TCVN 9954:2013 Tiêu chuẩn quốc gia về Phụ gia thực phẩm – Chất tạo màu – Caramel

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9954 : 2013
PHỤ GIA THỰC PHẨM - CHẤT TẠO MÀU - CARAMEL
Food additives - Colours - Caramenl
Lời nói đầu
TCVN 9954:2013 được xâdựng dựa trên cơ sở JECFA Monograph 11 (2011),Compendium of Food Additive Specifications;
TCVN 9954:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F4 Gia vị và phụ gia thực phm biên soạn, Tng cục Tiêu chuẩn Đo lường Cht lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHỤ GIA THỰC PHẨM - CHẤT TẠO MÀU - CARAMEL
Food additives - Colours - Caramenl
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chun này áp dụng cho các cht tạo màu caramel được sử dụng làm phụ gia thực phm.
CHÚ THÍCH: Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (ADI) của caramel:
Nm I: không quy định;
Nhóm II: t 0 mg/kg đến 160 mg/kg thể trọng;
Nhóm III: t 0 mg/kg đến 200 mg/kg thể trọng (từ 0 mg/kg đến 150 mg/kg th trọng tính theo chất khô);
Nhóm IV: từ 0 mg/kg đến 200 mg/kg thể trọng (t 0 mg/kg đến 150 mg/kg thể trọng tính theo chất khô).
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rt cần thiết cho viáp 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 6469:2010Phụ gia thực phẩm - Phương pháp đánh giá ngoại quan và xác định các chỉ tiêu vt lý
TCVN 6470:2010Phụ gia thực phẩm - Phương pháthử đối với các chất tạo màu
TCVN 8900-3:2012Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 3: Hàm lượng nitơ (Phương pháp Kjeldahl)
TCVN 8900-6:2012Phụ gia thực phm - Xác định các thành phần vô cơ - Phn 6: Định lượng antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
TCVN 8900-8:2012Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phn 8: Định lượng chì và cadimi bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit
TCVN 8900-9:2012Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 9: Định lượng asen và antimon bằng đo ph hấp thụ nguyên t hydrua hóa
3. Mô tả
3.1. Hn hợp các hợp cht, một số hợp cht trong số đó là muối aggregat dạng keo, được chế biến bằng cách gia nhiệt các hợp chất carbohydrat riêng r hoặc các hợp chất carbohydrat với sự có mặt của axit, kim hoặc muối thực phẩm; được phân loại dựa trên tác nhân phản ứng sử dụng trong quá trình sn xuất.
Nhóm I: được chế biến bằng cách gia nhiệt các hợp chất carbohydrat, có hoặc không có axit hoặc kiềm; không sử dụng các hợp chất amoni hoặc sulfit.
Nhóm II: được chế biến bằng cách gia nhiệt các hợp chất carbohydrat, có hoặc không có axit hoặc kiềm, với sự có mặt của các hợp chất sulfit; không sử dụng các hợp chất amoni.
Nhóm III: được chế biến bằng cách gia nhit các hợp chất carbohydrat, có hoặc không có axit hoặc kiềm, với sự có mặt của các hợp chất amoni; không sử dụng các hợp chất sulfit.
Nhóm IV: được chế biến bằng cách gia nhiệt các hợp chất carbohydrat, có hoặc không có axit hoặc kiềm, với sự có mặt của các hợp chất amoni và các hợp chất sulfit.
Nguyên liệu carbohydrat là các chất tạo ngọt có dinh dưng sử dụng cho thực phẩm, bao gồm glucose, fructose và/hoặc các polyme của chúng. Các axit là axit sulfuric hoặc axitcitric dùng cho thực phẩm, các chất kiềm là natri hydroxit, kali hydroxit hoặc canxi hydroxit, hoặc hỗn hợp của chúng.
Các hp chất amoni được sử dụng là một trong các hợp chất sau: amoni hydroxit, amoni carbonat và amoni hydro carbonat, amoni phosphat, amoni sulfat, amoni sulfit và amoni hydro sulfit.
Các hợp chất sulfit được sử dụng là một trong các hợp chất sau: axit sulfurơ, các muối kali, natri và amoni của sulfit và hydro sulfit.
Trong quá trình sản xuất, có thể sử dụng các chất chng tạo bọt dùng cho thực phẩm đểlàm chất hỗ trợ chế biến.
3.2. Phân loại
Caramel được chia thành bn loại:
Nhóm I: caramel nguyên chất (không xử lí bằng sulfit hoặc amoniac);
Nhóm II: caramel sulfit;
Nhóm III: caramel amoniac;
Nhóm IV: caramel amoniac sulfit.
3.3. Kí hiệu
INS (mã số quốc tế về phụ gia thực phẩm):
Nhóm I: 150a;
Nhóm II: 150b;
Nhóm III: 150c;
Nhóm IV: 150d.
4. Các yêu cầu
4.1. Ngoại quan
Dạng rắn hoặc dạng lỏng, màu nâu sẫm đến đen, có mùi đường cháy.
4.2. Độ hòa tan
Có thể hòa trộn trong nước.
4.3. Nhận biết các chất màu
Đạt yêu cầu của phép thử quy định trong 5.2.
4.4. Phân loại
Nhóm I: không lớn hơn 50 % chất màu liên kết với celulose DEAE và không lớn hơn 50 % chất màu liên kết vi celulose phosphoryl.
Nhóm II: hơn 50 % chất màu liên kết với celulose DEAE và tỉ số độ hp thụ lớn hơn 50.
Nhóm III: không ln hơn 50 % chất màu liên kết với celulose DEAE và hơn 50 % chất màu liên kết với celulose phosphoryl.
Nhóm IV: hơn 50 % cht màu liên kết với celulose DEAE và tỉ số độ hp thụ không ln hơn 50.
4.5. Các chỉ tiêu lí - hóa
Các chỉ tiêu lí - hóa của caramel theo quy định trong Bng 1.
Bảng 1 - Chỉ tiêu lí - hóa của caramel
Tên ch tiêu
Mức yêu cầu
NhóI
Nhóm II
Nhóm III
Nhóm IV
1. Hàm lượng chất khô, % khối lượng
62 + 77
65 + 72
53 + 83
40 + 75
2. Cường độ màu
0,01 + 0,12
0,06 + 0,10
0,08 + 0,36
0,10 + 0,60
3. Hàm lượng nitơ tổng số, % khối lượng tính theo chất khô
không ln hơn 0,1
không lớn hơn 0,2
1,3 + 6,8
0,5 + 7,5
4. Hàm lượng lưu huỳnh tổng số, % khối lượng tính theo chất khô
không lớn hơn 0,3
1,3 + 2,5
không ln hơn 0,3
1,4 + 10,0
5. Hàm lượng lưu huỳnh dioxit, % khối lượng tính theo chất khô
-
không lớn hơn 0,2
-
không lớn hơn 0,5
6. Hàm lượng nitơ amoniac, % khối lượng tính theo chất khô
-
-
không lớn hơn 0,4
không lớn hơn 2,8
7. Hàm lượng 4-metylimidazole (MEI)




- tính theo tổng khối lượng chất khô, mg/kg
-
-
không lớn hơn 300
không ln hơn 1000
- tính theo khối lượng chất màu tương đương, mg/kg
-
-
không ln hơn 200
không lớn hơn 250
8. Hàm lượng 2-axetyl-4-tetrahydroxy-butylimidazole (THI)




- tính theo tng khối lượng chất khô, mg/kg
-
-
không lớn hơn 40
-
- tính theo khối lượng chất màu tương đương, mg/kg
-
-
không lớn hơn 25
-
9. Hàm lượng asen, mg/kg, không lớn hơn
1
10. Hàm lượng chì, mg/kg, không ln hơn
2
5. Phương pháp thử
5.1. Xác đnh độ hòa tan, theo 3.7 trong TCVN 6469:2010.
5.2. Nhận biết các chất màu, theo 3.2 trong TCVN 6470:2010.
5.3. Xác định hàm lượng chất màu liên kết với celulose DEAE
5.3.1. Thuốc th
Tcả thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải là nước ct hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, tr khi có quy định khác.
5.3.1.1. Celulose DEAE (dietylaminoetyl), có dung lượng 0,7 meq/g, ví dụ: Cellex D của Bio-Rad hoặc loại celulose DEAE tương đương có dung lượng cao hơn hoặc thp hơn với t lệ sử dụng tương ứng.
5.3.1.2. Dung dch axit clohydric, 0,025 N.
5.3.2. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dụng cụ sau đây:
5.3.2.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.
5.3.2.2. Pipet.
5.3.2.3. Bình định mức, dung tích 100 ml.
5.3.2.4. Máy ly tâm hoặc bộ lọc.
5.3.2.5. Thiết b đo quang phổ, có thể đo ở bước sóng 560 nm.
5.3.2.6. Cuvet, chiều dài đường quang 1 cm.
5.3.3. Cách tiến hành
Chuẩn b dung dịch mẫu thử caramel có độ hấp thụ xp xỉ 0,5 tại bước sóng 560 nm bằng cách cho một lượng mẫu thử caramel thích hợp vào bình định mức 100 ml (5.3.2.3), cùng với dung dịch axit clohydric 0,025 N (5.3.1.2). Thêm dung dịch axit clohydric 0,025 N đến vạch và nếu dung dịch vẩn đục thì ly tâm hoặc lọc.
Ly 20 ml dung dịch mẫu thử, thêm 200 mg celulose DEAE (5.3.1.1), trộn kỹ trong vài phút. Ly tâm hoặc lọc và thu ly lớp dung dịch trong phía trên.
Xác định độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử và lớp dung dịch phía trên sau khi xử lí với celulose DEAE trong cuvet 1 cm (5.3.2.6)  bước sóng 560 nm, bằng máy đo quang phổ (5.3.2.5) thích hợp, ngay trước đó đã chuẩn hóa với mẫu trắng là dung dịch axit clohydric 0,025 N (5.3.1.2).
5.3.4. Tính kết quả
Hàm lượng chất màu liên kết với celulose DEAE, XCD, biểu thị theo phn trăm độ hp thụ của dung dịch caramel giảm đi ở bước sóng 560 nm sau khi xử lí bằng celulose DEAE, tính theo công thức:
Trong đó:
A1 là độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử ở bước sóng 560 nm;
A2 là độ hấp thụ của lớp dung dịch phía trên sau khi xử lí với celulose DEAE, đo  560 nm.
5.4. Xác định hàm lượng chất màu liên kết với celulose phosphoryl
5.4.1. Thuốc th
Tt cả thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải là nước ct hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có quy định khác.
5.4.1.1. Celulose phosphoryl, có dung lượng 0,85 meq/g, ví dụ: Cellex P của Bio-Rad hoặc loại celulose phosphoryl tương đương có dung lượng cao hơn hoặc thấp hơn với tỉ lệ sử dụng tương ứng.
5.4.1.2. Dung dịch axit clohydric, 0,025 N.
5.4.2. Thiết b, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết b, dụng cụ sau đây:
5.4.2.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.
5.4.2.2. Pipet.
5.4.2.3. Bình định mức, dung tích 100 ml.
5.4.2.4. Máy ly tâm hoặc bộ lọc.
5.4.2.5. Thiết bị đo quang phổ, có thể đo ở bước sóng 560 nm.
5.4.2.6. Cuvet, chiu dài đường quang 1 cm.
5.4.3. Cách tiến hành
Cân t 200 mg đến 300 mg mẫu thử caramel, cho vào bình định mức 100 ml (5.4.2.3), thêm dung dịch axit clohydric 0,025 N (5.4.1.2) đến vạch và nếu dung dịch vẩn đục thì lytâm hoặc lọc.
Ly 40 ml dung dịch mẫu thử, thêm 2,0 g celulose phosphoryl (5.4.1.1), lắc kỹ trong vài phút. Ly tâm hoặc lọc và thu lấy lớp dung dịch trong phía trên.
Xác đnh độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử và lớp dung dịch phía trên sau khi xử Ií với celulose phosphoryl trong cuvet 1 cm (5.4.2.6) ở bước sóng 560 nm, bằng máy đo quang phổ thích hợp (5.4.2.5), ngay trước đó đã chuẩn hóa với mẫu trắng là dung dịch axit clohydric 0,025 N (5.4.1.2).
5.4.4. Tính kết qu
Hàm lượng chất màu liêkết với celulose phosphoryl, XCP, biểu thị theo phn trăm độ hấp thụ của dung dịch caramel giảm đi ở bước sóng 560 nm sau khi xử lí bằng celulose phosphoryl, tính theo công thức:
Trong đó:
A1 là độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử ở bước sóng 560 nm;
A2 là độ hấp thụ của lớp dung dịch phía trên sau khi xử lí với celulose phosphoryl, đo ở 560 nm.
5.5. Xác định tỉ số độ hấp thụ
5.5.1. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết b, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thưng và các thiết b, dụng cụ sau đây:
5.5.1.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.
5.5.1.2. Pipet.
5.5.1.3 Bình định mức, dung tích 100 ml.
5.5.1.4. Máy ly tâm hoặc bộ lọc.
5.5.1.5. Thiết bị đo quang phổ, có bộ đơn sắc hóa cho độ rộng dải không lớn hơn 2 nm và tỷ lệ ánh sáng lạc không lớn hơn 0,5 %, có thể đo ở bước sóng 280 nm và 560 nm.
5.5.1.6. Cuvet, chiu dài đường quang 1 cm.
5.5.2. Cách tiến hành
Cân khoảng 100 mg mu thử caramel, cho vào bình định mức 100 ml (5.5.1.3) cùng với nước, thêm nước đến vạch, trộn đu và nếu dung dịch vẩn đục thì ly tâm, thu được dung dịch mẫu thử 0,1 %.
Dùng pipet (5.5.1.2) lấy 5,0 ml dung dịch mẫu thử 0,1 % cho vào bình định mức 100 ml (5.5.1.3), thêm nước đến vạch và trộn, thu được dung dịch mẫu thử 0,005 %.
Xác định độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,1 % trong cuvet 1 cm (5.5.1.6) ở bước sóng 560 nm và độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,005 % ở bước sóng 280 nm, bằng máy đo quang phổ (5.5.1.5) tch hợp, ngay trước đó đã chuẩn hóa với mẫu trắng là nước.
5.5.3. Tính kết quả
T số độ hấp thụ, XAR, được biểu th bằng t số giữa độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,005 % ở 280 nm so với độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,1 % ở 560 nm, nh theo công thức:
Trong đó:
A280 là độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,005 % ở bước sóng 280 nm;
A560 là độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử 0,1 % ở bước sóng 560 nm;
20 là hệ số pha loãng.
5.6. Xác định hàm lượng chất khô
5.6.1. Nguyên tắc
Hàm lượng chất khô của mẫu thử caramel được xác định bằng cách sy mẫu thử với cht mang là cát thạch anh tinh khiết.
5.6.2. Vật liệu thử
5.6.2.1. Cát thạch anh tinh khiết, lọt qua rây số 40 nhưng không qua được rây số 60, được chun bị bằng cách rửa vi axit clohydric, rửa hết axit, sy và nung.
5.6.3. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết b, dụng c của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dng cụ sau đây:
5.6.3.1. Cân, có th cân chính xác đến 1 mg.
5.6.3.2. Máy sy, có th hoạt động ở nhiệt độ 60 0C.
5.6.4. Cách tiến hành
Cân 30,0 g cát đã chuẩn bị (5.6.2.1), chính xác đến 1 mg, trộn với khoảng 1,5 g đến 2,0 g mẫu thử được cân chính xác đến 1 mg. Sấy hỗn hợp đến khối lượng không đổi ở 60 0C dưới áp sut gim 50 mmHg (6,7 kPa). Ghi khối lượng cuối cùng của hỗn hợp caramel và cát.
5.6.5. Tính kết quả
Hàm lượng chất khô, XS, biểu thị bằng phần trăm khối lượng, tính theo công thức:
Trong đó:
wF là khối lượng cuối cùng của hỗn hợp caramel và cát, tính bng gam (g);
wS là khi lượng cát, tính bằng gam (g);
wC là khối lượng ban đầu của mẫu thử, tính bằng gam (g).
CHÚ THÍCH: Hàm lượng nitơ tổng số, lưu huỳnh tổng số, nitơ amoni, lưu huỳnh dioxit, 4-MEI và THI được biểu thị theo chất khô. Hàm lượng của các chỉ tiêu nêu trên, CS, tính theo chất khôbiểu thị bằng phần trăm khối lượng (hoặc bằng miligam trên kilogam), được tính theo công thức:
Trong đó:
Ci là hàm lượng các chỉ tiêu tính theo tổng khối lượng mẫutính bằng phần trăm (hoặc bng miligam trên kilogam);
XS là hàm lượng chất khô của mẫu thử, tính bằng phần trăm.
5.7. Xác định cường độ màu
5.7.1. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dụng cụ sau đây:
5.7.1.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.
5.7.1.2. Pipet.
5.7.1.3. Bình định mức, dung tích 100 ml.
5.7.1.4. Máy ly tâm.
5.7.1.5. Thiết bị đo quang phổ, có th đo ở bước sóng 610 nm.
5.7.1.6. Cuvet, chiều dài đường quang 1 cm.
5.7.2. Cách tiến hành
Cân 100 mg mẫu thử caramel, cho vào bình định mức 100 ml (5.7.1.3), thêm nước đến vạch, trộn và nếu dung dịch vn đục thì ly tâm.
Xác đnh độ hấp thụ (A610của dung dịch này trong cuvet 1 cm (5.7.1.6) ở bước sóng 610 nm bằng máy đo quang phổ (5.7.1.5) thích hợp, ngay trước đó đã chuẩn hóa với mẫu trắng là nước.
5.7.3. Tính kết quả
Cường độ màu của caramel, XCIbiểu thị theo độ hấp thụ của dung dch mẫu thử trong nước nồng độ 0,1 % (phần khối lượng chất khô/thể tích nước) ở 610 nm trong cuvet 1 cm, tính theo công thức:
Trong đó:
A610 là độ hp thụ của dung dịch mẫu thử ở bước sóng 610 nm;
XS là hàm lượng chất khô trong mẫu thử, biểu thị bằng % khối lượng, tính được theo 5.6.
CHÚ THÍCH: Hàm lượng 4-MEI và THI có thể được biu thị theo cht màu tương đương. Hàm lượng 4-MEI hoặc THI, XECB, biểu thị bằng miligam trên kilogam chất màu tương đương, được tính theo công thức:
Trong đó:
CS là hàm lượng 4-MEI hoặc THI nh theo chất khô, tính bằng miligam trên kilogam, theo Chú thích của 5.6.4;
XCI là cường độ màu của caramel.
5.8. Xác định hàm lượng nitơ, theo TCVN 8900-3:2012.
5.9. Xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng số
5.9.1. Thuốc th
Tt cả thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải là nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có quy định khác.
5.9.1.1. Magie oxit (MgO).
5.9.1.2. Magie nitrat ngậm sáu phân tử nước [Mg(NO3)2.6H2O].
5.9.1.3. Sacarose, dạng bột.
5.9.1.4. Axit nitric (HNO3), đặc.
5.9.1.5. Dung dịch axit clohydric, loãng
Chuẩn bị dung dịch này từ axit clohydric đặc (khong 36 % khối lượng/th tích) và nước theo tỉ lệ thể tích 1 : 2,5.
5.9.1.6. Dung dch bari clorua ngậm hai phân tử nước (BaCl2.2H2O), 10 % (khối lượng/thể tích).
5.9.2. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dụng cụ sau đây:
5.9.2.1. Cân, có thể cân chính xác đến 1 mg.
5.9.2.2. Pipet.
5.9.2.3. Chén nung.
5.9.2.4. Lò nung đin, có thể hoạt động ở nhiệt độ 25 0C.
5.9.2.5. Nồi cách thủy.
5.9.3. Cách tiến hành
Lấy một chén nung (5.9.2.3) lớn nhất có thể cho vừa lò nung đin (5.9.2.4), cho vào chén từ 1 g đến 3 g magie oxit (5.9.1.1) hoặc từ 6,4 g đến 19,2 g magie nitrat ngậm sáu phân tử nước (5.9.1.2), 1 g sacarose dạng bột (5.9.1.3) và 50 ml axit nitric đặc (5.9.1.4). Thêm từ 5 g đến 10 g mẫu thử. Cho cùng một lượng thuốc thử vào một chén khác đ làm mẫu trắng.
Cô hỗn hợp trên nồi cách thủy (5.9.2.5) đang sôi đến khi thành dạng sệt. Đặt chén vào lò nung nguội (25 0C) và gia nhiệt từ từ đến khi toàn bộ khói nitơ dioxit (NO2) bay hết. Đnguội, hòa tan và trung hòa bằng dung dịch axit clohydric (5.9.1.5), thêm dư 5 ml. Lọc, đun nóng đến sôi và thêm từng giọt dung dịch bari clorua ngậm hai phân tử nước (5.9.1.6), tổng th tích thêm vào là 5 ml.
Cô tiếp đến khi còn 100 ml, để yên qua đêm sau đó lọc, rửa, nung và cân kết tủa barisulfat (BaSO4) thu được.
CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng các dụng cụ thương mại dùng đ phân tích lưu huỳnh tổng số như thiết bị phân tích theo quy trình đốt cháy Leco/chun độ và nên dùng lượng mẫu thử khoảng 200 mg.
5.9.4. Tính kết quả
Hàm lượng lưu huỳnh tng số, XTS, biểu thị theo số miligam lưu huỳnh (S) trên 100 g mẫu thử, tính theo công thức:
Trong đó:
wBS là khối lượng bari sulfat thu được từ mẫu thử, tính bằng miligam (mg);
w0 là khối lượng bari sulfat thu được từ mu trắng, tính bằng miligam (mg);
MS là khi lượng mol của lưu huỳnh, tính bằng gam trên mol (MS = 32,06 g/mol);
MBS là khối lượng mol của bari sulfat, tính bằng gam trên mol (MS = 233,43 g/mol);
wC là khối lượng ban đầu của mẫu thử, tính bằng gam (g).
5.10. Xác định hàm lượng lưu huỳnh dioxit
5.10.1. Thuốc thử
Tất cả thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải lànước ct hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có quy định khác.
5.10.1.1. Pyrogalol (axit pyrogalic).
5.10.1.2. Khí nitơ.
5.10.1.3. Kali hydroxit.
5.10.1.4. Dung dịch hydro peroxit, 3 %.
5.10.1.5. Dung dịch đỏ metyl trong etanol, 1 %.
5.10.1.6. Dung dịch axit clohydric, 4 N.
5.10.1.7. Dung dch natri hydroxit, 0,1 N.
5.10.2. Thiết bị, dụng cụ
5.10.2.1. Thiết bị Monier-Williams cải tiến (ví dụ của 5GA Scientific, Inc., Bloomfield, N.J., Hoa Kỳ) hoặc dụng cụ thiết kế như Hình 1.
Bộ dụng cụ gồm một bình cất đáy tròn ba cổ, dung tích 1 000 ml, có ống nối thủy tinh vuốt thon chuẩn 24/40. Gắn kèm một sinh hàn Allihn 30 cm hồi lưu ở một cổ phía ngoài của bình, đầu kia của sinh hàn nối với một ống Tygon hoặc silicon ¼ inch (6,35 mm) (được đun sôi trước với dung dịch axit clohydric 1 : 20 và rửa bằng nước) đến bộ ống hấp thụ (có nối hình cu 35/20 hoặc tương đương). Nối c giữa của bình với bình gạnnh trụ 125 ml và gn một đoạn ống đến ống chữ U ngắn cắm qua một nắp cao su trêncổ của bình gạn. Lắp vào cổ phía ngoài khác của bình một ống vào bằng thủy tinh, cong, dài đến gần đáy bình và ni đầu ra của ống với bình rửa khí 250 ml. Bình rửa khí nối với chai (bom khí) nitơ qua một ống nối.
Hình 1 - Thiết bị xác định axit sulfurơ
Kiểm tra thiết b như sau:
Nghiền 4,5 g pyrogalol (5.10.1.1) với 5 ml nước trong một cối nhỏ và cho khối nhão thu được sang bình rửa khí. Tiếp tục nghiền phần còn lại và chuyển định lượng sang bình rửa khí, làm hai lần, mỗi lần ml nước. Cho khí nitơ (5.10.1.2) đi từ chai khí đến bình đểđuổi hết không khí, sau đó thêm vào bình qua phễu cuống dài khoảng 85 ml dung dịch chứa 65 g kali hydroxit (5.10.1.3) đã được làm nguội. Lắp đầu bình vào và sục nitơ qua đó để đuổi hết không khí khỏi không gian phía trên. Kp chặt ống ở cả hai vị trí của chai và nối nó đến ng đầu vào của bình cất. Bình rửa khí phải được chuẩn b như mô tả, với dung dịch pyrogalol mới pha trong ngày.
Thêm lần lượt vào mỗi ống hấp thụ hình chữ U như sau: hai đũa thủy tinh 8 mm chiu dài khoảng 25 mm, 10 ml hạt thủy tinh 3 mm ở đầu ra, 10,0 ml dung dịch hydro peroxit 3 % (5.10.1.4) và một giọt thuốc thử đỏ metyl (5.10.1.5).
Lắp tất cả các phần của thiết bị. Kiểm tra độ kín bằng cách thổi nh vào trong ống gắn với cổ bình gạn. Khi thổi, đóng khóa bình gạn. Để yên vài phút, nếu mức chất lng trong ống chữ U vẫn ngang bằng thì đóng tất cả các khớp nối và thử lại. Nếu hệ thống khít thìtiến hành theo 5.10.3.
5.10.2.2. Cân, có thể cân chính xác đến 1 mg.
5.10.2.3. Pipet.
5.10.2.4. Buret
5.10.3. Cách tiến hành
Cân khoảng 25 g mẫu thử, chính xác đến 1 mg, phân tán trong 300 ml nước vừa đun sôi để nguội và dùng nước để chuyển khối nhão thu được sang bình (5.10.2.1) qua mộtphễu lỗ rộng. Pha loãng đến khoảng 400 ml bằng nước và khóa bình gạn lại. Thêm 90 mldung dịch axit clohydric 4 N (5.10.1.6) vào bình gạn và cho axit vào bình bằng cách thổi nhẹ vào ống ở cổ bình gạn. Khóa bình gạn. Mở kẹp ống ở cả hai vị trí của bình rửa khívà bắt đầu thổi khí nitơ với tốc độ đều đặn bọt khí. Đun nóng bình ct để tạo hồi lưu trong khoảng 20 min. Khi đạt được sự hồi lưu ổn định, đun hồi lưu tiếp trong 1,75 h. Tắt nước trong sinh hàn và tiếp tục đun đến khi khớp ni phía đầu vào của ống chữ U thứ nhất xuất hiện hơi ngưng đọng và hơi ấm. Tháo bình gạn và tắt bếp.
Khi khớp nối đầu trêcủa sinh hàn nguội, tháo khớp nối và tráng vào ống chữ U thứ hai, để lại ống nối với khớp ra của ống chữ U thứ nhất nhưng tháo khỏi đầu vào của ống chữ U thứ hai. Quay ống nối đến khi đu hở của nó gần chạm đầu vào của ống chữ U thứ nhất. Thêm một giọt thuốc thử đỏ metyl (5.10.1.5) vào ống chữ U thứ nhất và chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxit 0,1 N (5.10.1.7) đến khi có màu vàng sáng, lắc nh. Sau khichuẩn độ ống chữ U thứ nhất, tháo ống nối, lắp nó với ng chữ U thứ hai ở đầu ra và chuẩn độ tương tự. Ghi lại tổng thể tích dung dịch sau hai lần chuẩn độ.
Tiến hành làm một mẫu trắng và ghi lại thể tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng.
5.10.4. Tính kết quả
Hàm lượng lưu huỳnh dioxit trong mẫu thử, XSD, biểu thị theo phần trăm khối lượng, tính theo công thức:
Trong đó:
VS là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng để chun độ đối với mẫu thử, tính bằng mililit (ml);
VB là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng để chun độ đối với mẫu trắng, tính bằng mililit (ml);
0,0032 là số gam SO2 tương ứng với 1 ml dung dịch natri hydroxit 0,1 N;
w là khối lượng của mẫu thử, tính bằng gam (g).
5.11. Xác định hàm lượng nitơ amoniac
5.11.1. Thuốc thử và vật liệu thử
Tất cả thuốc thử được sử dụng phải là loi tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải lànước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có quy định khác.
5.11.1.1Dung dịch axit sulfuric, 0,1 N.
5.11.1.2. Magie oxit (không chứa carbonat).
5.11.1.3. Dung dịch đỏ metyl trong etanol, 0,5 %.
5.11.1.4. Dung dịch natri hydroxit, 0,1 N.
5.11.1.5. Đá bọt.
5.11.2. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và các thiết bị, dụng cụ sau đây:
5.11.2.1. Cân, có th cân chính xác đến 0,1 mg.
5.11.2.2. Bình thủy tinh, dung tích 500 ml.
5.11.2.3. Thiết bị cất, gồm bình Kjeldahl cổ dài 800 ml, ống nối bầu và một sinh hàn.
5.11.2.4. Pipet.
5.11.2.5. Buret.
5.11.3. Cách tiến hành
Chuyển 25 ml dung dịch axit sulfuric 0,1 N (5.11.1.1) vào bình hứng 500 ml (5.11.2.2) và lắp với thiết bị ct (5.11.2.3) sao cho đầu ra của sinh hàn ngập phía dưới b mặt dung dịch trong bình hứng.
Cân khoảng 2 g mẫu thử, chính xác đến 0,1 mg, cho vào bình Kjeldahl cổ dài 800 ml và thêm vào bình g magie oxit (5.11.1.2), 200 ml nước cùng vài viên đá bọt (5.11.1.5). Lắc bình để trộn đu hỗn hợp trong bình và lắp nhanh bình với thiết bị ct. Đun nóng bình đến sôi, thu lấy khong 100 ml dịch cất vào bình hứng. Rửa đầu ra của ống sinh hàn bằng vài mililit nước, cho dịch rửa vào bình hứng, sau đó thêm hoặc 5 giọt chỉ thị đỏmetyl (5.11.1.3) và chun độ bằng dung dịch natri hydroxit 0,1 N (5.11.1.4).
Tiến hành làm một mẫu trắng và ghi lại thể tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng.
5.11.4. Tính kết quả
Hàm lượng nitơ amoniac trong mẫu thử, XN, biểu thị theo phần trăm khối lượng, tính theo công thức:
Trong đó:
VS là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng đ chuẩn độ đối với mẫu thử, tính bằng mililit (ml);
VB là th tích dung dịch natri hydroxit 0,1 N đã dùng đ chun độ đối với mẫu trắng, tính bằng mililit (ml);
0,0014 là số gam nitơ amoniac tương ứng với 1 ml dung dịch natri hydroxit 0,1 N;
w là khối lượng của mẫu thử, tính bằng gam (g).
5.12. Xác định hàm lượng 4-metylimidazol (4-MEI)
5.12.1. Thuốc thử và vật liệu th
Thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phải là nước ct hoặc nước có chất lượng tương đương.
5.12.1.1. Dung dịch natri hydroxit, 3,0 N.
5.12.1.2. Metylen clorua.
5.12.1.3. Axeton
5.12.1.4. Tetrahydrofuran.
5.12.1.5. Natri hydroxit.
5.12.1.6. Dung dịch chuẩn nội 2-metylimidazo (2-MEI)
Hòa tan 50,0 mg 2-MEI trong 50,0 ml metylen clorua.
5.12.1.7. Chất trợ lọc, Celit 545 hoặc tương đương.
5.12.1.8. Bông thủy tinh, loại Pyrex hoặc tương đương.
5.12.2. Dụng cụ, thiết bị
5.12.2.1. Cột sắc ký, kích thước 22 mm x 300 mm, có khóa PTFE (ví dụ: Kimax 17800).
5.12.2.2. Cc polypropylen, dung tích 150 ml (ví dụ: Nalge 1201).
5.12.2.3. Bình đáy tròn, dung tích 250 ml (ví dụ: Pyrex 4320).
5.12.2.4. Phu rót bột 75 mm.
5.12.2.5. Thìa gạt, kích thước 5 cm.
5.12.2.6. Máy ct quay chân không.
5.12.2.7. Bếp điện.
5.12.2.8. Nồi cách thủy
5.12.2.9. Pipet Pasteur dùng một ln.
5.12.2.10. Bình đnh mức, dung tích 5 ml.
5.12.2.11. Cân, có thể cân chính xác đến 1 mg.
5.12.2.12. Hệ thống sắc kí khí-lỏng (GLC), gồm thiết bị sắc ký khí với detector ngọn lửa hydro và cột thủy tinh dài 1 m, đường kính ngoài 6 mm (đường kính trong 4 mm), được nhồi bằng hn hợp dung dịch Carbowax 20M nồng độ 7,5 % và kali hydroxit 2 % trên cột Anakrom ABS 90/100 mesh.
5.12.3. Cách tiến hành
5.12.3.1. Chiết mu
Sau khi trộn kỹ mẫu thử bằng cách lắc hoặc khuấy, cân 10,00 g phần mẫu thử vào cốc polypropylen 150 ml (5.12.2.2).
CHÚ THÍCH: Polypropylen được coi là tốt hơn thủy tinh vì bề mặt kị nước dễ chuyển hết lượng mẫu thử.
Thêm vào cc 5,0 g dung dịch natri hydroxit 3,0 N (5.12.1.1) và lắc kỹ để đảm bảo pH củamẫu thử lớn hơn 12. Thêm 20 g Celit 545 (5.12.1.1) vào cốc trên và trộn đu đến khi hỗn hợp gn khô lại. Quá trình này thường mt khoảng 2 min đến 3 min. Với mẫu thử có hàm lượng nước quá cao, hỗn hợp mu thử và Celit 545 có thể quá ướt. Trong trường hợpnày, trộn 5,00 g phần mẫu thử với 2,5 g dung dịch natri hydroxit 3,0 N và 15 g Celit 545.
Đặt nút bông thủy tinh Pyrex (5.12.1.8) ở phía dưới cột sắc kí 22 mm x 300 mm (5.12.2.1) có khóa. Cho hỗn hợp phn mẫu thử và Celit 545 vào cột qua phễu 75 mm (5.12.2.4). Hỗn hợp trong cột được nhồi bằng cách gõ nh cột theo phương thẳng đứng khoảng 10 cm trên một b mặt có lót. Khi nhồi tốt, hỗn hợp phần mẫu thử và Celit 545 phải chiếm xp xỉ 250 mm phía dưới cột. Cẩn thận khi tiến hành đ tránh nhồi lỏng quá hoặc chặt quá. Nếu cột nhồi lỏng quá thì metylen clorua sẽ rửa giải quá nhanh và không chiết hoàn toàn. Nếu cột nhồi quá chặt thì dung môi rửa giải khó tiếp cận một số vùng chất nhồi, điều này cũng dẫn đến việc chiết không hoàn toàn.
Mở khóa, dùng cốc rót dung môi metylen clorua (5.12.1.2) vào cột. Khi dung môi đến nút bông thủy tinh, đóng khóa và để dung môi tương tác với hỗn hợp trong cột 5 min. Sau đó mở khóa và rửa giải tiếp bằng metylen clorua đến khi thu được 200 ml vào bình đáy tròn 250 ml (5.12.2.3). Lấy 1,00 ml dung dịch chuẩn nội 2-MEI (5.12.1.6) thêm vào dịch rửa giải đã thu được. 2-MEI được tách tốt khỏi 4-MEI trong điều kiện sắc kí khí lỏng đã dùng và không thy có trong caramel.
Sau đó, loại dung môi khỏi dịch rửa giải bằng ct quay với áp sut gim ở khoảng 45 kPa đến 50 kPa và bình cầu đáy tròn được duy trì ở 35 0C trong ni cách thủy. Rửa bình cầu nhiều lần, mỗi lần với một lượng nhỏ (khoảng 0,75 ml) tetrahydrofuran (5.12.1.4) hoặc axeton (5.12.1.3) đ chuyển hoàn toàn cặn của dịch chiết sang bình định mức 5 ml (5.12.2.10), sử dụng pipet Pasteur dùng một ln (5.12.2.9).
CHÚ THÍCH: Cả hai dung môi tetrahydrofuran và axeton được dùng cho kết quả như nhau.
Sau khi trộn kĩ hỗn hợp bằng cách lắc ngược bình nhiều lần, được dịch chiết dùng cho phân tích GLC. Dịch chiết sau khi chuẩn bị phải phân tích càng sớm càng tốt vì mẫu chỉ ổn định trong vòng 1 ngày sau khi chuẩn bị.
5.12.3.2. Phân tích bằng sắc kí khí-lỏng (GLC)
Phân tích GLC trên thiết b sắc ký khí với detector ngọn lửa hydro.
Các thông s GLC như sau:
tốc độ dòng khí mang: nitơ 50 ml/min; hydro 50 ml/min; oxy 80 ml/min;
nhiệt độ bộ tiêm mẫu: 200 0C;
nhiệt độ cột đng nhiệt: 180 0C;
nhiệt độ detector: 250 0C;
thể ch bơm mẫu: 5 ml.
Tiến hành định lượng dùng kĩ thuật nội chun.
5.13. Xác định hàm lượng 2-axetyl-4-tetrahydroxy- butylimidazol (THI)
5.13.1. Nguyên tắc
THI được chuyển thành dẫn xuất 2,4-dinitrophenylhydrazon (THI-DNPH). Dẫn xut này được tách khỏi thuốc thử dư và các chất nhiễm bẩn dạng carbonyl bng HPLC dùng cột RP-8, được xác định bằng đo độ hấp thụ ở bước sóng 385 nm.
5.13.2. Thuc thử và vật liệu thử
Tất cả thuốc thử sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước sử dụng phi là nước ct hoặc nước có chất lượng tương đương.
5.13.2.1. Thuốc thử 2,4,-dinitrophenylhydrazin hydroclorua, chuẩn bị như sau:
Cân 5 g 2,4-dinitrophenylhydrazin thương mại cho vào 10 ml axit clohydric đặc đựng trong bình nón 100 ml và lắc nhẹ đến khi bazơ tự do (màu đỏ) chuyển thành dạng hydroclorua (màu vàng). Thêm vào đó 100 ml etanol và đun nóng hỗn hợp trên ni cách thủy sôi đếnkhi tất cả chất rắn hòa tan. Sau khi 2,4-dinitrophenylhydrazin hydroclorua kết tinh ở nhiệt độ phòng thì lọc, rửa bằng ete, đ khô ở nhiệt độ phòng và bảo quản trong bình hút ẩm. Trong khi bảo quản, 2,4-dinitrophenylhydrazin hydroclorua dần chuyển thành dạng bazơ tự do. Có thể loại dạng bazơ tự do bằng cách rửa với dimetoxyetan.
Thuốc thử được chun bị bằng cách trộn 0,5 g 2,4-dinitrophenylhydrazin hydroclorua với 15 ml metanol trong dimetoxyetan 5 %, trong thời gian 30 min. Bảo quản trong tủ lạnh và kiểm tra định kỳ bằng HPLC.
5.13.2.2. Metanol, không chứa carbonyl tự do.1)
5.13.2.3. Dimetoxyetan
Nếu không tinh khiết, dimetoxyetan được tinh chế bằng cách cất từ 2,4-dinitrophenylhydrazin trong môi trường và cất lại từ natri hydroxit.
Ngay trước khi sử dụng cho qua cột nhôm trung tính đ loại peroxit.
5.13.2.4. Dung dịch axit clohydric (HCI), 0,5 N.
5.13.2.5. Dung dịch axit phosphoric (H3PO4), 0,1 M.
5.13.2.6. Dung dịch chuẩn hiệu chuẩn
Hòa tan THI-DNPH trong metanol (5.13.2.2) đến nồng độ khoảng 100 mg/l, tương ứng với nng độ của THI là 47,58 ng/ml.
Pha loãng dung dịch thu được 10 lần bằng metanol (5.13.2.2) đến nồng độ THI khoảng 4,7 ng/ml. Dung dch chun THI-DNPH ổn định ít nhất 20 tuần nếu bảo quản trong tủ lạnh.
5.13.2.7. Nhựa trao đổi cation (mạnh), ví dụ Dowex 50 AG x 8, H+, từ 100 mesh đến 200 mesh, hoặc loại tương đương.
5.13.2.8. Nhựa trao đổi cation (yếu), ví dụ Amberlite CG AG 50 I, H+, t 100 mesh đến 200 mesh, hoặc loại tương đương (Để lắng hai hoặc ba lần trước khi sử dụng).
5.13.3. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng thiết bị, dụng cụ trong phòng thử nghim thông thường và cụ th như sau:
5.13.3.1. Cột liên hợp2), bao gồm:
cột phía trên (150 mm x 12,5 mm, chiều cao nhồi tối đa 9 cm, hoặc 200 mm x 10 mm, chiu cao nhồi tối đa 14 cm, với mao quản đầu ra có đường kính trong 1 mm) nhồi chất trao đổi cation axit yếu (5.13.2.8), chiu cao chất nhồi ln lượt khoảng 50 mm và 60 mm hoặc 80 mm và 90 mm.
cột phía dưới (chiu dài tổng 175 mm, đường kính trong 10 mm, với đầu ra mao quản và khóa Teflon) nhi với chất trao đi cation axit mạnh (5.13.2.7) chiu cao chất nhồi 60 mm.
bình đựng dung môi, dùng phu nhỏ giọt (100 ml) có khóa Teflon.
Tất cả các phần được ni bằng khớp nối thủy tinh mài chuẩn (14,5 mm).
5.13.3.2. Thiết bị HPLC, được trang b cột HPLC LiChrosorb RP-8 (10 mm)3) và detector UV có kh năng đo ở bước sóng 385 nm.
5.13.3.3. Cân, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.
5.13.3.4. Pipet.
5.13.3.5. Thiết bị cô đặc, có thể hoạt động ở nhiệt độ 40 0C và áp suất 15 torr (2 kPa).
5.13.3.6. Thiết b đo phổ, có th đo ở bước sóng 385 nm.
5.13.4. Cách tiến hành
5.13.4.1. Chiết mẫu
Cân từ 200 mg đến 250 mg mẫu thử, chính xác đến 0,1 mg, sau đó hòa tan trong 3 ml nước. Chuyển định lượng dung dịch mẫu thử sang phphía trên của cột liên hợp (5.13.3.1). Bắt đầu rửa giải bằng nước, tổng thể tích nước qua các cột khoảng 100 ml.
Sau đó tháo cột phía trên. Rửa giải cột phía dưới bằng dung dịch axit clohydric (HCl) 0,5 N (5.13.2.4). Loại bỏ 10,0 ml dịch rửa giải ban đu, sau đó thu lấy 35 ml.
Cô dung dịch này ở nhiệt độ 40 0C và áp suất 15 torr (2 kPa) đến khô. Hòa tan cặn dạng xiro trong 250 ml metanol (5.13.2.2) và 250 m2,4-dinitrophenylhydrazin (5.13.2.1). Chuyển hỗn hợp phản ứng sang lọ có nắp septum và bảo qun trong 5 h ở nhiệt độ phòng.
5.13.4.2. Phép xác định
Bơm 5 ml (cũng có thể từ 1 ml đến 25 ml) hỗn hợp phản ứng vào cột HPLC (5.13.3.2). Pha động là hỗn hợp metanol (5.13.2.2) : dung dịch axit phosphoric 0,1 M (5.13.2.5) (tỉ lthể tích 50 : 50)4). Với tốc độ pha động 2 ml/min và kích cỡ cột 250 mm x 4,6 mm, THI-DNPH được rửa giải sau khoảng 6,3 min ± 0,1 min. Phát hiện THI-DNPH ở bước sóng 385 nm và đo chiu cao của pic.
Tính hàm lượng THI dựa vào đường chun của THl-DNPH trong metanol.
5.15. Xác định hàm lượng asen, theo TCVN 8900-9:2012.
5.16. Xác định hàm lượng chì, theo TCVN 8900-6:2012 hoặc TCVN 8900-8:2012.


1) Metanol có thể được chuẩn bị theo Y. Peleg và C.H. Mannheim, J. Agr. Fd. Chem, 18 (1970) 176, bằng cách xử lý với thuốc thử Girard P.
2) Tương tự mô tả trong J. Agr. Fd. Chem. 22 (1974) 110.
3) Có thể sử dụng chất nhồi LiChrosorb RP-8, 10 mm và cột 250 mm x 4 mm "Vertex" của nhà sản xuất Knauer, Bad Homburg, Đức. Thông tin này đưa ra để thuận tiện cho người sử dụng tiêu chuẩn, tiêu chuẩn này không ấn định phải sử dụng sản phẩm nêu trên. Có thể sử dụng các sản phẩm tương tự nếu cho kết quả tương đương.
4) Điều chỉnh thành phần pha động nếu đặc tính của cột thay đổi, tùy thuộc nhà sản xuất.

TCVN 9954:2013, Tiêu chuẩn quốc gia về Phụ gia thực phẩm – Chất tạo màu – Caramel, TCVN MIỄN PHÍ

Đăng nhận xét

[blogger]

Author Name

Biểu mẫu liên hệ

Tên

Email *

Thông báo *

Được tạo bởi Blogger.