TCVN8900-4:2012

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8900-4:2012 về Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 4: Hàm lượng phosphat và phosphat mạch vòng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8900-4:2012 PHỤ GIA THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN VÔ CƠ - PHẦN 4: HÀM LƯỢNG PHOSPHAT VÀ PHOSPHAT MẠCH VÒNG Food additives - Determination of inorganic components - Part 4: Phosphate and cyclic phosphate contents 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng phosphat và phosphat mạch vòng trong phụ gia thực phẩm. 2. Phương pháp thử 2.1. Quy định chung - Chỉ sử dụng thuốc thử tinh khiết phân tích và sử dụng nước c ấ t hoặc nước đã khử ion, trừ khi có quy định khác. - Sử dụng các thiết bị, dụng cụ khác của phòng thử nghiệm thông thường và sử dụng c â n có thể cân ch í nh xác đến 0,1 mg. 2.2. Xác định hàm lượng phosphat 2.2.1. Phương pháp 1 2.2.1.1. Thuốc th ử và vật liệu thử 2.2.1.1.1. Dung dịch axit nitric , 10 % Pha lo ã ng 105 ml axit nitric đậm đặc (nồng độ khoảng 70 %) bằng nước trong bình định mức 1 lít. Thêm nước đến vạch và trộn. 2.2.1.1.2. Dung dịch amoni molybdat Hòa tan 6,5 g axit molybdic dạng bột mịn (độ tinh khiết 85 %) trong hỗn hợp gồm 14 ml nước và 14,5 ml amoniac 25 % (khoảng 15 N). Đ ể cho dung dịch nguội, sau đó vừa khuấy vừa thêm từ từ hỗn h ợ p đã được làm lạnh gồm 32 ml dung dịch axit nitric 10 % và 40 ml nước. Để yên trong 48 h sau đó lọc qua bông thủy tinh. Nếu sau khi thêm 2 ml dung dịch dinatri hydrophosphat 12 % vào 5 ml dung dịch amoni molybdat đã chu ẩ n bị mà không tạo thành kết t ủ a màu vàng, kể cả sau khi làm ấm nhẹ thì dung dịch đã bị phân hủy và không thích hợp để sử dụng. B ả o qu ả n dung dịch nơi tối. Nếu c ó kết tủa tạo thành trong quá trình bảo quản thì ch ỉ sử dụng lớp dung dịch trong phía tr ê n. 2.2.1.1.3. Dung dịch kali nitrat, 1 %. 2.2.1.1.4. Dung dịch natri hydroxit, 1 N. 2.2.1.1.5. Dung dịch axit sul f uric, 1 N. 2.2.1.1.6. Dung dịch phenolphthalein Hòa tan 0,2 g phenolphthalein (C 20 H 14 O 4 ) trong 60 ml etanol 90 % đựng trong b ì nh định mức 100 ml. Thêm nước đến vạch và trộn. 2.2.1.1.7. Giấy quỳ. 2.2.1.2. Thiết bị, dụng cụ 2.2.1.2.1. B ế p điện hoặc n ồ i cách thủy. 2.2.1.2.2. Giấy lọc. 2.2.1.3. L ấ y mẫu Việc l ấ y mẫu không được quy định trong tiêu chuẩn này. M ẫ u được gửi đến phòng thử nghiệm ph ả i là mẫu đại diện, không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình bảo quản và vận chuyển. 2.2.1.4. Cách tiến hành Cân khoảng 200 mg đến 300 mg mẫu, chính xác đến 0,1 mg, hòa tan trong 25 m l nước và 10 ml dung dịch axit nitric 10 % (2.2.1.1.1), đun sôi trong 30 min. Lọc hỗn hợp sau khi đun, nếu c ầ n, sau đó rửa kết tủa nếu có rồi hòa tan kết t ủ a bằng cách thêm 1 ml dung dịch axit nitric 10 % (2.2.1.1.1). Chỉnh nhiệt độ về k ho ả n g 50 o C, thêm 75 ml dung dịch amoni molybdat (2.2.1.1.2), giữ nhiệt độ ở 50 o C trong 30 min, th ỉ nh thoảng khuấy. Để yên trong 16 h hoặc đ ể qua đêm ở nhiệt độ phòng. Gạn lớp phía trên qua giấy lọc, rửa kết tủa một lần hoặc hai lần bằng cách lắng gạn với nước, mỗi lần dùng từ 30 ml đến 40 ml nước, cho dịch rửa qua cùng giấy lọc. Chuy ể n phần kết tủa lên giấy lọc, rửa bằng dung dịch kali nitrat 1 % (2.2.1.1.3) cho đến khi dịch lọc không còn phản ứng axit khi thử với giấy quỳ (2.2.1.1.7). Chuyển kết tủa cùng gi ấ y lọc vào cốc đã dùng để tạo kết tủa lúc đ ầ u, thêm 50,0 ml dung dịch natri hydroxit 1 N (2.2.1.1.4), lắc và khu ấ y cho đến khi kết tủa tan. Thêm 3 giọt ch ấ t ch ỉ thị phenolphthalein (2.2.1.1.6) và chu ẩ n độ lượng kiềm dư bằng dung dịch axit sul f uric 1 N (2.2.1.1.5). 2.2.1.5. Tính kết quả Hàm lượng phosphat trong mẫu thử, tính theo phospho pentoxit (P 2 O 5 ), được tính bằng phần trăm khối lượng (%) theo công thức sau: (1) Trong đó: 3,088 là số miligam phospho pentoxit tương đương với 1 ml dung dịch natri hydroxit 1 N; V 0 là thể tích dung dịch natri hydroxit 1 N đã cho vào cốc để hòa tan kết tủa, tính b ằ ng mililit (ml). Ở đây V 1 0 = 50,0 ml; V 1 là thể tích dung dịch axit sul f uric 1 N đã dùng để chu ẩ n độ natri hydroxit dư, tính bằng mililit (ml); m là khối lượng mẫu thử, tính bằng miligam (mg). 2.2.2. Phương pháp 2 2.2.2.1. Thuốc th ử và vật liệu th ử 2.2.2.1.1. Dung dịch axit nitric, 10 %. 2.2.2.1.2. Dung dịch quimociac C Ả NH BÁO: Thu ố c thử này có chứa axeton. Không để g ầ n ngọn lửa h ở . Khi tiến hành gia nhiệt hoặc đun sôi thì phải thực hiện trong t ủ hút khói đ ược thông khí tốt. Hòa tan 70 g natri molybdat ngậm hai phân tử nước (Na 2 Mo O 4 .2H 2 O ) trong 150 ml nước (dung dịch A). Hòa tan 60 g axit xitric trong hỗn h ợ p gồm 85 ml axit nitric 10 % và 150 ml nước, để nguội (dung dịch B). Thêm từ từ dung dịch A vào dung dịch B trong khi khuấy, thu được dung dịch C . Hòa tan 5,0 ml quinolin tổng hợp vào hỗn hợp gồm 35 ml axit nitric 10 % và 100 ml nước ( d ung dịch D). Thêm từ từ dung dịch D vào dung dịch C , trộn kĩ và để yên qua đêm. Lọc hỗn hợp thu được, chuyển dịch lọc vào b ì nh định mức 1 lít và thêm 280 ml axeton, sau đó thêm nước đến vạch và trộn. Đựng dung dịch thu được trong chai polyetylen. 2.2.2.2 . Thiết bị, dụng cụ 2.2.2.2.1. Cốc có mỏ , dung tích 500 ml. 2.2.2.2.2. Bình định mức , dung t í ch 500 ml. 2.2.2.2.3. Bình nón , dung tích 500 ml. 2.2.2.2.4. Pipet. 2.2.2. 2.5 . Tủ hút khói , được thông gió tốt. 2.2.2.2.6. Chén lọc hoặc phễu th ủ y tinh xốp , có cỡ lỗ trung bình. 2.2.2.2.7. Bếp điện. 2.2.2.3. L ấ y mẫu Xem 2.2.1.3. 2.2.2.4. Cách tiến hành Cân khoảng 1,5 g mẫu thử, chính xác đ ế n 0,1 mg. Chuyển mẫu thử đã cân vào cốc có mỏ 500 ml (2.2.2.2.1), thêm 100 ml nước và 25 ml axit nitric (2.2.2.1.1), đun sôi trong 10 min trên bếp điện (2.2.2.2.7) . Để nguội r ồ i chuyển toàn bộ lượng chứa trong cốc vào b ì nh định mức 500 ml (2.2.2.2 . 2), thêm nước đến vạch và trộn. L ấ y chính xác 20,0 ml dung dịch này vào bình nón 500 ml (2.2 . 2.2.2), thêm 100 ml nước và đun đến vừa sôi. Thêm 50 ml dung dịch quimociac (2.2.2.1.2), v ừ a thêm vừa khu ấ y, sau đó đậy b ì nh bằng mặt kính đồng hồ và đun sôi trong 1 min trong tủ hút khói được thông gi ó tốt (2.2.2.2.5). Đ ể nguội về nhiệt độ phòng, thỉnh thoảng lắc trong khi làm nguội, sau đó lọc qua chén lọc (hoặc phễu thủy tinh xốp có c ỡ lỗ trung bình) (2.2.2.2.6) đã biết trước khối lượng và được rửa n ă m l ầ n , mỗi lần với 25 ml nước . Sấy khô ở 225 o C ; trong 30 min, đ ể nguội v à cân. 2.2.2.5. Tính kết quả Hàm lượng phosphat trong mẫu thử, t í nh theo phospho pentoxit (P 2 O 5 ), được tính bằng phần tr ă m khối lượng (%) theo công thức sau: (2) Trong đó: 32,074 là số microgam phospho pentoxit tương đương với 1 mg kết tủa thu được; m 0 l à khối lượng chén lọc (hoặc phễu thủy tinh xốp), tính bằng miligam (mg); m 1 là khối lượng chén lọc (hoặc phễu thủy tinh xốp) chứa kết tủa, tính bằng miligam (mg); m là khối lượng mẫu th ử , t í nh bằng miligam (mg). 2.3. Xác định các hợp chất phosphat mạch vòng CẢNH BÁO: Phương pháp này có dùng đến axit percloric. Phải r ấ t thận trọng trong khi thao tác và thực hiện tất cả các thao tác trong tủ hút khói axit percloric. 2.3.1. Nguyên tác Sử dụng sắc k í giấy hai chiều, trước ti ê n khai triển một chiều trước bằng dung môi bazơ, sau đó xoay chiều gi ấ y 90° và chạy sắc k í lần 2 b ằ ng dung môi axit. Phun hi ệ n màu bằng thuốc thử axit percloric trong molybdat và định tính bằng cách so sánh sắc đồ mẫu thử với sắc đồ của mẫu chu ẩ n phosphat. Cắt các vết sắc kí, rửa gi ấ y bằng amoniac, rồi xác định h à m lượng phospho bằng cách đo màu phức xanh molybden. Hàm lượng phosphat mạch vòng được t í nh theo hàm lượng natri metaphosphat (NaP O 3 ). 2.3.2. Thuốc th ử 2.3.2.1. Dung môi A (baz ơ ) Trộn 400 ml isopropanol , 200 ml isobu t anol, 300 ml nước và 10 ml dung dịch amoniac (tỷ trọng tương đối 0,880). 2.3.2.2. Dung môi B (axit) Trộn 750 ml isopropanol và 250 ml nước loại ion. Thêm 50 g axit tricloaxetic và 2,5 ml dung dịch amoniac (t ỷ trọng tương đối 0,880). 2.3.2.3. Thuốc th ử phun (dung dịch amoni molybdat trong môi trường axit) Thêm 5 ml axit percloric 60 %, 1 ml axit clohydric đậm đặc (t ỷ trọng tương đối 1,18) và 1 g amoni molybdat vào 50 ml nước đựng trong b ì nh định mức 100 ml. Thêm nước đến vạch và trộn. 2.3.2.4. Các dung dịch metaphosphat chuẩn Chu ẩ n bị các dung dịch natri trimetaphosphat [(NaPO 3 ) 3 ], natri tetrametaphosphat [(NaP O 3 ) 4 ], natri hexametaphosphat [ (NaP O 3 ) 6 ] và natri octametaphosphat [(NaP O 3 ) 8 ] có n ồ ng độ 2 m g/ml (0,2 % khối lượng/th ể tích). 2.3.2.5. Dung dịch amoni hydroxit , 0,1 N. 2.3.2.6. Dung dịch axit sul f uric , 10 N. 2.3.2.7. Dung dịch amoni molybdat , 12,5 %. 2.3.2.8. Dung dịch hydrazin hydroclorua , 0,6 %. 2.3.3. Thi ế t bị, dụng cụ 2.3.3.1. Thiết bị sắc kí giấy. 2.3.3.2. Tủ sấy, có thông khí. 2.3.3.3. Đèn UV. 2.3.3.4. Bình định mức , dung tích 50 ml. 2.3.3.5. Nồi cách thủy. 2.3.3.6. Máy quang phổ , c ó thể đo ở bước sóng 830 nm. 2.3.4. Lấy mẫu Xem 2.2.1.3. 2.3.5 Cách tiến hành 2.3.5.1. Định tính phosphat mạch vòng Dùng bút ch ì kẻ hai đường thẳng m ờ lên tờ gi ấ y sắc kí 23 cm x 23 cm, một đường cách mép dưới của tờ gi ấ y 2,5 cm và đường kia cách mép ph ả i 2,5 cm. Ch ấ m 1 m l dung dịch th ử nồng độ 10 % (khối lượng/thể tích) lên điểm giao nhau của hai đường kẻ chì. Đ ể cho khô, cuộn tờ gi ấ y lại thành ống, lấy kẹp nhựa kẹp lại rồi dựng cuộn gi ấ y đứng thẳng trong bình sắc kí (2.3.3.1) có dung môi bazơ (2.3.2.1), ch ú ý để ph ầ n gi ấ y ngập trong d ung dịch chỉ khoảng 6 mm. Đ ể yên cho dung môi chạy lên cao khoảng 20 cm, sau đó lấy tờ gi ấ y ra khỏi b ì nh sắc kí, đánh d ấ u vị trí dung môi. Làm khô bản gi ấ y sắc kí trong tủ s ấ y có thông khí (2.3.3.2) ở 50 o C rồi cắt b ỏ phần giấy thừa ph í a trên vạch dung môi. Cho triển khai sắc k í trong dung môi axit (2.3.2.2), quay mép phải được kẻ chì xuống dưới. Để cho tuyến dung môi chạy khoảng 20 cm, l ấ y giấy sắc kí ra kh ỏ i b ì nh, sấy khô rồi phun dung dịch amoni molybdat trong môi trường axit (2.3.2.3). Cho hiện màu các vết bằng cách để tờ giấy dưới đèn UV (2.3.3.3) ở bước sóng 250 nm trong vài phút. Kẻ các đường ch ì đánh dấu như đ ã hướng dẫn lên một tờ gi ấ y khác. Tại điểm giao nhau của hai đường kẻ ch ỉ , ch ấ m 1 m l lần lượt từng dung dịch chuẩn metaphosphat, sấy khô sau mỗi lần ch ấ m. Cho chạy sắc kí như đã làm với mẫu thử. Hai lần chạy sắc kí này ph ả i dùng cùng một hệ dung môi, cùng bình sắc kí và cùng dung dịch phun màu. So sánh sắc đồ mẫu th ử và mẫu chu ẩ n và định tính các vết, tham kh ả o giá trị R f cho trong B ả ng 1. B ả ng 1 - Giá trị R f của các phosphat orto, pyro và phosphat mạch vòng Phosphat R f bazơ R f axit Tri-meta 0,49 0,13 Tetra-meta 0,36 0,05 Hexa-meta 0,27 0,02 Octa-meta 0,21 0,01 Orto 0,32 0,71 Pyro 0,26 0,40 Nếu v ế t cần quan tâm nào đó quá mờ thì cho chạy sắc kí lại, tăng lượng mẫu ch ấ m sắc kí từ 1 m l lên 2 m l hoặc 5 m l. Các vết phosphat thường sẽ nhìn rõ khi chấm 2 m l. 2.3.5.2. Định lượng phosphat mạch vòng C ó thể ước lượng từng thành phần có trong mẫu bằng cách so sánh các sắc đồ bằng mắt thường. Để xác định ch í nh xác hơn, cắt lấy từng vết và ngâm từng m ẫ u giấy sắc kí đã cắt ra trong 25 ml dung dịch amoni hydroxit 0,1 N (2.3.2.5) trong ít nhất 1 h. L ấ y ch í nh xác 20,00 ml dung dịch thu được cho vào b ì nh định mức 50 ml (2.3.3.4), thêm 5 ml d ung dịch axit sul f uric 10 N (2.3.2.6) và đun nóng trong nồi cách thủy (2.3.3. 5 ), thời gian sôi khoảng 30 min để thủy phân hết các hợp chất phosphat mạch vòng thành orto-phosphat. Đ ể nguội đến nhiệt độ phòng, thêm 1 ml dung dịch amoni molybdat 12,5 % (2.3.2.7) , lắc bình rồi thêm 1 ml dung dịch hydrazin hydroclorua 0,6 % (2.3.2.8). Thêm nước đến vạch rồi đun trong nồi cách thủy (2.3.3.5) , thời gian sôi đúng 10 min. Làm nguội nhanh trong chậu nước lạnh và đo mật độ quang của dung dịch bằng máy quang ph ổ ở 830 nm (2.3.3.6), dùng nước làm dung dịch đ ố i chứng. Thực hiện phép định lượng mẫu trắng, dùng mảnh gi ấ y sắc k í có kích c ỡ t ươ ng đương và không chứa v ế t phosphat nào. Dựng đường chu ẩ n định lượng phospho từ một dãy mẫu chu ẩ n kali dihydro-ortophosphat, đo ở bước sóng 830 nm. Nếu có vết nào không xác định được th ì so sánh với sắc đồ chuẩn và cắt phần giấy tương ứng với vị tr í vết đáng ra sẽ có vết. C ắt tất cả các vết metaphosphat để định lượng tổng phosphat mạch vòng. 2.3.6 Tính k ế t quả H à m lượng phosphat mạch vòng trong mẫu thử tính theo natri metaphosphat (NaP O 3 ), X 3 , tính bằng phần trăm khối lượng (%) theo công thức sau: (4) Trong đó: 102 là khối lượng phân tử của NaP O 3 , tính bằng gam trên mol (g/mol); 31 là khối lượng phân tử của phospho, t í nh bằng gam trên mol (g/mol); X P là hàm lượng phospho trong mẫu thử, tính bằng phần trăm khối lượng (%) theo công thức sau: (3) Trong đó: m 3 là khối lượng phospho (P) xác định được từ đường chuẩn định lượng phospho (xem 2.3.5.2), tính bằng microgam ( m g); V 3 là thể tích dung dịch thử 10 % đ ã chấm lên giấy sắc kí (xem 2.3.5.1), tính bằng microlit ( m l). Trong trường hợp này V 3 = 1 m l. Kết quả cuối cùng thu được bằng cách l ấ y các kết quả của mẫu thử tr ừ đi kết quả trên mẫu trắng. 3. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm ph ả i ghi rõ: a) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; b) phương pháp thử đã dùng, viện dẫn tiêu chuẩn này; c) kết quả thử nghiệm thu được; d) tất c ả các chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy ý lựa chọn cùng với các chi tiết bất thường nào khác có thể ảnh hưởng đến kết quả; e) mọi thông tin cần thiết để nh ậ n biết đầy đ ủ về mẫu thử .