Hình 2 - Sơ đồ mô tả khối gia nhiệt, bình phản ứng và cuvet đo

8  Chuẩn bị mẫu thử và thiết bị

8.1  Chuẩn bị mẫu thử

Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 6128 (ISO 661).

Dùng pipet lấy và loại bỏ một lượng mẫu yêu cầu ở phần giữa mẫu đã được làm đồng nhất kỹ.

Đun mẫu dạng rắn và bán rắn đến nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy và trộn kỹ. Tránh đun quá nhiệt. Dùng pipet có cùng nhiệt độ với nhiệt độ của mẫu.

8.2  Chuẩn bị thiết bị

8.2.1  Qui trình làm sạch

Rửa bình sục khí, cuvet đo, ống dẫn vào và ra bằng axeton ít nhất ba lần để loại bỏ sạch các tạp chất. Tráng rửa bằng nước vòi.

...

...

...

Đổ đầy dung dịch kiềm làm sạch dụng cụ thủy tinh phòng thử nghiệm vào các bình sục khí và lắp ống dẫn vào. Bảo quản bình này ít nhất 2 h ở nhiệt độ 70 °C.

Cẩn thận tráng bình đã được làm sạch cùng với các ống dẫn vào và ra bằng nước vòi và sau đó rửa bằng nước cất hoặc nước đã loại khoáng. Làm khô bình trong tủ sấy (6.4) ít nhất 1 h ở nhiệt độ 110°C.

CHÚ THÍCH: Nếu sử dụng bình sục khí dùng một lần thì không cần phải làm sạch như mô tả ở trên.

8.2.2  Xác định nhiệt độ hiệu chính

Chênh lệch giữa nhiệt độ thực của mẫu và nhiệt độ của khối gia nhiệt được gọi là nhiệt độ hiệu chính, ∆T. Để xác định ∆T, sử dụng cảm biến nhiệt độ đã được ngoại chuẩn.

Đối với thiết bị Rancimat, các thiết bị hiệu chuẩn nhiệt độ có thể mua từ Metrohm. Tuy nhiên, trong các trường hợp, dùng nhiệt kế chính xác đối với nhiệt độ hiệu chính.

Nhiệt độ chính xác trong các bình sục khí rất quan trọng để có được các kết quả lặp lại và tái lập. Do không khí lạnh làm sục bọt khí trong mẫu, nên cài đặt nhiệt độ của khối gia nhiệt cao hơn một chút. Nhìn chung, thường cài đặt nhiệt độ của khối gia nhiệt cao hơn 1 °C đến 2 °C để đạt được nhiệt độ yêu cầu là 100 °C, 110 °C hoặc 120 °C trong dầu.

Trước khi bắt đầu xác định ∆T, bật khối gia nhiệt và chờ đạt được nhiệt độ cài đặt.

Đổ 5 g dầu bền nhiệt vào một bình phản ứng. Chèn cảm biến nhiệt qua nắp vào bình phản ứng. Dùng kẹp để giữ cảm biến nhiệt cách xa lối không khí đi vào.

...

...

...

Đặt bình vào trong khối gia nhiệt và nối với nguồn cấp khí.

Nếu giá trị nhiệt độ đo được không đổi thì tính giá trị nhiệt độ hiệu chính, ∆T:

∆T = T_{khối gia nhiệt} - T_{cảm biến nhiệt}                                                      (1)

Trong đó:

T_{khối gia nhiệt} là nhiệt độ của khối gia nhiệt;

T_{cảm biến nhiệt} là nhiệt độ đo được trong bình phản ứng.

Nhiệt độ đã hiệu chuẩn của khối gia nhiệt, T’_{khối gia nhiệt}, sau đó được tính bằng:

T’_{khối gia nhiệt} = T_đích + ∆T                                                              (2)

Trong đó: T_đích là nhiệt độ đích.

...

...

...

9  Cách tiến hành

9.1  Lắp thiết bị theo Hình 1. Nếu sử dụng thiết bị bán sẵn thì tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

9.2  Lắp bơm có màng chắn khí (6.1.2) và chỉnh dòng chính xác đến 10 l/h. Sau đó, tắt bơm. Có thể dùng thiết bị bán sẵn trên thị trường để kiểm soát việc cài đặt tốc độ dòng tự động.

CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị OSI, áp suất 5,5 psi tương đương với tốc độ dòng xấp xỉ 10 l/h.

9.3  Đưa nhiệt độ khối gia nhiệt (6.1.8) lên đến nhiệt độ yêu cầu (thường là 100 °C, xem 8.2.2) sử dụng nhiệt kế tiếp xúc và thyristor (6.1.7) hoặc sử dụng bộ kiểm soát nhiệt bằng điện tử. Nhiệt độ phải được duy trì ổn định trong dải ± 0,1 °C trong suốt qui trình thử.

Rót một lượng nhỏ glyxerol (5.4) vào các lỗ của khối gia nhiệt (6.1.8) để tăng sự truyền nhiệt, nếu cần.

Nếu dùng bể ổn nhiệt (6.1.8) thì nâng nhiệt độ đến nhiệt độ yêu cầu và kiểm tra theo 8.2.2.

9.4  Dùng pipet (6.3) cho 50 ml nước cất hoặc nước đã loại khoáng vào các cuvet đo (6.1.4).

CHÚ THÍCH: Tại nhiệt độ trên 20 °C, các axit cacboxylic dễ bay hơi có thể bay hơi ra khỏi nước trong cuvet đo. Điều này có thể làm giảm tính dẫn điện của dung dịch nước. Do đó phần tăng nhanh của đồ thị biểu thị độ dẫn diện sẽ tạo ra hình dạng sai lệch, do vậy không thể xác định được đường tiếp tuyến trên đoạn đồ thị này (xem Tài liệu tham khảo [2]).

...

...

...

Cài đặt tốc độ giấy 10 mm/h và tần suất đo tại một điểm đo trên 20 s. Lấy giá trị đo 200 μS/cm tại kết quả cao nhất của tín hiệu đo 100 %.

Nếu không điều chỉnh được tốc độ giấy đến 10 mm/h, thì sử dụng tốc độ 20 mm/h và điều này có thể ghi lại trên giấy ghi.

CHÚ THÍCH: Các thiết bị có bán sẵn có thể thu được dữ liệu qua máy tính.

9.6  Cân 3,0 g mẫu đã ổn định (xem 8.1), chính xác đến 0,01 g, dùng pipet (6.3) cho vào bình sục khí (6.1.3).

9.7  Bật bơm có màng chắn khí (6.1.2) và cài đặt tốc độ dòng chính xác 10 l/h (hoặc 5,5 psi). Dùng ống nối (6.5) nối ống dẫn khí vào và ra với bình sục khí và cuvet đo.

CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị OSI, áp suất 5.5 psi tương đương với tốc độ dòng khoảng 10 l/h.

9.8  Đặt bình sục khí có nắp đậy kín (6.1.3) vào đúng vị trí trong khối gia nhiệt hoặc trong bể ổn nhiệt (6.1.8), khi đã đạt được nhiệt độ qui định.

Các bước chuẩn bị 9.7 và 9.8 cần được thực hiện càng nhanh càng tốt. Sau đó, bật ngay máy ghi dữ liệu tự động hoặc ghi lại trên giấy ghi thời gian bắt đầu phép đo.

9.9  Phép đo kết thúc khi tín hiệu đạt 100 % thang đo của máy ghi, thường là 200 μS/cm.

...

...

...

a) kiểm tra việc cài đặt máy đo tốc độ dòng và điều chỉnh khi cần để đảm bảo tốc độ dòng ổn định;

b) kiểm tra màu của rây phân tử (5.1) của bộ lọc không khí;

Lặp lại các phép đo nếu rây phân tử đổi màu trong quá trình thử nghiệm. Nên thay rây phân tử trước mỗi lần đo mẫu.

10  Tính kết quả

10.1  Phép tính thủ công

Vẽ đường thẳng tiếp tuyến dọc theo phần tăng đều đầu tiên của đồ thị. Vẽ đường thẳng tiếp tuyến dọc theo phần tăng nhanh của đồ thị (chi tiết hơn, xem Hình A.1). Nếu không thể vẽ được đường thẳng tiếp tuyến thì tiến hành xác định lại.

Xác định độ bền ôxy hóa bằng cách đọc thời gian tại điểm mà hai đường thẳng cắt nhau (thời gian cảm ứng).

10.2  Phép tính tự động

Các thiết bị có bán sẵn có thể tự động tính thời gian cảm ứng bằng cách sử dụng đạo hàm bậc hai cực đại của đồ thị (chi tiết hơn, xem Phụ lục A).

...

...

...

CHÚ THÍCH: Các ví dụ về đồ thị độ dẫn điện xem ở Hình A.1. Khi đồ thị tăng rất nhanh có thể là do nhiệt độ dung dịch trong cuvet đo quá cao, làm bay hơi axit carboxylic khỏi dung dịch (xem Tài liệu tham khảo [2]).

11  Độ chụm

11.1  Kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm

Chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm về độ chụm của phương pháp được thống kê trong Phụ lục B. Các giá trị nhận được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này không thể áp dụng cho dải nồng độ và nền mẫu khác với dải nồng độ và nền mẫu đã nêu.

11.2  Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử độc lập, riêng rẽ thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành trên vật liệu thử giống hệt nhau, trong cùng một phòng thử nghiệm, do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, không quá 5 % các trường hợp lớn hơn 6 % giá trị trung bình của hai kết quả thử, với độ bền ôxy hóa từ 2 h đến 45 h.

11.3  Độ tái lập

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ, thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành thử trên vật liệu giống thử giống hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do những người khác nhau thực hiện, sử dụng các thiết bị khác nhau, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn 29 % giá trị trung bình của hai kết quả thử, với độ bền ôxy hóa từ 2 h đến 45 h.

12  Báo cáo thử nghiệm

...

...

...

a) tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu;

b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết, viện dẫn tiêu chuẩn này;

c) phương pháp thử sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) mọi điều kiện thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem là tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường có thể ảnh hưởng đến kết quả;

e) kết quả thu được hoặc nếu kiểm tra độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Tóm tắt phương pháp và các ví dụ về đồ thị tính dẫn điện và phép xác định thời gian cảm ứng

...

...

...

Sự hấp thụ ôxy có thể đo trực tiếp bằng cách sử dụng thiết bị Warburg hoặc gián tiếp bằng cách xác định peroxit hoặc các sản phẩm bị tách ra khỏi chúng trong quá trình ôxy hóa.

Trong số các phương pháp xác định gián tiếp thì phương pháp ôxy hóa (AOM) là phương pháp cũ nhất. Phương pháp này dựa trên việc xác định chỉ số peroxit cùng với việc sục khí vào sản phẩm ở 98,7 °C. Phương pháp này qui định thời gian trôi qua cho đến khi trị số peroxit đạt tới 100 mmol (ôxy hoạt động/2 kg). Phép thử nhanh bắt nguồn từ phương pháp này. Các phép xác định này rất tốn thời gian và không thực hiện tự động được.

Theo phương pháp được mô tả ở tiêu chuẩn này, quá trình ôxy hóa xảy ra theo hai pha:

a) pha thứ nhất (thời gian cảm ứng) đặc trưng bởi sự hấp thụ chậm ôxy và tạo thành các peroxit;

b) pha thứ hai (pha làm hỏng mùi vị và hương) đặc trưng bởi sự hấp thụ nhanh ôxy trong đó các peroxit không chỉ tạo thành, mà còn bị phân giải dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao. Trong suốt quá trình này, sản phẩm tạo thành là các andehyt, keton và các axit béo phân tử lượng thấp. Các sản phẩm này làm tăng khả năng biến đổi mùi vị và hương của sản phẩm.

Phương pháp mô tả trong tiêu chuẩn này là phép đo độ dẫn điện của các sản phẩm axit dễ bay hơi thoát ra (phần lớn là axit formic và axit axetic) được sản sinh ra trong quá trình ôxy hóa.

Quy trình đã được công bố năm 1974 (xem Tài liệu tham khảo [4]). Phương pháp xác định bằng đo điện thế tự động được công bố năm 1972 (xem Tài liệu tham khảo [5]).

Từ đồ thị độ dẫn điện, thời gian cảm ứng xác định được cũng là thời gian cảm ứng thu được bằng AOM, với điều kiện các phép xác định được tiến hành ở cùng nhiệt độ. Các đồ thị có thể có hình dạng rất khác nhau. Các ví dụ của đồ thị xem ở Hình A.1 (trích từ Tài liệu tham khảo [6]).

...

...

...

a) Phép tính thủ công

b) Phép tính tự động

CHÚ DẪN

X thời gian, h

Y tính dẫn điện, µS/cm

Hình A.1 - Ví dụ về đồ thị của tính dẫn điện

Phụ lục B

...

...

...

Kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm

Phép thử cộng tác quốc tế gồm 21 phòng thử nghiệm thuộc sáu nước tiến hành trên bốn mẫu ở ba nhiệt độ khác nhau. Ba nước tham dự sử dụng thiết bị OSI và 18 nước tham dự sử dụng thiết bị Rancimat (trong đó 3 nước sử dụng Rancimat loại 617, 9 nước sử dụng Rancimat loại 679 và 6 nước sử dụng Rancimat loại 743). Phép thử được Viện Deutsches fur Normung (DIN) thực hiện năm 2004. Các kết quả thu được được phân tích thống kê theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2)^[3] đưa ra dữ liệu về độ chụm theo Bảng B.1 đến Bảng B.3.

Bảng B.1 - Tóm tắt kết quả thống kê ở nhiệt độ 120 °C

Mẫu ở 120°C

Dầu đậu tương

Dầu hạt cải

Dầu ôliu siêu nguyên chất

Số lượng phòng thử nghiệm tham gia

21

...

...

...

21

Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ

18

20

18

Số lượng kết quả thử nghiệm riêng rẽ của tất cả các phòng thử nghiệm

36

40

36

...

...

...

4,17

4,10

20,11

Độ lệch chuẩn lặp lại (s_r)

0,09

0,14

0,25

Hệ số biến thiên lặp lại, %

2,2

...

...

...

1,2

Giới hạn lặp lại (r)

0,25

0,38

0,70

Độ lệch chuẩn tái lập (s_R)

0,41

0,48

2,21

...

...

...

9,9

11,8

11,0

Giới hạn tái lập (R)

1,16

1,35

6,20

Bảng B.2 - Tóm tắt kết quả thống kê ở nhiệt độ 110 °C

Mẫu ở 110 °C

...

...

...

Dầu hạt cải

Dầu ôliu siêu nguyên chất

Dầu hạt lanh

Số lượng phòng thử nghiệm tham gia

21

21

21

21

Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ

...

...

...

19

16

18

Số lượng kết quả thử nghiệm riêng rẽ của tất cả các phòng thử nghiệm

36

38

32

36

Giá trị trung bình, giờ (h)

...

...

...

8,13

45,22

2,82

Độ lệch chuẩn lặp lại (s_r)

0,13

0,16

0,28

0,08

Hệ số biến thiên lặp lại, %

...

...

...

1,9

0,6

2,8

Giới hạn lặp lại (r)

0,36

0,44

0,78

0,22

Độ lệch chuẩn tái lập (s_R)

...

...

...

0,76

3,74

0,29

Hệ số biến thiên tái lập, %

9,3

9,3

8,3

10,3

Giới hạn tái lập (R)

...

...

...

2,12

10,47

0,81

Bảng B.3 - Tóm tắt kết quả thống kê ở nhiệt độ 100 °C

Mẫu E ở 100 °C

Dầu hạt lanh

Số lượng phòng thử nghiệm tham gia

19

Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ

...

...

...

Số lượng kết quả thử nghiệm riêng rẽ của tất cả các phòng thử nghiệm

36

Giá trị trung bình, giờ (h)

5,55

Độ lệch chuẩn lặp lại (s_r)

0,09

Hệ số biến thiên lặp lại, %

1,6

Giới hạn lặp lại (r)

...

...

...

Độ lệch chuẩn tái lập (s_R)

0,44

Hệ số biến thiên tái lập, %

8,0

Giới hạn tái lập (R)

1,24

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 2625:2007 (ISO 5555:2001), Dầu mỡ động vật và thực vật - Lấy mẫu.

...

...

...

[3] TCVN 6910-2:2001 (ISO 5725-2:1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo. Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.

[4] HARDON H., ZURCHNER, K. Dtsch. Lebensmitt. Rundsch, 1974, 70p. 57

[5] PARDUN H., KROLL, E. Fette, Seifen, Anstrichmittel, 1972, 74p. 366

[6] VAN OOSTEN, C.W., POOT, C. & HENSEN, A.C. Fette, Seifen, Anstrichmittel, 1981, 83 p. 133

1 Rancimat (www.metrohm.com) và OSI (Omnion) (http://world.std.com/-omnion), là ví dụ về thiết bị phù hợp có bán sẵn. Thông tin này đưa ra tạo thuận tiện cho người sử dụng tiêu chuẩn và không ấn định phải sử dụng thiết bị này.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6763:2017 (ISO 6886:2016) về Dầu mỡ động vật và thực vật - Xác định độ bền ôxy hóa (Phép thử ôxy hóa nhanh)