TCVN 8122:2009 Xác định nồng độ axit benzoic và axit sorbic-Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8122:2009

SẢN PHẨM RAU, QUẢ - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ AXIT BENZOIC VÀ AXIT SORBIC – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

Fruit and vegetable products – Determination of benzoic acid and sorbic acid concentrations – High – performance liquid chromatography method

Lời nói đầu

TCVN 8122:2009 hoàn toàn tương đương với ISO 22855:2008;

TCVN 8122:2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia 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.

SẢN PHẨM RAU, QUẢ - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ AXIT BENZOIC VÀ AXIT SORBIC – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

Fruit and vegetable products – Determination of benzoic acid and sorbic acid concentrations – High - performance liquid chromatography method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao để xác định nồng độ axit benzoic và axit sorbic trong nước rau, quả.

CHÚ THÍCH Phương pháp này dựa trên phương pháp IFU 63 ^[2]

2. Nguyên tắc

Chiết axit benzoic và/hoặc axit sorbic từ phần mẫu thử bằng hỗn hợp dung dịch đệm amoni axetat và metanol, trong môi trường axit.

Nồng độ của axit benzoic và/hoặc axit sorbic được xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) dùng cột pha đảo và detector cực tím (UV).

3. Thuốc thử và nguyên liệu

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước dùng cho HPLC, trừ khi có qui định khác.

3.1. Axit axetic (CH₃COOH), băng.

3.2. Metanol (CH₃OH), dùng cho HPLC.

3.3. Amoni axetat (CH₃COONH₄), dung dịch 0,01 mol/l.

Hòa tan 0,771 g amoni axetat trong 1 l nước.

3.4. Amoni axetat/axit axetic (CH₃COONH₄/CH₃COOH), dung dịch đệm.

Trộn 1 000 phần thể tích dung dịch amoni axetat (3.3) và 1,2 phần thể tích axit axetic (3.1).

3.5. Axit benzoic (C₆H₅COOH), dung dịch gốc

Hòa tan axit benzoic trong 40 ml metanol (3.2) và pha loãng bằng nước đến vạch trong bình định mức 100 ml để thu được dung dịch gốc [(C₆H₅COOH) = 100 mg/ml].

3.6. Axit sorbic [CH₃(CH:CH)₂COOH], dung dịch gốc

Hòa tan axit sorbic trong 40 ml metanol (3.2) và pha loãng bằng nước đến vạch trong bình định mức 100 ml để thu được dung dịch gốc, p[CH₃(CH:CH)₂COOH] = 100 mg/ml].

3.7. Kali hexaxyanoferat (II), ngậm ba phân tử nước, K₄[Fe(CN)₆].3H₂O.

3.8. Kẽm sulfat, ngậm bảy phân tử nước, (ZnSO₄.7H₂O), dung dịch 300 g/l.

3.9. Dung dịch chiết

Trộn 60 phần thể tích dung dịch đệm amoni axetat/axit axetic (3.4) với 40 phẩn thể tích metanol (3.2).

3.10. Dung môi dùng cho HPLC

Trộn 50 phần thể tích dung dịch amoni axetat (3.4) với 40 phần thể tích metanol dùng cho HPLC (3.2) và điều chỉnh đến pH 4,5 đến 4,6 bằng axit axetic (3.1). Lọc dung môi qua màng lọc (4.2).

3.11. Dung dịch Carrez I

Hòa tan 150 g kali hexaxyanoferat (II) (3.7) trong nước đựng trong bình định mức 1 000 ml. Pha loãng bằng nước đến vạch và trộn.

3.12. Dung dịch Carrez II

Hòa tan 300 g kẽm sulfat (3.8) trong nước đựng trong bình định mức 100 ml. Pha loãng bằng nước đến vạch và trộn.

3.13. Giấy lọc gấp nếp, cứng.

4. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị dụng cụ phòng thử nghiệm và cụ thể như sau:

4.1. Bể siêu âm

4.2. Màng lọc, có cỡ lỗ 0,45 , dùng cho dung dịch lỏng (ví dụ xenlulo axetat); đường kính phụ thuộc vào giá lọc.

4.3. Giá lọc, để giữ màng lọc có bình hút và bình thu nhận thích hợp.

4.4. Thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao, có gắn detector UV (có bước sóng biến thiên) và thiết bị đọc và/hoặc máy tích phân hoặc máy tính có cài sẵn chương trình tích phân thích hợp.

4.5. Cột tách pha đảo, ví dụ: pha đảo C8, 250 mm x 4,6 mm, cỡ hạt là 5.

5. Lấy mẫu

Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải đúng là mẫu đại diện và không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.

6. Cách tiến hành

6.1. Chuẩn bị dung dịch thử

Đồng hóa mẫu thử hoặc trộn kỹ mẫu thử.

Đối với nước rau, quả cô đặc thì cần pha loãng đến nồng độ ban đầu.

6.1.1. Mẫu dạng trong

Pha loãng 5,00 ml đến 10,00 ml mẫu (V₁) trong khoảng 75 ml dung dịch chiết (3.9) trong bình định mức 100 ml. Đặt bình trong bể siêu âm (4.1), trộn dung dịch trong ít nhất 10 min và sau đó pha loãng đến vạch bằng dung dịch chiết (3.9) ở 20 ^oC. Lọc dung dịch qua màng lọc (4.2).

6.1.2. Mẫu dạng đục

Pha loãng 5,00 ml đến 10,00 ml mẫu (V₁) trong khoảng 75 ml dung dịch chiết (3.9) trong bình định mức 100 ml. Đặt bình trong bể siêu âm (4.1), trộn dung dịch trong ít nhất 10 min. Sau đó thêm 1,0 ml dung dịch Carrez I (3.11) và 1,0 ml dung dịch Carrez II (3.12). Trộn kỹ dung dịch sau mỗi lần thêm và pha loãng đến vạch bằng dung dịch đệm (3.9) ở 20 ^oC. Lọc dung dịch qua giấy lọc (3.13), loại vài mililít dịch lọc đầu tiên. Lọc dung dịch qua màng lọc (4.2).

6.2. Dựng đường chuẩn

Pha loãng dung dịch gốc axit benzoic (3.5) và/hoặc dung dịch gốc axit sorbic (3.6) bằng dung dịch chiết (3.9) ở 20 ^oC để thu được các dung dịch chuẩn I, II và III với nồng độ axit benzoic và/hoặc axit sorbic tương ứng là 10 mg/l, 25 mg/l và 50 mg/l.

Bơm 10 của mỗi dung dịch hiệu chuẩn vào thiết bị sắc ký (4.4), trong các điều kiện sau:

- tốc độ dòng: khoảng 1,2 ml/min;

- bước sóng phát hiện UV: 235 nm (0,08 AUFS-thang chia độ đơn vị hấp thụ).

Dựng đường chuẩn bằng cách vẽ diện tích pic dựa theo nồng độ axit benzoic và/hoặc axit sorbic, tính bằng miligam trên lít.

6.3. Xác định

Bơm 10  dung dịch thử (6.1) vào thiết bị sắc ký, sử dụng cùng điều kiện như trong khi dựng đường chuẩn.

Nhận diện các pic axit benzoic và/hoặc axit sorbic của dung dịch thử bằng cách so sánh với các pic của dung dịch hiệu chuẩn.

CHÚ THÍCH 1 Cần thay đổi một chút thành phần của dung môi để tách tối đa axit benzoic và/hoặc axit sorbic.

CHÚ THÍCH 2 Dưới các điều kiện mô tả trong tiêu chuẩn này, cũng có thể xác định được các este chứa gốc metyl, etyl và propyleste của axit 4-hydroxybenzoic (xem sắc đồ trong Phụ lục A).

CHÚ THÍCH 3 Các pic nền có thể làm nhiễu khi phân tích axit benzoic trong nước cam. Trong trường hợp đó cần có bước làm sạch thích hợp.

CHÚ THÍCH 4 Nhận diện axit benzoic và axit sorbic có trong mẫu bằng cách so sánh với thời gian lưu của các dung dịch chuẩn. Có thể nhận biết các axit trên bằng cách sử dụng phương pháp nhận biết khác như: bổ sung các chất riêng lẻ, quan sát phổ hấp thụ ở bước sóng yêu cầu và đo độ hấp thụ ở các bước sóng khác nhau.

CHÚ THÍCH 5 Tiến hành định lượng bằng phương pháp ngoại chuẩn với sự tích hợp của diện tích pic hoặc đo chiều cao pic. Cần kiểm tra sự tuyến tính của hàm hiệu chuẩn, ví dụ với các dung dịch chuẩn I, II, và III.

7. Tính kết quả

Xác định trực tiếp nồng độ axit benzoic và/hoặc axit sorbic trong dung dịch thử từ đường chuẩn (6.2). Tính nồng độ axit benzoic trong mẫu, p_A, tính bằng miligam trên lít, theo công thức sau (phương pháp ngoại chuẩn):

p_A =

trong đó:

A₁ là diện tích pic hoặc chiều cao pic của axit benzoic hoặc axit sorbic trong mẫu thử, biểu thị theo diện tích hoặc chiều cao tính được tương ứng;

A₂ là diện tích pic hoặc chiều cao pic của axit benzoic hoặc axit sorbic trong dung dịch thử chuẩn, biểu thị theo diện tích hoặc chiều cao tính được tương ứng;

p_st là nồng độ của dung dịch chuẩn, tính bằng miligam trên lít (mg/l);

V₁ là thể tích của dung dịch mẫu thử, tính bằng mililít (ml).

Kết quả được biểu thị bằng miligam trên lít đến một chữ số thập phân.

8. Độ chụm

Độ chụm của phương pháp được thiết lập bởi phép thử liên phòng thử nghiệm do Ủy ban phân tích của Hiệp hội Quả Quốc tế (IFU) tổ chức. Trong phép thử này, tiến hành kiểm tra mẫu nước cam và nước nho. Viện Max von Pettenkofer của Bộ Y tế Cộng hòa liên bang Đức đã tiến hành xử lý thống kê. Xem tóm tắt kết quả thống kê của phép thử này trong Phụ lục B.

Các thông số thống kê được biểu thị phù hợp với TCVN 6910-2 (ISO 5725-2)^[1].

8.1. Độ lặp lại

Axit benzoic

Axit sorbic

Este axit metyl-4-hydroxybenzoic

Este axit etyl-4-hydroxybenzoic

Este axit propyl-4-hydroxybenzoic

trong đó:

r là giới hạn lặp lại;

s_r độ lệch chuẩn lặp lại.

8.2. Độ tái lập

Axit benzoic

Axit sorbic

Este axit metyl-4-hydroxybenzoic

Este axit etyl-4-hydroxybenzoic

Este axit propyl-4-hydroxybenzoic

trong đó:

R là giới hạn tái lập;

s_R độ lệch chuẩn tái lập.

9. Báo cáo thử nghiệm

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 được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như bất kỳ sực cố nào có thể ảnh hưởng đến kết quả thử;

e) kết quả thử thu được, hoặc nếu thỏa mãn yêu cầu về độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

Sắc ký đồ

^a RT = Thời gian lưu, min

^b Bơm

p(chuẩn) = 25 mg/l trong từng trường hợp.

Hình A.1 – Dung dịch chuẩn II (6.2) tách trong HPLC

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

KẾT QUẢ THỐNG KÊ CỦA PHÉP THỬ LIÊN PHÒNG THỬ NGHIỆM

Bảng B.1 – Axit benzoic

Bảng B.2 – Axit sorbic

Bảng B.3 – Este axit metyl-4-hydroxybenzoic

Bảng B.4 – Este axit etyl-4-hydroxybenzoic

Bảng B.4 – Este axit propyl-4-hydroxybenzoic

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 6910-2:2001 (ISO 5725-2:1994) Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo. Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.

[2] Phương pháp IFU 63:1995, Preservatives (HPLC). International Federation of Fruit Juice Producers.