TCVN11033:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11033:2015 về Sản phẩm cacao - Xác định hàm lượng nitơ tổng số và tính hàm lượng protein thô - Phương pháp Kjeldahl TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11033:2015 SẢN PHẨM CACAO - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ TỔNG SỐ VÀ TÍNH HÀM LƯỢNG PROTEIN THÔ - PHƯƠNG PHÁP KJELDAHL Cacao Products - Determination of the total nitrogen content and calculation of the crude content - Kjeldahl method Lời nói đầu TCVN 11033:2015 được x â y dựng tr ê n cơ sở tham khảo AOAC 970.22 Nitrogen (total) in cacao p roducts; TCVN 11033:2015 do tiểu ban kỹ thuật tiêu chu ẩ n quốc gia TCVN /T C/F16/SC2 Cacao và sản phẩm cacao biên soạn, Tổng cục Tiêu chu ẩ n Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. SẢN PHẨM CACAO - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ TỔNG SỐ VÀ TÍNH HÀM LƯỢNG PROTEIN THÔ - PHƯƠNG PHÁP KJELDAHL Cacao Products - Determination of the total nitrogen content and calculation of the crude content - Kjeldahl method CẢNH BÁO - Việc áp dụng tiêu chuẩn này có thể liên quan đến các vật liệu, thiết bị và các thao tác gây nguy hi ể m. Tiêu chuẩn này không thể đưa ra được hết t ấ t cả các v ấ n đ ề an toàn li ê n quan đến việc sử dụng chúng. Người sử dụng tiêu chu ẩ n này phải tự thiết lập các thao tác an toàn thích hợp và xác đ ị nh khả n ă ng áp dụng các giới hạn qu y đ ị nh trước khi sử dụng t iê u chuẩn. 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp Kjeldahl để xác định hàm lượng nitơ tổng số và tính hàm lượng protein thô trong các sản phẩm cacao. 2. Tài liệu viện dẫn 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. 3. Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau đây: 3.1. Hàm lượng nitơ (nitrogen content) Phần khối lượng của nitơ được xác định bằng quy trình quy định trong tiêu chuẩn này. 3.2 . Hàm lượng protein thô (crude protein content) Hàm lượng nitơ (3.1) nhân với hệ số 6,25. 4. Nguyên tắc Phân hủy các h ợ p ch ấ t nitơ có trong mẫu thử bằng axit sul f uric đặc nóng, có mặt ch ấ t xúc tác, để thu được amoni sulfat. Sản phẩm phân hủy được kiềm hóa b ằ ng d ung dịch natri hydroxit và giải phóng amoniac b ằ ng cách chưng c ấ t vào lượng dư dung dịch axit boric. Chu ẩ n độ amoniac bằng dung dịch chuẩn axit. Hàm lượng nitơ được tính t ừ lượng amoniac tạo thành. 5. Thuốc thử và vật liệu thử Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất đạt yêu c ầ u loại 1 theo quy định của TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), trừ khi có quy định khác. 5.1 . Ax i t sul furi c (H 2 SO 4 ), 95 % đến 98 % (khối lượng), không chứa nitơ. 5.2 . Hỗn h ợ p ch ấ t xúc tác , gồm kali sul f at dạng bột, titan dioxit và đồng sul f at ngậm năm phân tử nước theo tỉ lệ tương ứng 1000 : 30 : 30 (ph ầ n khối lượng). Có thể sử dụng viên xúc tác bán sẵn có thành phần tương tự. 5.3 . Dung d ị ch axit boric , 20 g/l. 5.4 . Dung dịch axit sul f uric (H 2 SO 4 ) chuẩn , c (H 2 SO 4 ) = 0,25 M hoặc 0,05 M khi lượng nitơ nhỏ, hoặc dung d ị ch axit clohydric chuẩn , c (HC l ) = 0,5 M hoặc 0,1 M khi lượng nitơ nhỏ. Chuẩn b ị dung dịch axit sul f uric chuẩn như Bảng 1. Bảng 1 - Các thể tích axit sul f uric đậm đặc đư ợ c yêu cầu đ ể chuẩn b ị các dung d ị ch có n ồ ng độ mol gần đúng N ồ ng độ mol gần đúng S ố mililit axit sul f uric đ ư ợc pha lo ã ng đến 10 l í t 0,05 27,7 0,25 138,1 CH Ú THÍCH Cần xác định lại nồng độ ch í nh xác của axit sulfuric bằng dung dịch natri hydroxit chuẩn. Chuẩn bị dung d ị ch axit clohydric chuẩn như Bảng 2. Bảng 2 - Các thể tích axit clohydric đậm đặc được yêu cầu để chuẩn b ị các dung dịch có nồng độ mol gần đúng Nồng độ mol gần đúng Số mililit axit clohydric đ ượ c pha loãng đ ế n 10 lit 0,10 86,0 0,50 430,1 CHÚ TH Í CH Cần xác định lại nồng độ ch í nh xác của axit clohydric bằng dung dịch natri hydroxit chuẩn. 5.5 . Ch ấ t ch ỉ thị , hỗn hợp bromocresol xanh và metyl đỏ Trộn dung dịch bromocresol xanh ( 3,3’-5,5’- tetrabromocresol sulfonic phthalein) nồng độ 1 g/l trong etanol 95 % ( thể tích) với dung dịch metyl đỏ (axit p-dimethylaminoazobenzeneo- cacboxylic) nồng độ 1 g/l trong etanol 95 % (thể tích), với t ỷ lệ thể tích 10:4. Chất chỉ thị này có màu hồng trong môi trường axit, màu xám tại điểm kết thúc chu ẩ n độ và màu xanh lam trong môi trường kiềm. 5.6 . Natri hydroxit (NaOH), dạng rắn hoặc dung dịch, không chứa nitrat. Đối với dung dịch th ì hòa tan khoảng 450 g natri hydroxit dạng rắn trong nước, để nguội rồi thêm nước đến 1 l í t. 5.7 . Ch ấ t ch ố ng tạo bọt , para fi n hoặc s ilicon. 5.8 . Sacarose , tinh khiết. 6. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau: 6.1 . Cân phân tích , có thể cân ch í nh xác đến 0,1 mg. 6.2 . Bộ phân hủy mẫu. 6.3 . B ì nh Kjeldahl , dung tích 500 ml. 6.4 . Bộ chưng cất 6.5 . Nồi cách thủy , có thể duy tr ì nhiệt độ ở 50 ° C . 6.6 . Ống thủy tinh hoặc ống kim loại đường kính 4 mm đến 10 mm, được trang bị pittông để đẩy phần mẫu thử ra khỏi ống. 7. Lấy mẫu Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện . Mẫu không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc b ả o quản. Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Xem tiêu chuẩn cụ thể có liên quan đ ế n sản phẩm. Nếu chưa có tiêu chuẩn cụ thể liên quan đến sản phẩm thì các bên có liên quan nên thỏa thuận với nhau về v ấ n đề này. 8. Cách tiến hành 8.1 . Chuẩn b ị m ẫ u thử 8.1.1 . Đối với các sản phẩm cacao bột Trộn kỹ mẫu v à bảo quản trong lọ có nắp đậy kín khí. 8.1.2 . Đối với các sản phẩm sôcôla Làm lạnh khoảng 200 g sôcôla ngọt hoặc sôcôla đắng cho đến khi cứng. Sau đó nạo hoặc cạo để có được các hạt mịn. Trộn đều kỹ rồi b ả o quản trong lọ có nắp đậy ở nơi lạnh. Cách khác, làm tan chảy khoảng 200 g sôcôla đắng, sôcôla ngọt hoặc sôcôla sữa bằng cách cho vào vật chứa thích hợp được ngâm một phần trong nồi cách thủy (6.5) ở khoảng 50 ° C . Khuấy liên tục cho đến khi phần mẫu thử tan chảy và đạt đến nhiệt độ từ 45 ° C đến 50 ° C . Lấy vật chứa ra khỏi nồi cách thủy, khuấy kỹ và trong khi mẫu vẫn đang còn nhão, dùng ống thủy tinh hoặc ống kim loại (6.6) lấy ra phần mẫu thử để phân tích. 8.2 . Phân hủy mẫu CẢNH BÁO - Các thao tác sau phải thực hiện trong tủ th ô ng gió tốt, chịu được axit su lf uric. Dùng c â n (6.1) cân từ 0,7 g đến 2,2 g phần mẫu thử đã chuẩn bị, chính xác đến 1 mg, chuyển định lượng vào bình Kjeldahl khô (6.3). Thêm khoảng 15 g hỗn hợp xúc tác dạng bột hoặc dạng viên (5.2), trộn đều. Thêm 25 ml axit sulfuric 98 % (5.1), xoay nhẹ bình để trộn và làm ẩ m lượng chứa trong b ì nh. Nếu sử dụng phần mẫu thử lớn hơn 2,2 g thì tăng lượng axit sulfuric (5.1) thêm 10 ml đối với từng 1 g phần mẫu thử tăng thêm. Đặt nghiêng bình và đun nhẹ cho đến khi ngừng tạo bọt, b ổ sung một lượng nh ỏ parafin hoặc s ilicon (5.7) để giảm tạo bọt, nếu cần. Đun sôi từ 1 h đến 2 h cho đến khi dung dịch trong. Để nguội dịch phân hủy. 8.3 . Chưng cất Cẩ n thận pha loãng dịch phân hủy với 200 ml nước đã được làm mát ở nhiệt độ nh ỏ hơn 25 ° C , th ê m một lượng nhỏ para f in hoặc s ilicon (5.7) để giảm tạo bọt, nghiêng b ì nh và thêm một ít natri hydroxit (5.6), không khuấy, để tạo thành hai lớp rõ rệt [Cứ mỗi 10 ml axit sul f uric đặc hoặc một lượng tương đương trong axit sul f uric loãng được sử dụng thì thêm 15 g natri hydroxit (5.6) hoặc dung dịch natri hydroxit đủ để tạo kiềm mạnh]. Lắp b ì nh với ống bảo vệ và nối với bộ sinh h à n, chú ý không làm xáo trộn các lớp chất l ỏ ng. Đầu ra của bộ sinh hàn phải nhúng ngập trong dung dịch axit boric (5.3). Xoay mạnh b ì nh để trộn nhanh lượng chứa trong b ì nh và gia nhiệt đủ. Bật sẵn thiết b ị gia nhiệt trước khi nối bình, để giảm thiểu nguy hiểm do ch ấ t l ỏ ng chảy ngược tr ở lại qua sinh hàn. Ngay sau khi trộn, cần tháo b ì nh chứa axit boric để làm khô đầu ra của bình sinh hàn và để c â n bằng áp suất trong bình chưng c ấ t. Chưng cất amoniac vào lượng dư axit boric nồng độ 20 g/l, có chứa 0,5 ml chất ch ỉ thị (5.5). L ấ y tối thiểu 150 ml dịch chưng c ấ t và chuẩn độ amoniac bằng dung dịch axit chuẩn độ (5.4). Điểm kết thúc chuẩn độ đạt được khi dung dịch chuyển sang màu xám. 8.4 . M ẫ u tr ắ ng Thực hiện mẫu trắng thuốc thử, dùng 1,000 g sacarose (5.8) thay cho phần mẫu thử. 9. Tính kết quả 9.1 . Tính hàm lượng nitơ tổng số a) Khi sử dụng axit clohydric chuẩn thì hàm lượng nitơ tổng số, X N , biểu thị bằng phần trăm khối lượng, được tính bằng Công thức (1): (1) Trong đó V 1 là thể tích dung dịch axit clohydric chuẩn dùng cho mẫu thử (8.3), tính bằng mililit (ml); V 0 là thể tích dung dịch axit clohydric chuẩn dùng cho mẫu trắng (8.4), tính bằng mililit (ml); c M l à nồng độ mol của dung dịch axit clohydric, tính bằng mol trên lit (mol/l); 14, 00 7 là khối lượng mol của nitơ, tính bằng gam trên mol (g/mol); m là khối lượng phần mẫu thử (xem 8.2), t í nh bằng gam (g); 1 000 là hệ số chuyển từ milimol sang mol. b) Khi sử dụng axit sul f uric chuẩn th ì hàm lượng nitơ tổng số, X N , biểu thị bằng phần trăm khối lượng, được t í nh b ằ ng Công thức (2): (2) Trong đó V 1 là thể tích dung dịch axit sulfuric chuẩn dùng cho mẫu thử (8.3), tính bằng mililit (ml); V 0 là thể tích dung dịch axit sulfuric chuẩn dùng cho mẫu trắng (8.4), tính bằng mililit (ml); c M l à nồng độ mol của dung dịch axit sulfuric , tính bằng mol trên lit (mol/l); m là khối lượng phần mẫu thử (xem 8.2), t í nh bằng gam (g); 1 000 là hệ số chuyển từ milimol sang mol. 9.2 . Tính hàm l ượ n g protein thô Hàm lượng protein thô của mẫu thử, X p , biểu thị bằng ph ầ n trăm khối lượng, được tính b ằ ng Công thức (3): X p = X N x 6,25 (3) Trong đ ó X N là hàm lượng nitơ của mẫu thử, tính bằng phần trăm khối l ư ợng (%) theo 9.1; 6,25 là hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô. 10. Báo cáo thử nghiệm B á o cáo thử nghiệm phải ghi r õ : a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu th ử ; b) phương pháp l ấ y mẫu đã sử dụng, nếu biết; c) phương pháp thử đã sử dụng và viện d ẫ n tiêu chuẩn này; d) mọi thao tác không được quy đ ị nh trong tiêu chuẩn này, hoặc những điều được coi là tự chọn, và bất kỳ chi tiết nào có ảnh hưởng tới kết quả; e) k ết quả thử nghiệm thu được. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] AOAC 970.20, Cacao Products. Preparation of laboratory sample. Procedure [2] TCVN 10034:2013 (ISO 1871:2009), Thực ph ẩ m và thức ăn chăn nuôi - Hướng dẫn chung về xác định hàm lượng nitơ bằng phương pháp Kjeldahl [3] TCVN 10791:2015, Malt - Xác định hàm lượng nitơ tổng số và tính hàm lượng protein thô - Phương pháp Kjeldahl [4] TCVN 8125:2009 (ISO 20483:2006), Ngũ cốc và đậu đỗ - Xác định hàm lượng nitơ và t í nh hàm lượng protein thô - Phương pháp Kjeldahl [5] TCVN 8099-1:2009 (ISO 8968-1:2001), Sữa - Xác định hàm lượng nitơ - Phần 1: Phương pháp Kjeldahl [6] TCVN 10732:2015, Sản ph ẩ m cacao - Xác định hàm lượng tro