Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5716-1:2008 ISO 6647-1:2007 Xác định hàm lượng amyloza-Phương pháp chuẩn

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 5716-1:2008

GẠO - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG AMYLOZA -

PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN

Rice - Determmation of amylose content -

Part 1: Reference method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn để xác định hàm lượng amyloza của gạo xát, không đồ.

Phương pháp này áp dụng cho gạo có hàm lượng amyloza lớn hơn 5 %.

Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng cho gạo lật, ngô, kê và các loại ngũ cốc khác, khi phần mở rộng của phạm vi áp dụng được người sử dụng tiêu chuẩn này xác nhận giá trị sử dụng.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. 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.

TCVN 6661-1 (lSO 8466-1), Chất lượng nước - Hiệu chuẩn và đánh giá các phương pháp phân tích và ước lượng các đặc trưng thống kê - Phần 1: Đánh giá thống kê các hàm chuẩn tuyến tính.

lSO 712, Cereals and cereal products - Determination of moisture content - Routine reference method (Ngũ cốc và các sản phẩm ngũ cốc - Xác định độ ẩm - Phương pháp đối chứng thường xuyên).

lSO 7301, Rice - Specircation (Gạo - Yêu cầu kỹ thuật).

lSO 15914, Animal feeding stuffs - Enzymatic determination of total starch content (Thức ăn chăn nuôi - Xác định hàm lượng tinh bột tổng số bằng phương pháp enzym).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa trong lSO 7301 và các thuật ngữ, định nghĩa sau đây:

3. 1 Amyloza (amylose)

Thành phần polysacarit của tinh bột mà phân tử của nó gồm các đơn vị glucoza liên kết chủ yếu bằng cấu trúc mạch thẳng.

3.2 Amylopectin (amylopectin)

Thành phần polysacarit của tinh bột mà phân tử của nó gồm các đơn vị glucoza liên kết bằng cấu trúc mạch nhánh.

4. Nguyên tắc

Gạo được nghiền thành bột mịn để phá vỡ cấu trúc nội nhũ nhằm hỗ trợ sự phân tán và gelatin hóa hoàn toàn; khử chất béo của bột. Phần mẫu thử được hòa vào dung dịch natri hydroxit, sau đó lấy một phần của dung dịch chiết này và cho thêm dung dịch iôt. Sử dụng máy đo quang phổ để đo độ hấp thụ của phức màu tạo thành ở bước sóng 720 nm.

Hàm lượng amyloza của mẫu được xác định dựa vào đường chuẩn, đường chuẩn này được xây dựng trên cơ sở sử dụng hỗn hợp amyloza khoai tây và amylopectin để loại trừ ảnh hưởng của amylopectin đến màu của phức amyloza-iôt của dung dịch thử.

Chú thích: Phương pháp này thực tế là xác định ái lực của amyloza đối với iôt. Việc xác định ở bước sóng 720 nm là để giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu của amylopectin.

5. Thuốc thử

Tất cả các thuốc thử được sử dụng phải thuộc loại phân tích và nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước đã loại khoáng hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác.

5.1 Metanol, dung dịch 85 % thề tích.

5.2 Etanol, dung dịch 95 % thể tích.

5.3 Dung dịch phân tán natri hydroxit

5.3.1 Natri hydroxit, dung dịch 1 mol/l.

5.3.2 Natri hydroxit, dung dịch 0,09 mol/l.

5.4 Dung dịch khử protein

5.4.1 Dung dịch làm sạch

Hòa tan natri dodexylbenzen sulfonat để có nồng độ 20 g/l. Ngay trước khi sử dụng, thêm natri sulfit để có nồng độ cuối cùng là 2 g/l.

5.4.2 Natri hydroxit, để khử protein, dung dịch 3 g/l.

5.5 Axit axetic, dung dịch 1 mol/l.

5.6 Dung dịch iôt

Cân 2,000 g kali iodua, chính xác đến 5 mg, trong bình cân có nắp đậy kín. Thêm nước vừa đủ để tạo thành dung dịch bão hòa. Thêm 0,200 g iôt, chính xác đến 1 mg. Khi lượng iôt đã tan hết, chuyển toàn bộ dung dịch sang bình định mức 100 ml (6.6), thêm nước đến vạch và trộn.

Dung dịch được chuẩn bị trong ngày sử dụng và được bảo quản tránh ánh sáng.

5.7 Huyền phù amyloza khoai tây chuẩn, không chứa amylopectin, 1 g/l.

5.7.1 Khử chất béo của amyloza khoai tây bằng cách chiết đối lưu với metanol (5.1) trong khoảng từ 4 h đến 6 h trong thiết bị chiết với tốc độ 5 giọt đến 6 giọt mỗi giây.

Amyloza khoai tây phải tinh khiết và đã được kiểm tra bằng phương pháp đo ampe hoặc chuẩn độ điện thế. Một số chế phẩm thương mại không tinh khiết, nếu sử dụng sẽ cho kết quả có độ sai số lớn hàm lượng amyloza của mẫu gạo. Amyloza tinh khiết cần liên kết từ 19 % đến 20 % khối lượng của nó với iốt. Đề kiểm tra độ tinh khiết của amyloza, xem Phụ lục A.

5.7.2 Dàn mỏng amyloza đã khử chất béo lên khay và đề 2 ngày cho bay hơi hết metanol còn lại và để cho độ ẩm đạt đèn độ ẩm cân bằng.

Tiến hành tương tự với amylopectin (5.8) và các mẫu thử (8.1).

5.7.3 Dùng cân (6.9) để cân 100 mg ± 0,5 mg amyloza khoai tây đã khử chất béo và đã ổn định cho vào bình nón 100 ml (6.8). Thêm 1 ml etanol (5.2) để làm trôi những phần amyloza còn bám trên thành bình. Thêm 9,0 ml dung dịch natri hydroxit 1 mol/l (5.3.1) và trộn. Gia nhiệt hỗn hợp trên nồi cách thủy (6.7) trong 10 min để phân tán amyloza khoai tây. Làm nguội đến nhiệt độ phòng và chuyển vào bình định mức 100 ml (6.6).

Thêm nước đến vạch và lắc mạnh.

1 ml huyền phù chuẩn này chứa 1 mg amyloza khoai tây.

Khi các mẫu thử, amyloza và amylopectin đã được xử lý trong cùng điều kiện môi trường, thì không cần hiệu chỉnh độ ẩm và kết quả thu được tính theo chất khô của gạo xát. Nếu các mẫu thử và mẫu chuẩn không được chuẩn bị trong cùng điều kiện, thì độ ẩm của mẫu thử và mẫu chuẩn được xác định theo quy định của lSO 712 và kết quả phải được hiệu chỉnh phù hợp.

5.8 Huyền phù amylopectin chuẩn, 1 g/l.

Chuẩn bị gạo nếp xát từ loại nếp có hàm lượng tinh bột đã biết, chứa ít nhất 99 % amylopectin theo khối lượng. Ngâm gạo nếp xát trong nước và dùng máy nghiền phù hợp trong phòng thử nghiệm (6.1) để nghiền gạo thành khối bột mịn. Loại bỏ protein bằng cách ngâm chiết với dung dịch làm sạch (5.4.1) hoặc với dung dịch na tri hydroxit (5.4.2), rửa sạch và sau đó khử chất béo với metanol (5.1) theo mô tả trong 5.7.1. Dàn amylopectin đã khử protein và chất béo lên khay, để 2 ngày cho bay hơi hết metanol còn lại và để cho độ ẩm đạt đến ớộ ẩm cân bằng.

Tiến hành theo quy trình trong 5.7.3, thay amyloza bằng amylopectin.

1 ml huyền phù chuẩn này chứa 1 mg amylopectin.

Khả năng liên kết với lột của amylopectin phải nhỏ hơn 0,2 % (xem Phụ lục A).

6. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:

6.1 Máy khuấy trộn phòng thử nghiệm.

6.2 Máy nghiền, có khả năng nghiền gạo xát thành bột lọt qua được rây có kích thước lỗ từ 150 mm đến 180 mm (100 mesh đến 80 mesh). Nên sử dụng máy nghiền xyclon có lưới sàng 0,5 mm.

6.3 Rây, kích thước từ 150 mm đến 180 mm (100 mesh đến 80 mesh).

6.4 Máy đo quang phổ, có cuvet thích hợp, với chiều dài đường quang 1 cm, có khả năng đo độ hấp thụ ở bước sóng 720 nm.

6.5 Thiết bị chiết, có khả năng chiết đối lưu các mẫu với metanol ở tốc độ 5 giọt đến 6 giọt mỗi giây.

6.6 Bình định mức, dung tích 100 ml.

6.7 Nồi cách thủy.

6.8 Bình nón, dung tích 100 ml.

6.9 Cân phân tích, có khá năng cân với độ chính xác 0,0001 g.

7. Lấy mẫu

Mẫu gửị đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện và không bị suy giảm chất lượng hoặc bị thay đổi trong quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.

Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Nên lấy mẫu theo TCVN 5451 (lSO 13690) ⁽³⁾.

8. Cách tiến hành

8.1 Chuẩn bi mẫu thử

Tiến hành nghiền ít nhất 10 g gạo xát trong máy nghiền xyclon (6.2) thành bột rất mịn để lọt qua rây (6.3). Khử chất béo của bột bằng cách cho đối lưu với metanol (5.1). Thực hiện các bước tiếp theo như quy định trong 5.7.1 .

Chú thích: Các lipid cạnh tranh với iôt để tạo phức với amyloza vì vậy việc khử chất béo trong bột gạo nhằm giảm ảnh hưởng của lipid. Khi dùng mẫu đã khử chất béo thì sẽ thu được hàm lượng amyloza cao hơn.

Sau khi khử chất béo, dàn bột thành một lớp mỏng trên đĩa hoặc trên mặt kính đồng hồ, để 2 ngày cho bay hơi hết metanol còn lại và để cho độ ẩm đạt đến độ ẩm cân bằng (xem 5.7).

Cảnh báo - Thực hiện các biện pháp an toàn, ví dụ như sử dụng tủ hút khi làm bay hơi etanol.

8.2 Phần mẫu thử và chuẩn bị dung dịch thử

Dùng cân (6.9) để cân 100 mg ± 0,5 mg mẫu thử (8.1) vào bình nón 100 ml (6.8). Thêm cẩn thận 1 ml etanol (5.2) vào phần mẫu thử này để làm trôi những phần amyloza còn bám trên thành bình. Thêm 9,0 ml dung dịch natri hydroxit 1 mol/l (5.3.1) và trộn. Gia nhiệt hỗn hợp trên nồi cách thủy (6.7) trong 10 min để phân tán tinh bột. Làm nguội đến nhiệt độ phòng và chuyển vào bình định mức 100 ml (6.6). Thêm nước đến vạch và trộn mạnh.

8.3 Chuẩn bị dung dịch trắng

Chuẩn bị dung dịch trắng theo cách tiến hành như trên với cùng lượng thuốc thử, nhưng dùng 5,0 ml dung dịch natri hydroxit 0,09 mol/1 (5.3.2) thay cho dung dịch thử.

8.4 Chuẩn bị đường chuẩn

8.4.1 Chuẩn bị dãy các dung dịch hiệu chuẩn

Trộn các thể tích của huyền phù chuẩn của amyloza khoai tây (5.7) và amylopectin (5.8) với dung dịch natri hydroxit 0,09 mol/l (5.3.2) theo Bảng 1.

Bảng 1 – Dãy dung dịch chuẩn

8.4.2 Hiện màu và đo quang phổ

Dùng pipet lấy 5,0 ml mỗi dung dịch chuẩn (8.4.1) cho vào dãy các bình định mức 100 ml (6.6), mỗi bình chứa khoảng 50 ml nước. Thêm 1,0 ml axit axetic (5.5) và trộn. Sau đó thêm 2.0 ml dung dịch iôt (5.6), thêm nước đến vạch và trộn. Giữ yên trong 10 min.

Dùng máy quang phổ (6.4) để đo độ hấp thụ ở bước sóng 720 nm so với dung dịch trắng (8.3).

8.4.3 Dựng đường chuẩn

Dựng đường chuẩn dựa vào độ hấp thụ thu được và hàm lượng amyloza tương ứng theo phần trăm khối lượng, tính theo chất khô của gạo xát.

8.5 Xác định

Dùng pipet lấy 5,0 ml dung dịch thử (8.2) cho vào bình định mức 100 ml (6.6) có chứa khoảng 50 ml nước và tiến hành theo 8.4.2, bắt đầu với việc thêm axit axetic (5.5).

Dùng máy quang phổ (6.4) để đo độ hấp thụ ở bước sóng 720 nm so với dung dịch trắng (8.3).

 Chú thích: Có thể dùng máy phân tích tự động (xem ví dụ tại Phụ lục B), chẳng hạn máy phân tích bơm theo dòng, thay cho việc đo mật độ quang thủ công.

Tiến hành hai phép xác định trên các phần mẫu thử riêng rẽ từ cùng một mẫu thử.

9. Biểu thị kết quả

Hàm lượng amyloza, tính theo phần trăm chất khô, được xác định theo độ hấp thụ (8.5) trên đường chuẩn (8.4.3) theo TCVN 6661-1 (lSO 8466-1).

Kết quả cuối cùng là trị số trung bình cộng của hai phép xác định.

10. Độ chụm

10.1 Phép thử liên phòng thử nghiệm

Chi tiết về phép thử liên phòng thử nghiệm quốc tế về độ chụm của phương pháp được nêu trong Phụ lục C. Giá trị thu được từ phép thử này có thể không áp dụng được cho các dải nồng độ và chất nền khác.

10.2 Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa kết quả thu được của hai lần thử nghiệm độc lập riêng rẽ, khi sử dụng cùng một phương pháp, phân tích trên cùng nguyên liệu, do cùng một người tiến hành trong cùng một phòng thử nghiệm, dùng cùng thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, không lớn hơn 5 % trong trường hợp vượt quá giới hạn lặp lại, r, biểu thị theo phần trăm khối lượng, tính theo công thức sau:

10.3 Độ tái lập

Chênh lệch tuyệt đối giữa kết quả thu được của hai lần thử nghiệm riêng rẽ, với cùng một phương pháp, trên những mẫu thử giống hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, với những người thao tác khác nhau, sử dụng các thiết bị khác nhau không lớn hơn 5% trong trường hợp lớn hơn giới hạn tái lập.

R, biểu thị theo phần trăm khối lượng, tính theo công thức sau:

11. 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) tất cả các điều kiện thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được xem là tuỳ ý, cùng với mọi tình huống bất thường có thể ảnh hưởng đến kết quả;

e) kết quả thu được hoặc nếu đáp ứng được các yêu cầu về độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CỦA AMYLOZA KHOAI TÂY CHUẨN

A.1 Khái quát

Sử dụng amyloza khoai tây thương phẩm có chất lượng như sau:

- amyloza được sử dụng có khả năng liên kết với iôt khoảng từ 19 % đến 20 %;

- phức iôt-tinh bột phải có độ hấp thụ cực đại, A_max, tại bước Sóng 640 nm ± 10 nm;

- hàm lượng tinh bột phải đạt trên 99 % tính theo chất khô.

A.2 Xác định khả năng liên kết với iôt

A.2.1 Thuốc thử

Ngoài các loại thuốc thử đã liệt kê trong điều 5, cần đến các dung dịch sau đây:

A.2.1.1 Dung dịch kali iodua, 0,1 mol/1.

A.2.1.2 Dung dịch kali iodat chuẩn, 0,0010 mol/l.

A.2.2 Thiết bị, dụng cụ

Ngoài các thiết bị, dụng cụ đã liệt kê trong đều 6, cần đến các loại sau đây:

A.2.2.1 Microburet, 1 ml hoặc 2 ml.

A.2.2.2 Thiết bị đo điện thế, có thể đọc đến ± 0,1 mV, được trang bị điện cực làm việc platin và điện cực so sánh calomen.

Có thể sử dụng dụng cụ chuẩn độ thay thế.

Khả năng liên kết với iôt cũng có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn ^[8].

A.2.3 Cách tiến hành

Chuẩn bị huyền phù chuẩn amyloza khoai tây theo 5.7.

Dùng pipet lấy 5,0 ml huyền phù amyloza khoai tây như trên cho vào cốc có mỏ 200 ml, thêm 85 ml nước, 5,0 ml axit axetic 1 mol/l (5.5) và 5,0 ml dung dịch kali iodua (A.2.1.1). Sau đó dùng microburet (A.2.2.1) để chuẩn độ bằng dung dịch kali iodat chuẩn (A.2.1.2) với bước chuẩn độ là 0,05 ml/lần. Dùng phương pháp chuẩn độ điện thế, ghi số đọc theo milivôn, 1 min sau mỗi lần thêm dung dịch kali iodat chuẩn. Điểm kết thúc có thể được tính bằng dẫn xuất lẩn 2 của đường chuẩn.

A.2.4 Tính kết quả

Khả năng liên kết với iôt của amyloza chuẩn, biểu thị theo phần trăm, được tính theo công thức sau:

trong đó:

x là khả năng liên kết với iôt, tính bằng phần trăm;

m là khối lượng của amyloza, tính bằng miligam;

W_m là đọ ẩm của mẫu amyloza được xác định theo lSO 712, tính bằng phần trăm khối lượng;

V là thể tích của dung dịch kali iodat chuẩn (A.2.1.2) cần để chuẩn độ dung dịch amyloza, tính bằng mililit;

0,7610 là hệ số quy đổi 1 ml dung dịch kali iodat chuẩn (A.2.1.2) tương đương với 0,7610 mg iôt.

A.3 Xác định phức iôt - tinh bột báng đo phổ

Cân 0,1000 g amyloza khoai tây vào cốc có mỏ 100 ml, thêm 1,0 ml etanol (5.2) để làm ẩm mẫu. Sau khi thêm 9 ml dung dịch natri hydroxit (5.3.1), mẫu được gia nhiệt trong nồi cách thủy (6.7) ở 85 ^oC đển khi mẫu phân tán hoàn toàn. Để nguội và hòa tan vào nước trong bình định mức (6.6) đến 100 ml rồi trộn mạnh.

Dùng pipet lấy 2,0 ml huyền phù amyloza khoai tây cho vào bình định mức 100 ml, thêm 3,0 ml dung dịch natri hydroxit (5.3.2), thêm lần lượt 50 ml nước, 1 ml dung dịch axit axetic (5.5) và 1 ml dung dịch iôt (5.6), pha loãng bằng nước đến 100 ml. Đề yên trong 10 min rồi dùng máy đo quang phổ để đo độ hấp thụ tại bước sóng từ 500 nm đến 800 nm.

Dung dịch này phải đạt dộ hấp thụ cực đại ở bước sóng 640 nm ± 10 nm.

A.4 Xác định hàm lượng tinh bột

Xem lSO 15914 ^[4].

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

VÍ DỤ VỀ XÁC ĐỊNH AMYLOZA BẰNG THIẾT BỊ PHÂN TÍCH BƠM THEO DÒNG (FIA)

Chú giải:

C^a: đường tải dung dịch (5.3.2)

D: detector với bước sóng 720 nm và cuvet dùng có chiều dài đường quang 1 cm (thể tích 18 ml)

MC1: cuộn dây trộn, dài 60 cm, đường kính trong 0,7 mm

MC2: cuộn dây trộn, dài 60 cm, đường kính trong 0,7 mm

R1^a: đường tải dung dịch axit axetic (5.5)

R2^a: đường tải dung dịch iôt (5.6)

S: bộ tiêm đưa mẫu vào, thể tích tiêm 300 ml

W: chất thải

^a: Các đường được bơm với tốc độ: C = 1,8 ml/min; R1 = 0,7 ml/min; và R2 = 0,9 ml/min

Hình B.1 - Ví dụ về thiết bị phân tích bom theo dòng

PHỤ LỤC C

(Tham khảo)

CÁC KẾT QUẢ CỦA PHÉP THỬ NGHIỆM LIÊN PHÒNG THỬ NGHIỆM

Một phép thử nghiệm liên phòng do FOSS Analytical AB (Thụy Điển) tổ chức năm 2004, với sự tham gia của 23 phòng thử nghiệm của 11 quốc gia, bao gồm hai tổ chức quốc tế, đã được thực hiện trên 6 mẫu gạo chứa amyloza với các hàm lượng khác nhau, được cung cấp bởi Thai lndustrial Standards lnstitute (Viện Tiêu chuẩn Công nghiệp Thái Lan).

Kết quả đã được phân tích thống kê, do Hungarian Standards lnstitution (Viện Tiêu chuẩn Hungary) thực hiện, phù hợp với TCVN 6910-1 (lSO 5725-1⁽¹⁾) và TCVN 6910-2 (lSO 5725-2⁽²⁾). Dữ liệu độ chụm được nêu trong Bảng C. 1.

Bảng C.1- Các kết quả phân tích thống kê

Chú giải:

CV: hệ số biến thiên, biểu thị theo phần trăm:

1: của độ tái lập y = 67,814x ^-0,6180 R² = 0,981

2: của độ lặp lại y = 24.895x^-0,8028 r² = 0,920

W: hàm lượng amyloza, biểu thị theo phần trăm

Hình C.1 - Mối quan hệ giữa hàm lượng amylola và các hệ số biến thiên

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 5725-1 : 1 994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 1 : General principles and dẹt nitions.

[2] ISO 5725-2: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method.

[3] ISO 13690: 1999, Cereals, pulses and milled products - Sampling of static batches.

[4] ISO 15914:2004, Animal feeding stuffs - Enzymatic deteơnination fo total starch content.

[5] AACC method 61-03 (re-approved 1999; this method is equivalent to the withdrawn ISO 6647:1987).

[6] European Commission Report EUR 16612 EN, 1995: the certircation fo the amylose content (mass fraction) of three rice reference materials as measured according to method ISO 6647. CRMS 465, 466 and 467.

[7] Juliano B.O. A simplired assay for milled nce amylose, Cereal Sci. Today, 1971, 16, pp. 334-40, 360.

[81 Schoch T.J. lodometric determination of amylose. ln: Whistler R.L. (ed.). Methods of carbohydrate chemistry, Vol. 4, pp. 157-60, Academic Press, New York,1964.