Phổ hồng ngoại và ứng dụng trong thực phẩm

VS=O 1060-1040 (m) >SO2 VS=O 1370-1310 (m) 1180-1120 (m) DĐ hóa trị bất đối xứng DĐ hóa trị đối xứng – SO2– O 1420-1330 (m) 1200-1145 (m) 3.8 Tần số hấp thu của hợp chất chứa nối đôi liền nhau: Bảng 21: Tần số hấp thu đặc trưng của một số hợp chất chứa nối đôi liền nhau Nhóm Dao động Tần số(cm-1) Ghi chú O=C=O Carbon dioxide 2349 (m) – N=C=O Isocyanate 2275-2250 (m) Rất mạnh; Vị trí không bị ảnh hưởng bởi liên hợp – N=N=N– Azit 2160-2120 (m) – N=C=N– Carbodilmide 2125-2130 (m) Rất mạnh >C=C=O Cetene 2150 (m) – N=C=S– Isothiocyanate 2140-1990 (m) Vân rộng và rất mạnh >C=C=N- Ceteneimine 2000 (m) C=C=C Allen 1950 (tb) Nhóm allen đầu mạch hoặc liên hợp với nhóm hút electron thường có hai vân 3.9 Tần số hấp thu của hợp chất chứa halogenur: Bảng 22: Tần số hấp thu đặc trưng của một số hợp chất chứa halogenur Nhóm Dao động Tần số(cm-1) Ghi chú C– F VC-F 1400-730: 1100-1000 Monofluoralkane CF2,CF3 VC-F 1350-1120 – C– C– Cl VC-Cl VC-C δC-F 830-560: 726 649 760-505 (m) 450-250 Thay đổi theo vị trí không gian của halogenur trong phân tử Dạng trans ziczac C-C-C-Cl Dạng “Gốt” Rất mạnh; có mũi họa tần khoảng 1510-1450 cm-1. CCl3 VC-Cl 830-700 CH2– Cl δCH2 1230 (m) C– Br VC-Br δC-Br 650-485 (m) 300-140 C– I VC-I 600-200 610-485 Mạch thẳng CH2– I δCH2 1170 (m) CH2– CH2– I 594 và 503 Hai vân Aryl-halogen VC-F VC-Cl (para) VC-Cl (meta) VC-Cl (ortho) VC-Br (para) VC- Br (meta) VC- Br (ortho) VC-I (para) 1270-1100 1096-1089 1078-1074 1057-1034 1073-1068 1073-1065 1042-1028 1061-1057 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI: 4.1 Máy quang phổ IR: Phổ kế hồng ngoại thông dụng hiện nay là loại tự ghi, hoạt động theo nguyên tắc như sau: Chùm tia hồng ngoại phát ra từ nguồn được tách ra hai phần, một đi qua mẫu (2) và một đi qua môi trường đo (dung môi) (2’) rồi được bộ tạo đơn sắc (3) tách thành từng bức xạ có tần số khác nhau và chuyển đến detector (4). Detector sẽ so sánh cường độ hai chùm tia và chuyển thành tín hiệu điện có cường độ tỉ lệ với phần bức xạ đã bị hấp thu bởi mẫu. Dòng điện này có cường độ rất nhỏ nên phải nhờ bộ khuếch đại (5) tăng lên nhiều lần trước khi chuyển sang bộ phận tự ghi (6) vẽ lên bản phổ hoặc đưa vào máy tính xử lý số liệu rồi in ra phổ. Hình 6: Sơ đồ nguyên lý máy phổ hồng ngoại hai chùm tia Các máy phổ hồng ngoại thế hệ mới được chế tạo theo kiểu biến đổi Fourier (Fourier Transformation Infrared Spectrometer-FTIR Spectrometer). Trong các máy này, người ta dùng bộ giao thoa (giao thiết kế) Michelson thay cho bộ tạo đơn sắc. Giao thoa kế Michelson là thiết bị tách chùm bức xạ thành hai thành phần có cường độ bằng nhau rồi sau đó kết hợp trở lại thành bức xạ có cường độ thay đổi theo thời gian. Sự thay đổi cường độ bức xạ này là do quãng đường đi của hai bức xạ bị tách ra không giống nhau. Giá trị I(t) là hàm của hiệu số hai quãng đường đi nói trên. Giao thoa kế gồm một gương cố định Mı, gương di động M2 (có thể di chuyển tịnh tiến trên một đường thẳng nằm ngang) đặt vuông góc nhau và bộ phận chia chùm sáng S. Chùm bức xạ từ nguồn đi qua bộ phận tách S chia thành hai chùm bức xạ vuông góc, một chùm đi đến gương cố định Mı còn một chùm đi đến gương cố định M2. Khi gặp gương chúng phản xạ trở lại bộ phận tách S. Đến đây mỗi chùm lại chia thành đôi, một nửa đi về nguồn còn một nửa đi qua mẫu đo đến detector. Như vậy, chùm bức xạ đến mẫu đo gồm hai bức xạ nhập lại có thời gian trễ khác nhau nên cường độ bức xạ thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào quãng đường d của bức xạ đến gương di động M2 (H.7) Hình 11.7 Cấu tạo giao thoa kế Michelson Detector sẽ ghi nhận sự biến đổi cường độ bức xạ theo quãng đường d rồi chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu đầu tiên thu được dưới dạng hàm của điện thế V theo quãng đường V=f(d), được máy tính dùng phép biến đổi Fourier chuyển thành hàm của cường độ I theo nghịch đảo của quãng đường d ( tức d-1 hay số sóng v) : V = f(d)→I = f(v) So với máy hồng ngoại thế hệ cũ, máy hồng ngoại biến đổi Fourier (H.11.8) có rất nhiều ưu điểm: việc sử dụng giao thoa kế cho phép khe sáng rộng hơn nên cường độ bức xạ vào detector sẽ lớn hơn; tỉ lệ S/N tăng lên nhờ giảm được nhiễu; nhờ sử dụng máy tính, việc đo phổ được tự động hoá ở mức cao và phổ có thể được lưu trữ và đối chiếu với phổ chuẩn có trong “thư viện” của máy. Hình 8: Sơ đồ nguyên lý máy phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Trong quá trình làm việc, khung số sóng của máy phổ hồng ngoại có thể bị lệch. Để kiểm tra, người ta thường sử dụng các chất chuẩn như polystirene, ammonia hoặc hơi nước. 4.2 Cách chuẩn bị mẫu: Người ta có thể đo phổ hồng ngoại của các chất ở thể rắn, thể lỏng tinh khiết, trong DD hoặc ở thể hơi. Mẫu ở thể rắn: Có ba cách đo khi mẫu ở thể rắn: Nghiền nhỏ vài mg chất nghiên cứu với một vài giọt parafin lỏng (nujol) và ép phần thu được giữa hai tấm NaCl. Để tránh các vân hấp thu mạnh của parafin ở 2950-2850 cm -1 và 1450-1350 cm -1 khi khảo sát sự hấp thu của các nhóm C-H, người ta có thể thay parafin bằng hexachlor butadien. Trộn mẫu thật đồng đều với KBr theo tỉ lệ 1:10 hoặc 1:100 rồi ép thành các viên mỏng hầu như trong suốt bằng máy ép thuỷ lực. Do KBr có tính hút ẩm, trên phổ hồng ngoại thường xuất hiện các vân hấp thu của nước ở 3450 cm -1 . Dùng KBr cũng cầu lưu ý đến khả năng xảy ra phản ứng trao đổi cation hoặc anion trong trường hợp chất nghiên cứu là muối hoặc phức chất vô cơ. Đo phổ các chất rắn ở dạng màng lỏng bằng cách làm nóng chảy chất nghiên cứu hoặc làm bay hơi dung môi DD chất nghiên cứu đối với các chất có khả năng tạo được màng. Mẫu ở thể lỏng tinh khiết: Khi mẫu ở thể lỏng tinh khiết, người ta có thể chuẩn bị mẫu bằng cách ép một giọt nhỏ chất lỏng giữa hai tấm NaCl để có một màng mỏng dày khoảng 0,01-0,1mm, gọi là màng lỏng. Mẫu trong DD: Hoà tan chất nghiên cứu bằng dung môi thành DD có nồng độ 1-5%. Cho DD và dung môi nguyên chất vào hai cuvet có bề dày 0,1-1mm và bằng việc so sánh hai chùm tia đi qua DD và dung môi có thể loại được vân hấp thu của dung môi. Dung môi không được phép hấp thu quá 65% bức xạ chiếu vào vì cường độ bức xạ còn lại sẽ quá yếu. Ngoài ảnh hưởng do bản chất của dung môi, cũng cần lưu ý đến bề dày của cuvet. Những dung môi thường được sử dụng là CCl4, CHCl3, CH2Cl2, Cl2C=CCl2… Mặc dù vùng không hấp thu của CHCl3 hẹp hơn CCl4 nhưng khả năng hoà tan các chất của CHCl3 tốt hơn nên thường được sử dụng nhiều hơn, đặc biệt là có thể đo DD đặc hơn trong các cuvet có bề dày nhỏ hơn. Các cuvet thường có cửa sổ bằng NaCl, CaF2 hoặc AgCl thì cửa sổ sẽ bị đen sau một thời gian sử dụng. Mẫu ở thể hơi: Khi mẫu ở thể hơi, hơi sẽ được đưa vào một ống đặc biệt có chiều dài khoảng 10 cm với hai đầu ống được bịt bằng các tấm NaCl. Trong thực tế để phân tích các chất hữu cơ phức tạp, người ta thường sử dụng máy hồng ngoại được ghép với máy sắc kí khí. Trong hệ thống sắc kí khí-hồng ngoại (GC/IR), sau khi được tách bằng máy sắc kí khí, mỗi hợp phần đi ra từ cột sắc kí (tương ứng với mỗi peak trên sắc kí đồ) sẽ được ghi phổ hồng ngoại (thường dùng FTIR) và được lưu giữ trong bộ nhớ của máy tính. Máy có thể in ra những phổ đồ hồng ngoại của các hợp phần ứng với các peak trên sắc kí đồ mà ta quan tâm. Nhờ so sánh các phổ mẫu với thư viện phổ chuẩn lưu trong máy tính, máy có thể chỉ rõ cấu tạo của các hợp chuẩn hoặc cho biết các nhóm chức có mặt trong hợp phần đó. 4.3 Ứng dụng: Các số liệu ghi nhận được từ phổ hồng ngoại cung cấp rất nhiều thông tin về chất nghiên cứu. Dưới đây là một số ứng dụng của phương pháp quang phổ hồng ngoại 4.3.1 Đồng nhất các chất: Số liệu hồng ngoại là một đặc trưng có thể sử dụng cho quá trình đồng chất hết sức hữu hiệu. Từ sự đồng nhất về phổ hồng ngoại của hai mẫu hợp chất có thể kết luận sự đồng nhất về bản chất của hai mẫu hồng ngoại với mức độ chính xác khá cao. Để thực hiện quá trình đồng nhất, người ta thường so sánh phổ của chất nghiên cứu với phổ chuẩn được ghi trong cùng điều kiện xác định (hiện nay người ta đã thành lập được bộ phổ chuẩn của hàng ngàn hợp chất hữu cơ khác nhau gọi là Atlas phổ hồng ngoại). Nếu chất nghiên cứu chưa có trong Atlas, người ta so sánh phổ của chất chuẩn theo ba giai đoạn sau đây: So sánh phổ hai chất ở cùng nồng độ trong hai môi trường khác nhau ở hai trạng thái khác nhau ( ví dụ, trong DD và trong các viên nén). Ghi phổ các chất ở nồng độ đủ lớn để so sánh các vân có cường độ thấp. So sánh cường độ các vân tương ứng với nhau. 4.3.2 Xác định cấu trúc phân tử: Từ tần số của các vân phổ hấp thu cho phép kết luận sự có mặt của các nhóm chức trong phân tử, nghĩa là số liệu hồng ngoại có thể giúp xác định cấu trúc phân tử của chất nghiên cứu. Mức độ chính xác của việc xác định cấu trúc phụ thuộc rất lớn vào độ tin cậy, chính xác của các tần số vân hấp thu trên phổ hồng ngoại (các máy hồng ngoại thường được hiệu chỉnh tần số bằng chất chuẩn polytyrol). Ngoài việc đề phòng các sai lệch vị trí vân phổ do máy, khi tiến hành định tính bằng phương pháp này cũng cần lưu ý đến các hiệu ứng khả năng làm dịch chuyển phổ về vùng khác cũng như phải loại trừ các vân hấp thu của dung môi…. 4.3.3 Nghiên cứu động học phản ứng: Việc nghiên cứu động học phản ứng có thề được kiểm tra bằng phương pháp phổ hồng ngoại bằng cách ghi phổ hấp thu ứng với một miền phổ nào đó trong từng khoảng thời gian thích hợp, nghĩa là sẽ ghi được trực tiếp đường cong biểu diễn sự thay đổi cường độ hấp thu theo thời gian ở miền phổ đã chọn do sự tạo thành sản phẩm phản ứng hay mất đk tác chất ban đầu. 4.3.4 Nhận biết các chất: Trước khi ghi phổ hồng ngoại, nói chung ta đã có thể có nhiều thông tin về hợp chất hoặc hỗn hợp cần nghiên cứu, như: trạng thái vật lý, dạng bên ngoài, độ tan, điểm nóng chảy, điểm cháy, đặc biệt là lịch sử của mẫu. Nếu có thể thì cần biết chắc mẫu là chất nguyên chất hay hỗn hợp. Sau khi ghi phổ hồng ngại, nếu chất nghiên cứu là hợp chất hữu cơ thì trước tiên nghiên cứu vùng dao động co giãn của H để xác định xem mẫu thuộc loại hợp chất vòng thơm hay mạch thẳng hoặc cả hai. Sau đó nghiên cứu các vùng tần số nhóm để xác định có hay không có các nhóm chức. Trong nhiều trường hựp việc đọc phổ (giải phổ) và tìm các tần số đặc trưng không đủ để nhận biết một cách toàn diện về chất nghiên cứu, nhưng có lẽ là có thể suy đoán được kiểu hoặc loại hợp chất.Cũng cần tránh khuynh hướng cố gắng giải và gán cho mọi đám phổ quan sát thấy, nhất là những đám phổ vừa và yếu trong vùng phổ phức tạp.Mỗi khi phát hiện một loại chất, người ta so sánh phổ của chất nghiên cứu với phổ của chất nguyên chất tương ứng để có thể nhận định đúng.Hiện nay người ta đã công bố một số tuyển tập phổ hồng ngoại của các chất và các tần số nhóm đặc trưng. 4.3.5 Xác định độ tinh khiết: Phổ hồng ngoại được dùng để xác định độ tinh khiết của các chấtKhi thích hợp chất không tinh khiết thì thường độ rõ nét của đám phổ riêng biệt bị giảm, sự xuất hiện thêm các đám phổ sẽ làm "nhoè" phổ. Khi tạp chất có sự hấp thụ mạnh IR mà ở đó thành phần chính không hấp thụ hoặc hấp thụ yếu thì việc xác định rất thuân lợi. Ví dụ có thể nhận ra một lượng nhỏ xeton trong hidrocacbon vì hidrocacbon thực tế không hấp thụ vùng phổ - 1720cm-1 là số sóng đặc trưng cho nhóm C = OPhương pháp này thường được dùng để kiểm tra sản xuất rất nhiều loại hoá chất ở quy mô công nghiệp. 4.3.6 Suy đoán về tính đối xứng của phân tử: Ví dụ xét xem phân tử NO2 là phân tử gồm các nguyên tử thẳng hàng hay có cấu tạo uốn võng. Thực tế cho thấy phổ hấp thụ IR của NO2 có 3 đám ở 750, 1323, 1616cm-1 (không giống như CO2 chỉ có 2 đám phổ, nên phân tử NO2 phải có cấu tạo uốn võng. 4.3.7 Phân tích định lượng: Khả năng ứng dụng phổ hồng ngoại như là một ngành của phân tích định lượng phụ thuộc trang thiết bị và trình độ của các phòng thí nghiệm. Ngày nay, sự ra đời của các máy quang phổ hồng ngoại hiện đại, sự tăng tỷ lệ tín hiệu/nhiễu làm cho việc phân tích định lượng càng thêm chính xác và do đó mở rộng được phạm vi phân tích định lượng. Về nguyên tắc, việc phân tích định ượng theo phương pháp phổ hồng ngoại dựa vào định luật cơ bản của Lambert – Beer: A=lg(Io/I)=abc A: Độ hấp thụ tia IR Io: Cường độ bức xạ trước khi qua mẫu, I: cường độ bức xạ sau khi qua mẫu. a: Hệ số hấp thụ, b: bề dày của mẫu. c: Nồng độ chất nghiên cứu. Thực tế, người ta chỉ xác định nồng độ của một trong các nhóm chức của hợp chất cần phân tích. Ví dụ: có thể xác định nồng độ của hexanol theo độ hấp thụ của liên kiết O-H. Về thực nghiệm, có 2 cách xác định độ hấp thụ A. Phương pháp đường chuẩn: Ví dụ: Xác định một chất ở dạng dung dịch.Chọn số sóng thích hợp, cho dung dịch cần đo vào cuvét. Chỉ số độ đo trên máy tỷ lệ với I. Lại cho dung môi nguyên chất vào Cuvet. Lần này chỉ số đo được tỷ lệ với Io.Theo hệ thức trên, xác định được A tương ứng với nồng độ C. Ở những máy hiện đại, giá trị A được tính và ghi trực tiếp. Từ các nồng độ khác nhau đã biết, đo các giá trị A tương ứng, vẽ đồ thị A - C.Sau đó với nồng độ cần xác định, cũng đo A như trên rồi theo đồ thị chuẩn mà tìm C. b. Phương pháp đường nền: Có khi giá trị A cho trực tiếp trên máy.Nếu hỗn hợp có nhiều thành phần có các đám phổ xen phủ nhau thì để tìm nồng độ của từng thành phần phải giải hệ phương trình nhiêu ẩn (tương tự như ở phương pháp phổ điện tử). Kết quả thu được theo phương pháp phổ hồng ngoại bị những hạn chế sau: Cuvét đựng mẫu thường làm bằng NaCl, KBr rất mềm, dễ bị biến dạng, do đó bề dày của mẫu (giá trị b) có thể thay đổi từ mẫu này sang mẫu khác. Cuvét cũng có thể bị tác động hoá học của dung môi. Do đó dẫn đến sai số trong phép đo. Sai số của phép đo cũng còn do những nguyên nhân khác. Do hiệu ứng tập hợp của các phân tử chất hoà tan có thể dẫn đến sự thay đổi tần số hấp thụ, hình dáng, cường độ hấp thụ. Do máy quang phổ hồng ngoại không đủ độ phân giải cần thiết nên không đủ khả năng đo được những đám phổ có tần số rất hẹp. Mặc dù phương pháp phổ dao động là một trong những phương pháp hữu hiệu nhất để xác định các chất về định tính cũng như định lượng, được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học cũng như trong kiểm tra công nghiệp, phương pháp này cũng có những hạn chế nhất định: Bằng phương pháp phổ hồng ngoại không cho biết phân tử lượng (trừ trường hợp đặc biệt).- Nói chung phổ hồng ngoại không cung cấp thông tin về các vị trí tương đối của các nhóm chức khác nhau trên một phân tử. Chỉ riêng phổ hồng ngoại thì đôi khi chưa thể biết đó là chất nguyên chất hay chất hỗn hợp vì có trường hợp 2 chất có phổ hồng ngoại giống nhau. ỨNG DỤNG PHỔ HỒNG NGOẠI TRONG THỰC PHẨM: ỨNG DỤNG QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP FT – IR ĐỂ XÁC ĐỊNH AXÍT BÉO OMEGA-3 TRONG MỠ CÁ BASA: Phương pháp FT – IR (Fourrier Transformation InfraRed) hoạt động dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại của vật chất cần nghiên cứu. Phương pháp này ghi nhận các dao động đặc trưng của các liên kết hóa học giữa các nguyên tử. Phương pháp này cho phép phân tích với hàm lượng chất mẫu rất thấp và có thể phân tích cấu trúc, định tính và cả định lượng. Có thể đạt dộ nhạy rất cao ngay cả khi mẫu chỉ có bề dày cỡ 50 nm.... Con người đã biết ăn nhiều cá để chống lại bệnh tim mạch, tăng cường sức khỏe nhưng họ chưa biết tại sao cá lại có tác dụng như thế. Đó chính là nhờ trong cá có axit béo omega-3. Nguyên tố vi lượng nổi tiếng này giúp ngăn ngừa những bệnh mãn tính như bệnh tim, viêm khớp, làm giảm lượng choresterol, điều hòa huyết áp, cải thiện chức năng phổi ở những người lớn bị hen suyễn, giảm nguy cơ ung thư vú ở phụ nữ…Nhu cầu xác định omega-3 trong các loại cá là rất cần thiết. Trong phần ứng dụng quang phổ hồng ngoại trong thực phẩm, nhóm chúng em xin giới thiệu ứng dụng quang phổ hồng ngoại sử dụng kỹ thuật FT-IR để xác định omega-3 trong mỡ cá basa, loại cá mà hiện nay được nuôi rất nhiều ở nước ta nhất là ở đồng bằng Sông Cửu Long cho mục đích xuất khẩu và tiêu dung nội địa. Việc ứng dụng phương pháp này giúp cho các nhà nuôi trồng thủy sản, các nhà sản xuất dầu ăn, thực phẩm và các sản phẩm lien quan tới loại axít này có thêm cơ sở lý luận và thực tiễn để phát triển ngành nghề. 5.1 GIỚI THIỆU AXÍT BÉO OMEGA-3: Omega – 3 là tên gọi chung axít béo không no trong đó mối liên kết đôi đầu tiên được gắn vào carbon ở vị trí thứ 3 của dây alkyl (n-3). Axít α-Linolenic (ALA), axít Eicosapentaenoic (EPA) và axít Docosahesaenoic (DHA) là các axít béo rất cần thiết cho sức khỏe của con người nhưng cơ thể chúng ta không thể tự tạo ra mà phải bổ sung từ nguồn thức ăn. Các axít này thuộc nhóm axít béo có tên là axít béo omega-3. ALA có nhiều trong dầu thực vật như dầu lanh. Khi ăn vào cơ thể chúng ta sẽ biến ALA thành EPA và DHA. Đây là hai loại axít béo mà cơ thể chúng ta dễ dàng hấp thu. EPA và DHA chủ yếu có trong cá với hàm lượng khác nhau. Công thức phân tử: Axít Linolenic (ALA): C18H30O2. Axít Eicosapentaenoic (EPA): C20H30O2 Axít Docosahesaenoic (DHA): C22H32O2 Công thức hóa học: Axít Linolenic: CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Axít Eicosapentaenoic: CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH Axít Docosahesaenoic: CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH =CH(CH2)2COOH 5.2 PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG TỔNG CÁC AXÍT BÉO KHÔNG NO BẰNG KỸ THUẬT FT-IR: Để ghi phổ FT-IR của các mẫu, chúng ta sử dụng phương pháp viên nén KBr. Sau khi tạo viên nén bằng máy thủy lực thì tráng một lớp chất béo (được trích ly bằng máy Soxhlet) thật mỏng và đều trên bề mặt viên KBr. Sau đó ghi phổ ở điều kiện: Hình 1 là phổ FT-IR ghi được của mỡ cá basa. Để phân tích định lượng, chúng ta chọn mũi dao động hóa trị bất đối xứng νas (=CH-R)ở số sóng ~ 3.000 cm-1 (hình 1) và dung môi sử dụng thích hợp là CCl4. Trong mỡ cá, thường axít béo không no chiếm hàm lượng lớn là Olenic (C18:1). Do đó, chúng ta chọn chất chuẩn là axít này để dựng đường chuẩn. Cân 49,9 mg Olenic và pha loãng với các lượng CCl4 thích hợp để co các dung dịch có các nồng độ tương ứng là 9,52 ppm; 15,87 ppm; 31,74 ppm; và 79,36 ppm. Sau đó cho tuần tự các dung dịch vào cuvet (d=0,5 cm) và ghi phổ FT-IR ở độ phân giải 4 cm-1 và 10 scan (số sca ít vì dung môi bay hơi nhanh). Dựng đường chuẩn tương ứng với các số liệu này. Cân 500,6 mg chất béo (được trích bằng máy Soxhlet) và pha loãng bằng dung môi CCl4 với lượng thích hợp để cho nồng độ nằm trong vùng đường chuẩn. Sau đó cũng cho dung dịch này vào cuvet như trên và ghi phổ FT-IR với cùng điều kiện như các dung dịch chuẩn. hình 2 là phổ FT-IR của các dung dịch chuẩn và mẫu khảo sát. Kết quả tính toán cho ra hàm lượng của tổng các axít béo không no trong mỡ cá basa là 61,01%. 5.3 THẢO LUẬN – SO SÁNH: Để theo dõi sự biến đổi các thành phần axít béo theo nhiệt độ trích ly chất béo: Trích ở nhiệt độ lạnh (40C), trích bằng phương pháp Soxhlet (700C) và chiên. Bảng dưới đây trình bày kết quả của các thành phần chất béo theo nhiệt độ trích ly. STT Tên axít béo Lạnh (40C) Nóng (chiên) Soxhlet (700C/6h) 1 Lauric 0,24 0,19 0,07 2 Myristic 4,39 5,91 4,44 3 Pentadecanoate 0,25 0,24 0,13 4 Paimitic 22,97 30,19 32,04 5 Hexadecenoic 3,50 2,27 1,33 6 Hexadecanoic 0,33 0,25 0,14 7 Stearic 9,63 8,46 7,76 8 Oleic 39,94 40,01 41,17 9 9,11-Octadecadienoic 9,76 5,85 8,03 10 Linolenic 0,41 0,40 0,21 11 Eicosanoic 0,47 0,29 0,35 12 11-Eicosenoic 1,66 1,41 1,80 13 11,14-Eicosadienoic 0,53 0,37 0,81 14 Arachidonic 0,72 0,40 - 15 Eicosapentaenoic 0,31 0,72 0,40 16 Docosanoic 0,21 - - 17 Docosahexaenoic 0,32 0,13 - 18 Tổng béo no 38,69 45,53 44,93 19 Tổng béo không no một 61,31 54,47 55,07 20 Tổng béo không no một nối đôi 45,22 43,69 44,30 21 Tổng béo không no nhiều nối đôi 16,09 10,78 10,77 Kết quả phân tích tổng axít béo không no theo phương pháp FT-IR là 61,01% là rất phù hợp với kết quả phân tích theo phương pháp trích ở nhiệt độ lạnh là 61,31%. Trong khi trích bằng phương pháp Soxhlet ở nhiệt độ 700C là 55,07%. Điều này cho thấy có sự thay đổi tổng axit béo không no theo nhiệt độ trích ly. Khảo sát sự biến đổi thành phần axít béo theo nhiệt độ trích ly chất béo cho thấy ở nhiệt độ cao làm tăng tổng hàm lượng axít béo no từ 38,7% đến 45,1% và làm giảm lượng axít béo không no từ 61,3% xuống còn 54,5%. Đặc biệt, ở nhiệt độ cao quá lâu axít béo omega-3 nhất là DHA – loại cần thiết cho não bộ con người sẽ hoàn toàn biến mất. 5.4 KẾT LUẬN: Chúng ta đã xác định được có ba loại axít béo omega-3 trong mỡ cá basa với tổng hàm lượng lớn hơn 1% trên tổng lượng chất béo. Đặc biệt, là có sự hiện diện của DHA là loại cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của con người và có đặc tính chống ung thư mà cơ thể không tạo ra được. Tuy nhiên, DHA rất nhạy cảm với sự oxy hóa nên nếu chế biến cá ở nhiệt độ cao sẽ làm biến đổi hoàn toàn loại axít này. Ở nhiệt độ cao, kết quả phân tích còn cho thấy có sự thay đổi tỷ lệ thành phần các loại axít béo : Tổng axít béo no tăng lên, trong khi đó tổng axít béo không no giảm xuống. Điều này, làm giảm chất lượng của mỡ cá basa. Có thể dựa vào việc phân tích định lượng tổng lượng axít béo không no bằng kỹ thuật FT-IR trong dung môi CCl4 để xác định chất lượng một loại dầu mỡ động thực vật. NHỮNG LOẠI MÁY QUANG PHỔ TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY: 6.1 Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier: Thông tin chi tiết Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) Model: Nicolet 6700 - ThermoNicolet (Mỹ) Đặt tính kỹ thuật: - Độ phân giải quang học : 0.09 cm 1 - Độ chính xác số sóng: 0.01 cm-1 - Độ tuyến tính theo tieue chuẩn: ASTM: <0.07%T - Độ nhiễu giữa các đỉnh: (quét 1 phút) <8.68 x10-6 AU (50000:1) - Độ nhiễu RMS: (quét 1 phút): <1.95 x 10-6 AU - Dải phổ (thang dò): tiêu chuẩn 7800 - 350cm-1 sử dụng bộ tách tia KBr - Tốc đọ quét chậm nhất: 0.158cm/giấy - Tốc độ quét nhanh nhất: 6.33cm/giây - Số tốc độ quét: 15 - Tốc độ quét nhanh (phổ/giấy @16cm-1, 32cm-1): 65.95 - Khả năng tăng công suất trong chế độ Turbo: 25% - Bước sóng: 12500 - 350cm-1 - Độ khe sáng: có thể điều chỉnh độ khe phù hợp theo yêu cầu: 0.8, 1, 2, 4,8, 16cm-1- Tỉ số S/N: <8.68 x 10-6 AU (50000: 1) - Độ chính xác bước sóng: 0.01 cm-1 - Độ lệch chuẩn: 0.07%T - Điện áp: 220 - 240V/50Hz - Kích thước: 69.2 x 65.5 x 25.4cm (Rộng x sâu x cao) - Khối lượng: 69 kg Các tiêu chuẩn áp dụng: CE và ISO 9001 6.2 Máy quang phổ hồng ngoại gần (FT-NIR): Máy quang phổ hồng ngoại gần (FT-NIR) được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học ướt. Đây là một công cụ nhanh và chính xác để phân tích mẫu lỏng, rắn và vật liệu keo mà không làm phá hủy mẫu, tiết kiệm chi phí bằng cách giảm thời gian thực hiện và hóa chất sử dụng. Hệ thống được tích hợp gương cầu (integrating sphere), để dùng cho phân tích các vật liệu không đồng nhất dưới dạng phản xạ khuếch tán mà không cần chuẩn bị mẫu. Phân tích hiệu quả, tốn ít chi phí nhờ sử dụng các dụng cụ dễ rửa như cốc mẫu, beaker, đĩa Petri thậm chí bọc nhựa. Hệ thống cho phép thực hiện cả hai phương pháp đo truyền qua hoặc phản xạ. Các lĩnh vực ứng dụng chính trong thực phẩm và thức ăn gia súc bao gồm: sản xuất bơ sữa và thịt, thức uống, thành phần bánh mì và đồ gia vị cũng như hạt, giống, thức ăn gia súc. Ở đây, các tham số như protein, chất béo, tinh bột, độ ẩm, độ khô được phân tích, cũng có thể phân tích các tham số chuyên sâu hơn như hàm lượng cồn, nitơ. Model MPA là sự lựa chọn hoàn hảo cho yêu cầu về quản lý chất lượng. Xác định và đánh giá vật liệu thô và phân tích số lượng sản phẩm cũng thực hiện được để bảo đảm chất lượng sản phẩm cao nhất và an toàn cho người tiêu dùng. Tất cả những điều trên được trông đợi nhiều hơn ở máy quang phổ hồng ngoại MPA FT-NIR. Đặc tính kỹ thuật: Độ phân giải: 2 cm-1 Khả năng lặp lại số sóng: Tốt hơn 0.04 cm-1 Độ chính xác số sóng: tốt hơn 0.1 cm-1 Độ chính xác trắc quang: tốt hơn 0.1% T Bộ giao thoa kế: RockSolidTM, được căn chỉnh cố định vĩnh viễn, ổn định cao. Nguồn hồng ngoại: Nguồn NIR được làm lạnh bằng không khí năng lượng cao. Laser loại 1: an toàn tối đa cho người sử dụng. Bộ tách tách tia bằng thạch anh (Beamsplitter Quartz): chất nền với lớp phủ ngoài đã được cấp bản quyền. Bộ quét: cơ cấu đỡ không mòn (không ma sát) (không cần không khí nén), 4 tốc độ gương có thể lựa chọn được. Bộ chuyển đổi A/D: 24-bit. Chuẩn dữ liệu (Validation): Bộ chuẩn trong (Internal Validation Unit - IVU). Kích thước máy quang phổ: 40.0(W) x 58.9(D) x 26.2(H) cm (dạng cơ bản) 54.9(W) x 58.9(D) x 39.1(H) cm (dạng hoàn chỉnh) Khối lượng: 30 - 40 kg (phụ thuộc vào cấu hình máy) Nguồn: 100 - 240 VAC, 50, tối đa 180 W Giao thức máy tính: kết nối Ethernet. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Thu Vân, Phân tích định lượng, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2004. PGS, TSKH. Nguyễn Đình Triệu, Các phương pháp phân