TCVN11081:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11081:2015 về Hạt có dầu - Xác định hàm lượng dầu - Phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn (SFE) TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 11081:2015 HẠT CÓ DẦU - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU - PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG SIÊU T Ớ I HẠN (SFE) Oilseed - Determination o f oi l content - Supercrit i cal fl u i d extract i on (SFE) method Lời nói đầu TCVN 11081:2015 được x â y dựng tr ê n cơ sở tham khảo AOAC 999.02 Oil in oilseed. Supercr i tical fluid extraction (SFE) metho d; TCVN 11081:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F2 Dầu m ỡ đ ộng vật v à thực vật biên soạn, Tổng cục Ti ê u chu ẩ n Đ o lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Cô ng nghệ công bố. HẠT CÓ DẦU - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU - PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG SIÊU T Ớ I HẠN (SFE) Oilseed - Determination o f oi l content - Supercrit i cal fl u i d extract i on (SFE) method 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩ n này quy định phương pháp xác định hàm lượng dầu trong hạt có d ầ u bảng phương pháp chiết l ỏ ng siêu tới hạn (SFE). Phương pháp này đã được thử nghiệm tr ê n hạt đậu tương, hạt bông, hạt cải d ầu, hạt rum v à hạt h ướ ng dương. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có th ể áp dụng ch o c á c loại hạt thương ph ẩ m khác. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các t à i liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên b ả n được n ê u. Đối với các tài liệu viện d ẫ n không ghi năm công bố th ì áp d ụ ng phi ê n bản m ớ i nhất, bao gồm c ả các s ử a đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 9608 (ISO 6 6 4), Hạt có dầu - Phương pháp lấy mẫu th ử từ mẫu phòng th ử nghiệm. 3 Nguyên tắc Chiết dầu từ hạt có d ầ u đã được xử lý b ằ ng ch ấ t l ỏ ng siêu tới hạn (cacbon dioxit l ỏ ng) v à được l ắ ng trực tiếp trên bông thủy tinh đựng trong b ì nh thu nhận. Sau khi cho bay hơi ẩ m và các chất b ổ ch í nh t ồ n dư giữ lại trong bông thủy tinh và b ì nh thu nhận th ì xác định khối lượng dầu chi ế t được và t í nh phần trăm dầu trong mẫu thử. 4. Thuốc thử và vật liệu thử Ch ỉ s ử d ụ ng thuốc th ử đạt chất lượng ph â n tích. Nước sử dụng l à nước cất ho ặ c nước có độ tinh khi ế t tương đương, trừ khi có quy định khác. C Ả NH BÁO - Phương pháp SFE sử d ụ ng khí nén nh ư ch ấ t chiết lỏng, do đó để đảm bảo an toàn phòng th ử nghiệm nên lưu giữ và bảo qu ả n khí nén trong xylanh nén khí. Thiết bị SFE ph ả i đ ược ch ế tạo v à vận hành trong điều kiện l à m việc thích hợp để giảm thiểu sự thay đổi của chất chiết l ỏ ng làm giảm áp, gây ch á y nổ. Mặc d ù cacbon d ioxit là khí không độc nhưng c ầ n phải duy tr ì th ô ng khí đ ầ y đ ủ trong phòng thử nghiệm thích h ợ p đ ể tránh khả năng thay thế qu á nhiều ôxy. C ần duy trì sự thông kh í thích hợp khi sử dụng môi trường cải biến để tránh hít phải hơi độc hữu c ơ . 4.1 Cacbon dioxit. 4.2 Etanol , tinh khiết, loại dùng cho HPLC hoặc tương đương, độ ẩ m < 1=""> . 4.3 Đ ấ t diatomit , dạng hạt hoặc loại tương đương (ví dụ: Hydromatrix™ hoặc W etsupport™ hoặc LeocoDry ™) 1) . 4.4 Bông th ủy tinh , loại thủy tinh borosilicat. 5 Thiết bị, dụng cụ Sử d ụ ng các thiết b ị , dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dụng cụ cụ thể sau: 5.1 Bộ chiết chất l ỏ ng si ê u t ới hạn , tạo áp suất 51,7 kPa và nhiệt độ 100 o C , có gắn với bộ phận khống chế nhiệt độ (có thể điều ch ỉ nh được hoặc cố đị nh d òng ch ả y) duy tr ì nhiệt độ cabon dioxit trên 40 ° C . Để chiết bằng cabon dioxit+ 15 % etanol th ì sử d ụ ng b ơ m đẳng dòng. Hàm lượng dầu tháp có thể do sự rò rỉ của thiết bị SFE hoặc việc chiết dầu kh ô ng hiệ u qu ả . Trước mỗi lần sử dụng bộ chi ế t và định kỳ, cần chiết lặp lại 400 mg phần mẫu thử dầu đ ậ u tương trên đất diatomit dạng hạt, sử dụng các điều kiện cài đặt nhất định và qu y trình làm khô để kiểm tra t ì nh trạng của thiết bị, hiệu qu ả thu h ồ i v à qu y trình . Độ thu h ồ i dầ u phải > 99 % và khi quan sát không xuất hiện sol khí dầ u trên bông thủy tinh trong su ố t quá trình chiết. 5.2 Cuvet chi ế t , dung tích 5 ml đến 10 ml 5.3 B ì nh thu nhận dịch chiết bằng thủy tinh , thích hợp với hệ thống chiết. B ì nh phải có khả năng nhồi không quá 1,0 g bông thủy tinh. 5.5 C â n phân tích , có th ể cân ch í nh xác đến 10,0001 g. 5.6 Tủ s ấ y chân không và bơm chân không , có th ể duy trì các đi ề u kiện làm kh ô với nhiệ t độ cho phép từ 20 ° C đến 25 ° C trên đi ể m sôi của nước, ở áp suất l à m việc ≤13,3 kPa (100 mmHg) [ (72 ° C đến 77 °C) ± 1 ° C ở áp suất làm việc 13,3 kPa; (58 ° C đến 63 °C) ± 1 ° C ở áp su ấ t làm việc 6 , 65 kPa]. 5.7 Tủ s ấ y, thông g i ó b ằ ng kh ô ng khí cưỡng b ứ c , vận hành ở nhiệt độ 130 ° C ± 1 ° C, được sử dụng nếu kh ô ng có sẵn tủ sấy chân không. 6 Lấy mẫu Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chu ẩ n n à y, nên lấy m ẫ u theo TCVN 8946 (ISO 542) [1] . M ẫ u gửi đến phòng th ử nghiệm phải đúng là mẫu đại diện và không bị hư hỏng hoặc thay đổi trong suốt quá trình vận chuy ể n và b ả o qu ả n. 7 Chuẩn bị mẫu thử Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 9608 (ISO 664). 8 Cách tiến hành 8.1 Chiết bằng cacbon dioxit Cân 2 g mẫu thử, chính x á c đến 0,0001 g, cho vào cuvet chiết (5.2) có nắp đậy ở đầu ra. V ỗ nhẹ b ề mặt cuvet vài lần để nhồi vật liệu vào trong, ngang bằng với van nhồi ở cuối đầu ra của cuvet. B ề mặt tr ê n của van phải bằng ph ẳ ng. Đổ các hạt đất diatomit (4.3) vào phần tr ố ng còn lại của cuvet. Lau hết các hạt đất bị rơi ra b ê n ngo à i cuvet. Lấy không quá 1 g bông thủy tinh (4.4) và nhồi vào trong từng b ì nh thu nhận (5.3) cho đến khi cách đ ỉ nh của van cách í t nhất 2,5 cm tính từ đáy b ì nh. Cân b ì nh thu nhậ n có bông thủy tinh, ch í nh xác đến ± 0,0001 g. CHÚ THÍCH: Kh ô ng cần sử d ụng nắp hoặc vách ng ă n, trừ khi nh à sản xuất thiết b ị SFE y ê u c ầ u. Lắp từng bình thu nh ậ n lên guồng quay của bộ chiết (hệ thống tự động) hoặc lắp từng b ì nh thu nh ậ n có bộ khống chế hoặc ống dẫn t ừ bộ khống chế nối càng sâu càng tốt trong nút bóng thủy tinh (hệ thống nạp tải thủ công). Một số thiết bị có thể c ầ n điều ch ỉ nh độ sâu của bộ kh ố ng chế hoặc bổ sung b ô ng thủy tinh để đ ả m b ả o bộ kh ố ng chế hoặc ống dẫn nằm trong b ô ng thủy tinh. Lắp từng cuvet chiết l ê n guồng quay (hệ thống tự động) hoặc lắp từng cuvet chiết v à o trong b ộ chiết (hệ thống nạp thủ công). Ch ỉ nh cuvet sao cho ph ầ n thử nằm ở cuối đầu ra. Chiết bằng cacbo n dioxit 30 min trong các điều kiện sau: Áp suất: 51,7 kPa; Nhiệt độ: 100 ° C Tốc độ dòng chảy thông th ườ ng: 3 , 4 g/min (có thể từ 2,6 g/min đ ế n 3,4 g/min); Nhiệt độ bộ khống chế phải đảm bảo sao cho cacbon dioxit bay hơi ở khoảng nhiệt độ t ừ 80 ° C đ ế n 100 o C (có th ể chấp nhận được từ 40 ° C đến 130 °C). Nhiệt độ cacbon dioxi t giãn n ở trong bình thu nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm v à /hoặc các ch ấ t bổ chính nền được l ô i cuốn vào dầu chiết và do đó cần có thời gian để loại b ỏ các yếu t ố này trước khi c ầ n. Việc quá nhiệt có thể g â y ra hao hụt nhiều hơn các loại dầu dễ bay hơi. Tham khảo hướng dẫn của nhà s ả n xu ấ t thiết bị đối với bộ khống ch ế /c à i đặt nhiệt độ thu nh ậ n sao cho giảm thiểu thời gian loại bỏ độ ẩ m (và chất bổ ch í nh nền, nếu sử dụng). Có thể sử dụng thi ế t b ị có bộ gia nhiệt cho b ì nh t hu nh ậ n, nếu nhiệt độ cacbon dioxit thấp hơn. Đối với một số thiết bị, có thể không cần loại bỏ tiếp độ ẩ m hoặc chất bổ chính nền khỏi dịch chiết. Kiểm tra b ằ ng cách sấy d ịch chi ế t (tham khảo Phụ lục A) để đảm bảo kh ô ng xảy ra hao hụt đáng k ể , trước khi loại bỏ bước sấy khô. Tháo từng b ì nh thu nhận khỏi thiết bị, nếu cần loại bỏ phần ẩm còn lại thì sấy trong tủ sấy chân không (5.6) hoặc tủ sấy (5.7) đến khối lượng kh ô ng đổi theo nhiệt độ và áp suất khuyến c áo. Ghi lại kh ố i lượng b ì nh thu nhận cuối cùng, chính xác đến 0,0001 g. 8.2 Chiết bằng cacbon dioxit + 15 % etanol Chuẩn bị mẫu th ử , cân phần mẫu thử cho vào cuvet chiết, chu ẩ n b ị và l ắ p cuvet chi ế t và binh thu nh ậ n vào thiết b ị SFE như trong 8.1. Sau khi đổ đầy đất diatomit vào cuvet trống, nén bề mặt trên k ho ả n g 3 mm để nhồi kín và lắp lồng vào đầu ra. Chiết 60 min bằng cacbon dioxit + 15 % etanol (4.2) trong các điều kiện sau: Áp suất: 51,7 kPa; Nhiệt độ: 100 °C; Tốc độ dòng chảy chuẩn: 2,1 g/min (có thể tử 1,6 g/min đến 2,6 g/min); Nhiệt độ bộ kh ố ng chế phải đảm b ả o sao cho cacbon diox i t bay hơi ở khoảng nhiệt độ từ 80 ° C đến 100 ° C (có thể chấp nhận được từ 40 ° C đến 130 °C). Nhiệt độ cacbon dioxit giãn n ở trong bình thu nhận sẽ ả nh hưởng trực tiếp đến độ ẩ m và/hoặc các ch ấ t bổ ch í nh nền được lôi cuốn vào dầu chiết và do đó cần c ó thời gian để loại b ỏ các yếu tố này trước khi cân. Việc quá nhiệt có thể g â y ra hao hụt nhiều hơn các loại dầu d ễ bay hơi. Tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị đối với bộ khống chế/cài đặt nhiệt độ thu nhận sao cho gi ả m thiểu thời gian loại bỏ độ ẩm (và chất bổ chính n ề n, nếu sử dụng). Có th ể sử dụng thi ế t bị có bộ gia nhiệt cho bình thu nh ậ n, nếu nhiệt độ cacbon dioxit thấp hơn. Đối với một số thiết bị, c ó thể không c ầ n loại bỏ tiếp độ ẩ m hoặc ch ấ t bổ chính n ề n khỏi d ị ch chiết. Kiểm tr a b ằ ng cách sấy dịch chiết (tham khảo Phụ lục A) để đảm bảo không xảy ra hao hụt đáng k ể , trước khi loại bỏ bước sấy khô. Tháo từng b ì nh thu nhận khỏi thi ế t b ị, n ế u cần loại bỏ phần ẩ m còn lại bằng cách sấy t rong tủ sấy chân không (5.6) hoặc t ủ sấy (5.7) đ ế n khối lượng không đổi theo nhiệt độ và áp suất khuyến cáo. Ghi lại khối lượng b ì nh thu nhận cuối cùng, chính xác đến 0,0001 g. 9 Tính và biểu thị kết quả Tính hàm lượng dầu, X , biểu thị bằng phần trăm khối lượng, theo Công thức sau: Trong đó: W 1 là khối lượng b ì nh thu nhận, tính bằng gam (g); W 2 l à khối lượng b ì nh thu nhận sau khi chi ế t, t í nh bằng gam (g); W là khối lượng phần mẫu thử, t í nh bằng gam (g); 10 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi r õ : - mọi thông tin cần thiết cho việc nhận biết đầy đủ v ề mẫ u ; - phương pháp l ấ y m ẫ u, n ế u biết; - phương pháp thử, viện dẫn ti ê u chuẩn này; - mọi điều kiện thao tác kh ô ng quy định trong tiêu chu ẩ n này hoặc được xem l à tùy chọn, cùng với mọi t ì nh huống b ấ t thường có th ể ảnh hưởng đến kết qu ả ; - kết quả thử ngh i ệm thu được. Phụ lục A (Tham khảo) Phương pháp sấy dùng tủ sấy chân không N ế u mẫu mềm, làm ấ m nhẹ và lấy c ẩ n thận để không bị tan chảy. Khi mẫu đủ m ề m, trộn kỹ bằng máy trộn cơ học. Cân 5 g ± 0,2 g mẫu đã chuẩn b ị v à o đĩa nhôm có đường kính 5 cm và sâu 2 cm có n ắ p đ ậ y kín. S ấy đến khối lượng không đ ổ i trong tủ sấy ch â n k hông ở nhiệt từ 20 ° C đến 25 ° C trên điểm sôi của nước, ở áp suất làm việc không quả 100 mmHg (13.3 kPa). Làm nguội b ì nh hút ẩ m 30 min v à c â n. Duy tr ì khối lượng không đổi sau khi sấy 1 h, chênh lệch khối lượng không quá 0,05 %. Ghi lại phần trăm hao hụt ẩm và chất bay hơi. Phụ lục B (Tham khảo) Kết quả nghiên cứu của phép thử liên phòng thử nghiệm Phép thử liên phòng thử nghiệm d o Hiệp hội các nhà ph â n tích hóa dầu Mỹ (AOCS) tổ chức năm 1995 đ ế n 1996, k ế t quả được n ê u trong Bảng B.1 và Bảng B.2. Bảng B.1 - Kết quả nghi ê n cứu li ê n phòng th ử nghiệm có sử dụ n g cacbon dioxit để xác định hàm lượng d ầ u trong các loại hạt có d ầ u M ẫu Đậu tương 4 Đậu tương 7 Hạt h ướng d ươn g 1 Hạt h ướng d ươn g 3 Hạt cải d ầ u 4 Hạt cải dầu 3 H ạt rum 2 Hạt rum 1 Hạt bông 1 Hạt bông 2 S ố lượng ph ò ng thử nghiệm được ch ấ p nhận 14 14 15 15 15 15 14 14 14 14 Số lượ n g c á c phòng thử nghiệm c ò n l ạ i sau khi trừ ngoại lệ 3 3 2 2 2 2 3 3 3 3 Giá tr ị trung bình, 19,2 19,2 38 , 9 41 , 6 39,8 37 , 7 36,6 35 , 7 19 , 1 18 , 4 Độ lệch chu ẩ n lặp lại, S r 0,30 0,90 1 , 02 1,65 0,45 0,67 1 , 39 0,86 0 , 46 0,34 Độ lệch chu ẩ n tương đ ố i lặp lại, RSD r , % 1 , 6 4 , 7 2 , 6 4,0 1 , 1 1,8 3 , 8 2 , 4 2 , 4 1,9 Giới hạn lặp lại, r [ r = 2,8 x S r ] 0,83 2 , 51 2 , 86 4,62 1 , 26 1,88 2 , 25 2 , 40 1 , 28 0 , 95 Độ lệch chu ẩ n tái lập , S R 0 , 45 0,91 1 , 68 2 , 30 0 , 90 1,03 1 , 66 1,08 0,51 0 , 38 Độ lệch chu ẩ n t ươ ng đối tái lập , RSD R , % 2 , 4 4 , 8 4 , 3 5 , 5 2 , 3 2 , 7 4 , 6 3 , 0 2 , 7 2 , 1 Giới hạn tái lập, R [ R = 2.8 x S R ] 1 , 27 2,55 4,70 6,45 2 , 51 2,89 4,65 3,03 1 , 44 1,06 B ả ng B.2 - Kết quả ngh iê n cứu liên phòng thử nghiệm sử dụng cacbon dioxit có chất b ổ chính nền etanol đ ể xác định hàm l ượ ng d ầ u trong các loại hạt c ó d ầ u M ẫu Đậu tương 4 Đậu tương 7 Hạt h ướng d ươn g 1 Hạt h ướng d ươn g 3 Hạt cải d ầ u 4 Hạt cải dầu 3 H ạt rum 2 Hạt rum 1 Hạt bông 1 Hạt bông 2 S ố lượng ph ò ng thử nghiệm được ch ấ p nhận 12 13 12 12 12 14 12 12 12 14 Số lượ n g c á c phòng thử nghiệm c ò n l ạ i sau khi trừ ngoại lệ 3 2 3 3 3 1 3 3 3 1 Giá tr ị trung bình, 20,5 20,4 39 , 7 43 , 0 43,5 40,2 38,0 36 , 7 19 , 7 19 , 3 Độ lệch chu ẩ n lặp lại, S r 0,43 0,58 0,44 0,63 0,37 0,86 0 , 77 0,67 0,18 0,35 Độ lệch chu ẩ n tương đ ố i lặp lại, RSD r % 2 , 1 2 , 9 1 , 1 1,5 0,9 2,2 2 , 0 1 , 8 0 , 9 1 , 8 Giới hạn lặp lại, r [ r = 2,8 x S r ] 1,19 1 , 63 1,22 1,78 1,04 2,42 2 , 15 1,86 0,50 0 , 98 Độ lệch chu ẩ n tái lập , S R 0,77 0,87 1,65 1,64 1,32 1,43 1 , 14 1,48 0,52 0 , 52 Độ lệch chu ẩ n t ươ ng đối tái lập , RSD R , % 3,8 4,3 4,2 3,8 3,0 3 , 6 3,0 4,0 2 , 7 2,7 Giới hạn tái lập, R [ R = 2.8 x S R ] 2,16 2 , 43 4,63 4,59 3,68 4,00 3,18 4,15 1,46 1 , 46 Bảng B.3 - So s á nh ph ươ ng pháp SFE với phương pháp chiết dung môi Hạt có d ầ u a và phương pháp x S r r S R RSD r , % RSD R , % Đậu tương 4 SFE- cacbon dioxit đơn 19,2 0,30 0,083 0,45 1,6 2 , 4 SFE- cacbon dioxit + 15% etanol 20,5 0,43 1,19 0 , 77 2,1 3,8 AOCS Ac 3-44 b [4] 19,0 0,03 0,08 0,36 0 , 2 1 , 9 Đậu tương 7 SFE- cacbon dioxit đơn 19,2 0,90 2,51 0,91 4,7 4 , 8 SFE- cacbon dioxit + 15% etanol 20 , 4 0,58 1,63 0,87 2 , 9 4 , 3 AOCS Ac 3-44 b 19,3 0 , 05 0,14 0,39 0,3 2,0 Hạt hướng dương 1 SFE- cacbon dioxit đơn 38,9 1,02 2,86 1,68 2 , 6 4 , 3 SFE- cacbon dioxit + 15% etanol 39,7 0,44 1 , 22 1,65 1 , 2 4 , 2 AOCS Ai 3-75 b [ 5 ] 38,5 0,10 0,28 1 , 24 0 , 3 3 , 2 AOCS Am 2-93 c [6] 41 , 8 Hạt hướng d ương 3 SFE- cacbon dioxit đơn 41 , 6 1,65 4,62 2,30 4 , 0 5,5 SFE- cacbon dioxit + 15% etanol 43,0 0,63 1,78 1,64 1 , 5 3,8 AOCS Ai 3-75 b 42,7 0,09 0 , 25 0,50 0 , 2 1 , 2 AOCS Am 2-93 c 46,0 a H ạ t có dầu t ừ ch ươ ng trình thử nghiệm thành thạo d o AOCS t hực hiện n ă m 1995 đ ế n 1996 . b Dung môi chiết, phương pháp chiết ố ng Butt, phương pháp ph â n t ích AOCS th í ch h ợ p v ớ i tinh dầu , chương trình t h ử nghiệm thành thạo d o AOCS thực hiện n ă m 1995 đến1996. c Dung m ô i chiết, phương ph á p phân t ích AOCS Am 2-93 , phương pháp FOSFA. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 8946 (ISO 542), Hạt có dầu - Lấy mẫu [2] AOCS O ff icial Method and recommended practice, 5th Ed., 1988, American Oil Chemists', Society, Champaign, IL 61826, USA, Official Method Am 3-96. Revise: March 2002 [3] AOAC 926.12 Moisture and volatile matter in oi l and fat s [4] AOCS Ac 3-44 Soybeans. Oil Content [5] AOCSA i 3-75 Sun fl o w er Seed. Oil Content [6] AOCS Am 2-93 Oil in Oilsee d s (FOSFA Method) . 1) Hydromatr i x ™ là s ả n ph ẩ m của Công t y Chuẩn bị mẫu s ả n ph ẩ m, 24201 Frampton Ave, thành phố Harbor, CA 90710, Mỹ; W etsupportTM là sản ph ẩ m của Isoo, 4700 đ ường Superior , Linco l n, NE 68504 , Mỹ hoặc L e ocoDry TM là sản ph ẩ m của Leo Corp., 3000 Lake vi ew Ave, thành phố Joseph, MI 49085, Mỹ. Các thông tin đưa ra tạo thu ậ n tiện cho người sử dụng t i ê u chuẩn này v à không ấ n định phải sử dụng chúng. C ó thể sử dụng các s ả n ph ẩ m tương tự nếu cho kết qu ả tương đương.