm dưới dạng ion tự do trong dung dịch.
- Chiết tạo phức: Tạo phức chất màu đỏ giữa ion kẽm (Zn2+) và dithizon trong môi trường dung môi hữu cơ (thường là clorofom hoặc cacbon tetraclorua) ở một khoảng pH được kiểm soát nghiêm ngặt (khoảng 4,5 đến 5,5).
- Loại bỏ các yếu tố cản trở: Sử dụng các chất che thích hợp (như natri thiosunfat) để ngăn cản sự tạo phức của các kim loại nặng khác (như đồng, chì, cadimi) với dithizon, đảm bảo tính chọn lọc tối đa cho kẽm.
- Đo quang phổ: Đo độ hấp thụ quang học của dung dịch phức kẽm dithizonat thu được ở bước sóng cực đại khoảng 535 nm bằng thiết bị đo phổ.
- Thuốc thử và hóa chất yêu cầu (Điều 3)
- Nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương: Phải hoàn toàn không chứa kẽm và các kim loại nặng khác để tránh làm sai lệch kết quả phân tích vết.
- Axit nitric (HNO3) và Axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc: Loại tinh khiết hóa học dùng cho phân tích để thực hiện quá trình vô cơ hóa mẫu.
- Dung dịch Dithizon trong clorofom (hoặc cacbon tetraclorua): Thuốc thử chính dùng để tạo phức màu với kẽm, cần được chuẩn bị và bảo quản tránh ánh sáng trực tiếp.
- Dung dịch đệm axetat (pH khoảng 4,7): Giúp duy trì môi trường pH tối ưu cho phản ứng tạo phức giữa kẽm và dithizon.
- Dung dịch Natri thiosunfat (Na2S2O3): Chất che khuyết tật dùng để loại bỏ sự cản trở của các ion kim loại khác có trong mẫu.
- Dung dịch kẽm tiêu chuẩn: Được pha chế từ kẽm kim loại tinh khiết hoặc muối kẽm sunfat tinh khiết để xây dựng đường chuẩn phục vụ cho việc định lượng.
- Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm (Điều 4)
- Thiết bị đo phổ (Spectrophotometer): Phù hợp để đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 535 nm, hoặc kính lọc sắc có bước sóng tương đương.
- Hệ thống vô cơ hóa mẫu: Bao gồm bình Kjeldahl hoặc các thiết bị gia nhiệt thích hợp có khả năng kiểm soát nhiệt độ để phân hủy mẫu bằng axit mạnh.
- Phễu chiết: Dung tích thích hợp (thường là 100 ml hoặc 250 ml) dùng để thực hiện quá trình chiết pha lỏng - lỏng giữa dung dịch mẫu và dung môi hữu cơ chứa dithizon.
- Dụng cụ thủy tinh thông thường: Bình định mức, pipet, ống đong, cốc mỏ. Tất cả các dụng cụ thủy tinh phải được xử lý sạch bằng axit nitric loãng và tráng lại nhiều lần bằng nước khử ion để loại bỏ hoàn toàn vết kẽm bám trên bề mặt trước khi sử dụng.
RAU, QUẢ VÀ SẢN PHẨM RAU, QUẢ - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KẼM – PHẦN 3: PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ DITHIZON
Fruit and vegetable products – Determination of zinc content – Part 3: Dithizone spectrometric method
Lời nói đầu
TCVN 7811-3:2007 hoàn toàn tương đương với ISO 6636-3:1983;
TCVN 7811-3:2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/F10 Rau quả và sản phẩm rau quả biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ tiêu chuẩn ISO 6636 gồm có 3 phần và đã được chấp nhận thành các TCVN sau đây:
- TCVN 7811-1:2007 (ISO 6636-1:1986) Rau, quả và các sản phẩm rau, quả - Xác định hàm lượng kẽm – Phần 1: Phương pháp phân tích cực phổ;
- TCVN 5487-91 (ISO 6636-2:1981) Rau quả và sản phẩm chế biến – Xác định hàm lượng kẽm;
- TCVN 7811-3:2007 (ISO 6636-3:1983) Rau, quả và các sản phẩm rau, quả - Xác định hàm lượng kẽm – Phần 3: Phương pháp đo phổ dithizon.
RAU, QUẢ VÀ SẢN PHẨM RAU, QUẢ - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KẼM – PHẦN 3: PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ DITHIZON
Fruit and vegetable products – Determination of zinc content – Part 3: Dithizone spectrometric method
Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định hàm lượng kẽm trong rau, quả và sản phẩm rau, quả bằng đo phổ dithizon.
Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm ban hành thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm ban hành thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.
ISO 5515, Fruits, vegetables and derived products – Decomposition of organic matter prior to analysis – Wet method (Rau, quả và sản phẩm rau, quả - Phân hủy thành phần hữu cơ trước khi phân tích – Phương pháp ướt).
Phân hủy các chất hữu cơ, trung hòa dung dịch thu được và bổ sung dung dịch dithizon (1,5 – diphenylthiocarbazon). Tách chiết phức kẽm tạo thành với cloroform và đo phổ hấp thụ của dịch chiết ở bước sóng 538 nm.
Tất cả các thuốc thử được sử dụng phải là loại phân tích và đặc biệt không chứa kẽm, trừ những dung dịch chuẩn kẽm (4.8 và 4.9). Nước được sử dụng phải là nước cất hai lần hay ít nhất là nước có độ tinh khiết tương đương.
4.1. Dung dịch axit sulfuric, 25 % (theo thể tích).
4.2. Dung dịch amoniac, 25 % (theo khối lượng).
4.3. Đỏ phenol, dung dịch chỉ thị.
Hòa tan hoàn toàn 0,1 g phenolsulfonephthalein trong 2,85 ml dung dịch natri hydroxit nồng độ 0,1 mol/l, dùng nước pha loãng đến 100 ml.
4.4. Dung dịch natri axetat ngậm ba phân tử nước, nồng độ 100 g/l.
4.5. Dung dịch natri thiosulfat, nồng độ 250 g/l.
4.6. Axit clohydric, đậm đặc, r20 = 1,19 g/ml.
4.7. Clorofom.
4.8. Kẽm, dung dịch chuẩn nồng độ 500 mg kẽm trên mililít.
Hòa tan hoàn toàn 0,500 g kẽm tinh khiết dạng hạt trong 20 ml dung dịch axit clohydric đậm đặc (4.6) đựng trong bình định mức 1 000 ml, thêm nước cho đến vạch.
4.9. Kẽm, dung dịch chuẩn nồng độ 5 mg kẽm trên mililít.
Pha loãng 10 ml dung dịch chuẩn kẽm (4.8) bằng dung dịch axit clohydric nồng độ 0,04 mol/l (4.10) trong bình định mức 1 000 ml cho đến vạch.
Chuẩn bị dung dịch này tại thời điểm cần sử dụng.
4.10. Dung dịch axit clohydric, nồng độ 0,04 mol/l.
4.11. Dung dịch 1,5-diphenylthiocarbazon (dithizon).
Hòa tan hoàn toàn 0,2 g dithizon trong 100 ml cloroform (4.7).
4.12. Dung dịch tách chiết 1,5-diphenylthiocarbazon (dithizon).
Pha loãng 1,0 ml dung dịch dithizon (4.11) đến 100 ml bằng clorofom (4.7).
CHÚ THÍCH Thiết bị không sạch có thể dẫn đến sai lệch kết quả trong phép thử trắng, do đó các thiết bị và dụng cụ sử dụng cần được rửa bằng dung dịch dithizon.
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:
5.1. Bình định mức, dung tích 15 ml, 50 ml, 100 ml, 500 ml và 1 000 ml.
5.2. Phễu chiết, dung tích 250 ml.
5.3. Máy đo phổ, có khả năng đo ở nước sóng 538 nm với cuvet có chiều dài đường quang 1cm.
6.1. Chuẩn bị mẫu thử
Đồng hóa mẫu kỹ trước khi lấy phần mẫu thử. Đối với mẫu đông lạnh hoặc đông lạnh sâu, thì tiến hành làm tan băng trong bình kín và trộn phần dịch lỏng tan ra với sản phẩm rồi đồng hóa.
6.2. Phần mẫu thử
Cân từ 5 g đến 10 g mẫu thử (6.1), chính xác đến 0,01 g, tùy theo hàm lượng kẽm dự kiến.
6.3. Phá hủy thành phần hữu cơ
Tiến hành theo như đã quy định trong ISO 5515.
CHÚ THÍCH Nghiền và sàng mẫu, trong những thiết bị không có hợp kim kẽm và/hoặc đồng trước khi tiến hành phá hủy thành phần hữu cơ, nếu cần.
6.4. Phương pháp xác định
Tùy theo hàm lượng kẽm dự kiến, pha loãng dung dịch thu được (xem 6.3) đến 50ml hoặc 100ml trong bình định mức. Lấy từ 1 ml đến 10 ml dung dịch này cho vào một trong phễu chiết (5.2) và dùng nước pha loãng đến 20 ml.
Tiến hành thực hiện các bước sau đây trong ánh sáng dịu.
Thêm 2 giọt chỉ thị đỏ phenol (4.3) và kiềm hóa dung dịch này bằng cách bổ sung dung dịch amoniac (4.2) cho đến khi màu của dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ (pH 7,8 đến 8,3). Làm nguội dung dịch dưới dòng nước, thỉnh thoảng nới lỏng van và thay thế van của phễu chiết.
Thêm vào dung dịch đã nguội 1 ml dung dịch natri thiosulfat (4.5) và 15 ml dung dịch natri axetat (4.4). Thêm từng giọt 3 ml dung dịch tách chiết dithizon (4.12). Lắc mạnh trong vòng 3 min sau khi bổ sung dithizon.
Để cho dung dịch tách pha. Khi pha hữu cơ có màu trắng là quá trình tách chiết đã hoàn thành. Nếu pha hữu cơ có màu đỏ, tiếp tục thêm vào từng giọt dung dịch tách chiết dithizon cho đến khi pha hữu cơ chuyển sang màu trắng. Lắc mạnh trong vòng 3 min. Để cho tách pha tiếp.
CHÚ THÍCH Nếu một lượng lớn dung dịch tách chiết dithizon cho vào cùng một lúc thì pha hữu cơ sẽ có màu xanh, khi đó mẫu không còn sử dụng được nữa.
Thu hồi pha hữu cơ vào một bình định mức 15 ml khô, dùng clorofom (4.7) pha loãng đến vạch và hòa trộn kỹ.
Đo độ hấp thụ của dung dịch bằng máy đo phổ (5.3) tại bước sóng 538 nm, sử dụng ánh sáng có dải sóng hẹp, ánh sáng suy giảm và clorofom tinh khiết để làm chất lỏng so sánh.
CHÚ THÍCH Nếu trong dung dịch mẫu đã xử lý có chứa ít hơn 5 mg kẽm, có thể bỏ qua công đoạn pha loãng như đã mô tả trong đoạn thứ nhất của 6.4. Tuy nhiên điều này cần phải tính đến khi xây dựng đồ thị đường chuẩn.
6.5. Phép thử trắng
Thực hiện đồng thời trong mỗi lượt xác định bằng cách thay thế dung dịch mẫu đã xử lý bằng 10ml dung dịch axit sulfuric (4.1) và tiến hành tương tự như đã mô tả trong 6.4.
6.6. Dựng đường chuẩn
Cho vào 4 phễu chiết lần lượt 1 ml, 2 ml, 4 ml và 5 ml dung dịch chuẩn kẽm (4.9) và dùng dung dịch axit sulfuric (4.1) pha loãng đến 10 ml. Sau đó bổ sung các thuốc thử và tiến hành pha loãng với clorofom như đã mô tả trong 6.4.
Các dung dịch này chứa lần lượt 5 mg, 10 mg, 20 mg và 25 mg kẽm.
Đo độ hấp thụ của dãy dung dịch này bằng máy đo phổ, tiến hành theo như đã mô tả trong 6.4.
Hàng ngày kiểm tra đường chuẩn vì độ hấp thụ đặc trưng có thể thay đổi theo nồng độ thực của dung dịch dithizon.
CHÚ THÍCH Nếu dung dịch mẫu đã xử lý không được pha loãng (xem phần chú thích của 6.4) cho lần lượt 0,2 ml, 0,4 ml, 0,6 ml và 0,8 ml dung dịch chuẩn kẽm (4.9) vào phễu chiết, sau đó bổ sung những thuốc thử như đã trình bày trong 6.4. Các dung dịch này chứa lần lượt 1 mg, 2 mg, 3 mg và 4 mg kẽm. Đo độ hấp thụ của những dung dịch này bằng máy đo phổ, tiến hành theo như đã mô tả trong 6.4.
6.7. Số lần xác định
Tiến hành hai phép xác định trên cùng một mẫu thử đã lấy đem đi phá hủy thành phần hữu cơ (xem 6.1).
7.1. Phương pháp tính và công thức
7.1.1. Tính toán độ hấp thụ đặc trưng
Từ độ hấp thụ của các dung dịch đã sử dụng để xây dựng đường chuẩn (xem 6.6), tính từng độ hấp thụ đặc trưng theo công thức sau đây:
Trong đó
A1, A2, A3 và A4 là các độ hấp thụ đặc trưng;
E1, E2, E3 và E4 là độ hấp thụ được xác định như đã mô tả trong 6.6;
E0 là độ hấp thụ của dung dịch mẫu trắng.
Tính toán độ hấp thụ đặc trưng toàn phần, A, theo công thức:
7.1.2. Tính toán hàm lượng kẽm
Hàm lượng kẽm, tính bằng miligam trên kilogam sản phẩm, được tính theo công thức sau đây:
Trong đó
E là độ hấp thụ của dung dịch thử;
A là độ hấp thụ đặc trưng toàn phần;
V0 là tổng thể tích của dung dịch mẫu đã phân hủy và pha loãng (50 hoặc 100 ml) (xem 6.4), tính bằng mililít;
V1 là thể tích của phần dung dịch mẫu đã xử lý được cho vào phễu chiết, tính bằng mililít;
m là khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng gam.
7.2. Độ lặp lại
Chênh lệch giữa kết quả của hai phép xác định được thực hiện đồng thời hay liên tiếp nhanh bởi một người trên cùng một mẫu thử không được vượt quá 5 % giá trị trung bình.
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ phương pháp sử dụng và kết quả thu được. Báo cáo cũng phải nêu rõ mọi chi tiết thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc trong tiêu chuẩn được sử dụng để tham khảo, hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như các sự cố bất kỳ có thể ảnh hưởng đến kết quả.
Báo cáo thử nghiệm cũng phải bao gồm mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.
- 1 Quyết định 3263/QĐ-BKHCN năm 2007 về việc công bố 18 tiêu chuẩn quốc gia về thực phẩm do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5487:1991 (ISO 6636/2 - 1981) rau quả và các sản phẩm chế biến - xác định hàm lượng kẽm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử do Ủy ban Khoa học Nhà nước ban hành