5  Phương pháp thử

5.1  Xác định độ tan

 theo 3.7 của TCVN 6469:2010.

5.2  Phép thử tạo bọt

Lắc mạnh dung dịch mẫu thử 0,1 %, xuất hiện một lớp bọt.

CHÚ THÍCH: Phép thử này cho phép phân biệt natri carboxylmethyl cellulose với các ete cellulose khác.

5.3  Phép thử tạo kết tủa

Thêm 5 ml dung dịch đồng sulfat hoặc nhôm sulfat 5 % vào 5 ml dung dịch mẫu thử 0,5 %, không được xuất hiện kết tủa.

CHÚ THÍCH: Phép thử này cho phép phân biệt natri carboxylmethyl cellulose với các ete cellulose khác.

...

...

...

5.4.1  Thuốc thử

5.4.1.1  Dung dịch crom trioxit

Chuẩn bị dung dịch từ 60 g crom trioxit trong 140 ml nước.

5.4.1.2  Dung dịch natri hydroxit, 0,02 N.

5.4.1.3  Dung dịch phenolphthalein (tùy chọn)

Hòa tan 0,2 g phenolphthalein trong 60 ml ethanol 90 % (thể tích) và thêm nước đến 100 ml.

5.4.1.4  Natri bicarbonat.

5.4.1.5  Dung dịch axit sulfuric, khoảng 2 N (10 % khối lượng/thể tích)

Thêm 57 ml axit sulfuric đặc nóng (95 % đến 98 % khối lượng/thể tích) vào khoảng 100 ml nước, để nguội đến nhiệt độ phòng và thêm nước đến 1 000 ml.

...

...

...

5.4.1.7  Dung dịch natri thiosulfat, 0,02 N.

5.4.1.8  Dung dịch hồ tinh bột

Cân 1 g tinh bột, cho vào 10 ml nước lạnh rồi rót chậm, vừa rót vừa khuấy đều vào 200 ml nước sôi. Đun sôi hỗn hợp đến khi thu được dịch trong suốt. Để lắng, sử dụng phần chất lỏng trong. Chuẩn bị dung dịch trước khi sử dụng.

5.4.2  Thiết bị, dụng cụ

5.4.2.1  Thiết bị xác định hàm lượng nhóm hydroxypropoxy (Hình 2), gồm bình cất hai cổ (D), cổ bên được nối với cột Vigreaux được bọc băng giấy nhôm (E) và cổ giữa nối với một ống sục khí chạy từ cổ tới đáy bình để dẫn hơi nước và nitơ. Bộ phận tạo hơi nước (B), được nối với ống sục khí qua ống C. Sinh hàn (F) được nối với cột Vigreaux. Bình cất và bộ phận tạo hơi nước được đặt trong bể cách dầu (A), có gắn thiết bị điều nhiệt để duy trì nhiệt độ 155 °C và tốc độ gia nhiệt mong muốn. Thu lấy dịch cất vào cốc có mỏ 150 ml (G) hoặc vật chứa phù hợp khác.

Hình 2 - Thiết bị xác định hàm lượng nhóm hydroxypropoxy

5.4.2.2  Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.

5.4.2.3  Pipet.

...

...

...

5.4.2.5  Máy đo pH, với thang đo mở rộng.

5.4.3  Cách tiến hành

Cân khoảng 100 mg mẫu thử đã được sấy khô ở 105 °C trong 2 h, chính xác đến 0,1 mg, cho vào bình cất D của thiết bị 5.4.2.1. Thêm vào bình cất 10 ml dung dịch crom trioxit (5.4.1.1). Nhúng bộ phận tạo hơi nước và bình đun vào bể cách dầu (tại nhiệt độ phòng) ngang vạch trên cùng của dung dịch crom trioxit. Bắt đầu làm lạnh nước qua ống sinh hàn và sục khí nitơ qua bình đun với tốc độ 1 bọt/s. Nâng nhiệt độ bể cách dầu từ nhiệt độ phòng lên 155 °C trong thời gian không ít hơn 30 min và duy trì nhiệt độ này đến khi kết thúc phép xác định. Cất lấy khoảng 50 ml dịch cất.

Sau quá trình cất, tháo sinh hàn ra khỏi cột Vigreaux, rửa bằng nước, thu dịch rửa vào bình đựng dịch cất. Chuẩn độ dịch rửa và dịch cất bằng dung dịch natri hydroxit 0,02 N (5.4.1.2) đến pH 7,0, sử dụng máy đo pH (5.4.2.5). Ghi lại thể tích dung dịch natri hydroxit 0,02 N dùng để chuẩn độ, V_a.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng dung dịch phenolphtalein (5.4.1 3) là chỉ thị cho phép chuẩn độ, trong trường hợp này sử dụng đồng thời đối với tất cả mẫu chuẩn và mẫu trắng.

Thêm 500 mg natri bicarbonat (5.4.1.4) và 10 ml dung dịch axit sulfuric loãng (5.4.1.5) vào bình đựng dịch cất. Sau khi khí carbon dioxit bay ra hết, thêm 1 g kali iodua (5.4.1.6). Đóng nắp bình, lắc đều rồi để yên trong bóng tối trong 5 min. Chuẩn độ lượng iod tạo thành bằng dung dịch natri thiosulfat 0,02 N (5.4.1.7) tới khi mất màu vàng, xác định điểm kết thúc chuẩn độ bằng cách thêm vài giọt dung dịch hồ tinh bột (5.4.1.8). Ghi lại thể tích dung dịch natri thiosulfat 0,02 N đã sử dụng, Y_a.

Thực hiện một vài phép thử trắng thuốc thử, trong đó chỉ sử dụng dung dịch crom trioxit trong quy trình trên. Tỉ số giữa thể tích dung dịch natri hydroxit (V_b) và thể tích natri thiosulfat (Y_b) dùng để chuẩn độ được gọi là tỷ số độ axit/độ oxi hóa (K = V_b/Y_b), đối với crom trioxit trong quá trình cất phải là hằng số đối với tất cả các thí nghiệm.

Thực hiện dãy phép thử trắng, trong đó thay mẫu thử bằng 100 mg methyl cellulose (không chứa tạp chất), ghi lại thể tích dung dịch natri hydroxit (V_m) và thể tích natri thiosulfat (Y_m) đã sử dụng.

5.4.4  Tính kết quả

...

...

...

                                                              (1)

Trong đó:

N₁ là nồng độ chính xác của dung dịch natri hydroxit 0,02 N;

N₂ là nồng độ chính xác của dung dịch natri thiosulfat 0,02 N;

V_a là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,02 N đã sử dụng để chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mililit (ml);

V_b là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,02 N đã sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng thuốc thử, tính bằng mililit (ml);

V_m là thể tích dung dịch natri hydroxit 0,02 N đã sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (ml);

Y_a là thể tích dung dịch natri thiosulfat 0,02 N đã sử dụng để chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mililit (ml);

Y_b là thể tích dung dịch natri thiosulfat 0,02 N đã sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng thuốc thử, tính bằng mililit (ml);

...

...

...

k là tỷ số:

w₁ là khối lượng mẫu thử, tính bằng miligam (mg).

Hàm lượng nhóm hydroxypropoxy tính theo phần trăm khối lượng được chuyển đổi thành số nhóm hydroxypropyl trên đơn vị glucose theo Hình 3.

% nhóm thế, hydroxypropyl, theo khối lượng

Hình 3 - Chuyển đổi đơn vị tính mức độ thế (nhóm hydroxypropyl)

5.5  Xác định hao hụt khối lượng sau khi sấy

theo 5.1 của TCVN 8900-2:2012, thực hiện ở nhiệt độ 105 °C đến khối lượng không đổi.

5.6  Xác định pH

...

...

...

5.7  Xác định hàm lượng tro sutfat

theo 5.3.3 (Phương pháp I) của TCVN 8900-2:2012, sử dụng 1 g mẫu thử.

5.8  Xác định hàm lượng chì

 theo TCVN 8900-6:2012 hoặc TCVN 8900-8:2012.

5.9  Xác định hàm lượng các propylen chlorohydrin

5.9.1  Thuốc thử

5.9.1.1  Diethyl ete.

5.9.1.2  Dung dịch chuẩn propylen chlorohydrin

5.9.1.2.1  Dung dịch chuẩn gốc

...

...

...

5.9.1.2.2  Dung dịch chuẩn làm việc

Chuẩn bị dãy các độ pha loãng (trong diethyl ete) từ dung dịch chuẩn gốc (5.9.1.2.1) để thu được dải dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ từ 6 ng/ml đến 25 ng/ml.

LƯU Ý: Tất cả dung dịch chuẩn cần được chuẩn bị bằng diethyl ete có độ tinh khiết cao nhất.

5.9.2  Thiết bị, dụng cụ

5.9.2.1  Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,0001 g.

5.9.2.2  Thiết bị sắc kí khí, với detector halogen đặc thù, bơm trực tiếp trên cột và chương trình nhiệt độ cột tuyến tính. Cột có kích thước 30 m x 0,53 mm x 1 µm DB-WAX hoặc tương đương.

5.9.2.3  Ống ly tâm.

5.9.2.4  Máy ly tâm.

5.9.2.5  Máy siêu âm.

...

...

...

5.9.3  Cách tiến hành

5.9.3.1  Chuẩn bị mẫu thử

Cân khoảng 1 g mẫu thử, chính xác đến 0,01 g, cho vào ống ly tâm (5.9.2.3) và ghi lại khối lượng. Thêm định lượng 5,0 ml diethyl ete (5.9.1.1) vào mẫu và siêu âm trong 10 min. Ly tâm mẫu để tách hỗn hợp. Lấy phần mẫu thử chứa dịch chiết diethyl ete để phân tích GC.

5.9.3.2  Điều kiện sắc kí

Các điều kiện sắc kí sau đây được coi là thích hợp:

a) Chương trình nhiệt độ

Nhiệt độ ban đầu:

35 °C

...

...

...

7,0 min

Tốc độ tăng nhiệt độ:

8,0 °C/min

Nhiệt độ cuối cùng:

200 °C

Thời gian giữ cuối cùng:

5,0 min

Nhiệt độ đầu vào (inlet):

200 °C

...

...

...

1000°C

b) Tốc độ dòng

Khí mang heli: 5 psi (áp suất cột ở 35 °C) (1 psi = 6895 Pa)

Khí hỗ trợ detector (không khí): 40 psi

Thời gian lưu:

1- Chloro-2-propanol ~11,7 min

2- Chloro-1-propanol ~12,5 min

5.9.3.3  Dựng đường chuẩn

Dựng đồ thị tương ứng của nồng độ các dung dịch chuẩn làm việc propylen chlorohydrin (5.9.1.2.2) (trong dải tuyến tính từ 6 ng/ml đến 25 ng/ml) theo đáp ứng detector.

...

...

...

Hàm lượng propylen chlorohydrin có trong mẫu thử, X₂, biểu thị bằng miligam trên kilogam (mg/kg), tính theo Công thức (2):

                                                                                                  (2)

Trong đó:

V₂ là thể tích cuối cùng của dung dịch mẫu thử, tính bằng mililit (ở đây V₂ = 5 ml);

R là đáp ứng detector đối với mẫu thử;

b là giao điểm của trục y với đường hồi quy tuyến tính của đường chuẩn (5.9.3.3);

m là độ dốc của đường hồi quy tuyến tính;

w₂ là khối lượng mẫu thử, tính bằng gam (g);

1000 là hệ số chuyển đổi từ nanogam trên gam thành miligam trên kilogam.

...

...

...

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] JECFA 2006, "Combined compendium of food additive specifications, Volume 4: Analytical methods, test procedures and laboratory solutions used by and referenced in the food additive specifications”, Assay methods: Cellulose derivatives assay (ethoxyl and methoxyl group determination)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11921-5:2017 về Phụ gia thực phẩm - Các hợp chất cellulose - Phần 5: Hydroxypropyl cellulose