Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10378:2014 ISO 10504:2013 Sản phẩm từ tinh bột-Xác định thành phần của syro glucose, syro fructose và syro glucose đã hydro hóa-Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10378:2014

ISO 10504:2013

SẢN PHẨM TỪ TINH BỘT - XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA SYRO GLUCOSE, SYRO FRUCTOSE VÀ SYRO GLUCOSE ĐÃ HYDRO HÓA - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

Starch derivatives - Determination of the composition of glucose syrups, fructose syrups and hydrogenated glucose syrups - Method using high-performance liquid chromatography

Lời nói đầu

TCVN 10378:2014 hoàn toàn tương đương với ISO 10504:2013;

TCVN 10378:2014 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F18 Đường, mật ong và sản phẩm tinh bột biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

SẢN PHẨM TỪ TINH BỘT - XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA SYRO GLUCOSE, SYRO FRUCTOSE VÀ SYRO GLUCOSE ĐÃ HYDRO HÓA - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

Starch derivatives - Determination of the composition of glucose syrups, fructose syrups and hydrogenated glucose syrups - Method using high-performance liquid chromatography

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thành phần của các dung dịch dextrose, syro glucose, syro có chứa tructose, các syro glucose đã hydro hóa, sorbitol, manitol và maltitol bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Các thành phần chủ yếu là glucose, maltose, maltotriose, fructose, sorbitol, manitol, maltitol và malto-oligosaccharid.

Cần sử dụng cột nhồi resin trao đổi cation.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp 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 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 10377:2014 (ISO 5381:1983), Sản phẩm thủy phân từ tinh bột - Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer cải biến.

3. Nguyên tắc

Các thành phần saccharid được tách bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao. Quy trình tách được thực hiện qua cột trao đổi cation sử dụng nước làm chất rửa giải. Các thành phần rửa giải được phát hiện bằng máy đo khúc xạ vi sai và được định lượng bằng máy tích phân điện tử.

4. Thuốc thử

Sử dụng thuốc thử loại tinh khiết phân tích.

4.1. Nước cất đặc biệt.

Nước sử dụng phải đạt chất lượng loại 1 phù hợp với quy định trong TCVN 4851 (ISO 3696) và được cất hai lần. Thích hợp nhất là nước đã khử khoáng, để tránh sự nhiễm bẩn resin trao đổi ion.

Nước phải được lọc qua màng lọc cỡ lỗ 0,22 μm. Nước cũng được loại khí bằng cách xử lý dưới áp suất chân không hoặc bằng cách sử dụng thiết bị khử khí trực tiếp. Nước phải được duy trì dưới môi trường khí trơ và tốt nhất là ở 70 °C để ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật.

CHÚ THÍCH Một số thiết bị lọc nước bán sẵn có khả năng lọc nước và khử khí.

4.2. Dung dịch chuẩn đầu

Chuẩn bị các dung dịch (xem Phụ lục A) chứa 10 % (hoặc ít hơn) chất khô, theo độ nhạy của máy đo khúc xạ, có các thành phần càng giống với các mẫu phân tích càng tốt.

CHÚ THÍCH Các chất đối chứng thích hợp được nêu trong Điều 1 có thể có được từ các công ty hóa chất.

4.3. Resin trao đổi ion, dùng cho các mẫu khử khoáng gián tiếp.

Các muối có mặt trong mẫu gây ra sai số trong quá trình xác định sẽ được đồng rửa giải ra khỏi cột và được phát hiện bằng máy đo khúc xạ. Các muối này được loại bỏ trước bằng resin trao đổi ion. Cách thuận tiện nhất là có hệ thống cột bảo vệ trực tiếp (5.5), nhưng cũng có thể được thực hiện gián tiếp nếu sử dụng resin1) như sau:

a) Loại cation:

1) chất cation trao đổi mạnh, polystyren divinylbenzen liên kết ngang 4 %, ở dạng H*;

2) cỡ 200 mesh đến 400 mesh ở dạng khô;

b) Loại anion:

1) chất amon trao đổi yếu, polystyren divinylbenzen liên kết ngang 4 % chứa nhóm amin bậc ba ở dạng bazơ tự do;

2) cỡ 200 mesh đến 400 mesh ở dạng khô.

5. Thiết bị, dụng cụ

5.1. Máy sắc ký lỏng, được trang bị như sau:

5.1.1. Bơm, không xung, cung cấp dòng chảy ổn định, ở tốc độ yêu cầu.

5.1.2. Máy đo khúc xạ vi sai, có thể khống chế nhiệt độ ổn định.

5.1.3. Lò cột có thể khống chế nhiệt độ ổn định, có thể duy trì cột ở nhiệt độ đến 95 °C, trong khoảng ± 0,5 °C.

5.2. Bộ bơm mẫu, có một vòng bơm (bằng tay hoặc bơm tự động) với dung tích 20 μl hoặc ít hơn.

5.3. Máy tích phân, gồm một máy tích phân điện tử có khả năng tính toán và ghi hình ảnh, thích hợp với đầu ra điện áp của detector.

5.4. Cột chiết, gồm có cột trao đổi cation đã được nhồi trước ở dạng phù hợp nhất đối với phép phân tích. Resin được khuyến cáo là divinylbenzen polystyren sulfonat liên kết ngang 6 % đến 8 % với đường kinh hạt 9 μm đến 25 μm.

CHÚ THÍCH Có thể sử dụng các cột có bán sẵn từ một số nhà cung cấp.

5.5. Cột bảo vệ, hệ thống cột bảo vệ vỏ kép, được gắn trực tiếp không đốt nóng, để khử khoáng của mẫu2).

5.6. Hệ thống lọc mẫu, gồm có xyranh được gắn các đĩa lọc màng thích hợp. Kích thước lỗ màng lọc là 0,45 μm.

Các syro có bán sẵn trên thị trường thường được tinh lọc và màng lọc cỡ lỗ 0,45 μm là thích hợp. Tuy nhiên, nếu máy sắc ký thường xuyên bị tắc nghẽn thì nên sử dụng màng lọc cỡ 0,22 μm.

6. Cách tiến hành

6.1. Lựa chọn cột

Đối với các ứng dụng chung, cần sử dụng resin trao đổi cation ở dạng canxi, cụ thể đối với syro. fructose và syro glucose đã hydrogen hóa. Tuy nhiên, việc tách maltose ở hàm lượng cao ra khỏi maltotriose là khó khăn khi hàm lượng maltotriose khoảng 6 % hoặc lớn hơn. Trong trường hợp như vậy thì độ phân giải đạt được tốt hơn khi sử dụng resin trao đổi cation ở dạng natri hoặc kali.

6.2. Khởi động hệ thống

Lắp cột vào lò và nối cột bảo vệ (5.5) (nếu sử dụng) với đầu vào của cột phân tích. Không cần gia nhiệt các cột bảo vệ. Nối bơm với đầu vào của cột (hoặc các cột bảo vệ, nếu sử dụng) và nối đầu ra của cột với đầu vào của detector. Nối đầu ra của detector với bình thải.

Bắt đầu bơm ở tốc độ 0,1 ml/min và cho dung môi qua cột. Cài đặt chính xác nhiệt độ cột theo hướng dẫn của nhà cung cấp. Nhập thông số kiểm soát vào máy tích phân: khi nhiệt độ cột ổn định, tăng tốc độ dòng dung môi đến 0,5 ml/min và làm sạch cuvet so sánh. Tham khảo sách hướng dẫn về máy đo khúc xạ để lắp đặt detector đo chính xác tín hiệu từ cuvet mẫu. Cài đặt các tín hiệu giảm dần theo yêu cầu.

6.3. Hiệu chuẩn cột

6.3.1. Theo phương pháp quy định trong TCVN 10377:2014 (ISO 5381:1983), xác định riêng rẻ hàm lượng nước của mỗi chất được sử dụng để chuẩn bị hỗn hợp dung dịch chuẩn đầu (xem Phụ lục A).

Đối với các polyol cao hơn (tri-itol và cao hơn), không có các chuẩn bán sẵn trên thị trường.

6.3.2. Chuẩn bị riêng rẽ dung dịch chuẩn của từng chất (xem 4.2) và sử dụng cùng các điều kiện với các chất cần phân tích. Bơm vài lần phần dịch chiết vào cột. Lấy tối thiểu ba kết quả, dựa trên tín hiệu của máy tích phân, sai lệch không quá ± 0,1% đối với các thành phần chính. Tính kết quả trung bình đối với tất cả các thành phần.

CHÚ THÍCH Đối với các chất chuẩn đơn lẻ, giả sử rằng với mỗi loại đường đều có cùng một đáp ứng tương đối và các hình phần trăm diện tích được chuẩn hóa cho thấy phép phân tích là đúng. Để thu được mức khối lượng phân tử cao hơn yêu cầu, có thể sử dụng dextrin hoặc đặc biệt là một phần được chuẩn bị từ thủy phân tinh bột.

6.3.3. Chuẩn bị các hỗn hợp của các chất đơn lẻ để tạo ra các thành phần càng giống với mẫu phân tích càng tốt. Các hỗn hợp này cần được chuẩn bị ở nồng độ đã chọn (xem 4.2)

CHÚ THÍCH Ví dụ được nếu trong Phụ lục A

6.3.4. Bơm hai lần phần dịch lỏng đã chọn vào máy sắc ký. Lượng bơm vào phải đủ lớn để đo được các pic của các thành phần phụ, trong khi thành phần chính nằm trong dải tuyến tính của detector.

6.3.5. Kiểm tra diện tích các pic trên sắc ký đồ. Độ chệch tối đa đối với các diện tích pic chính trên ít nhất hai sắc ký đồ là 0,02 %.

Hệ số đáp ứng đối với thành phần x, r_x, được tính như sau:

Trong đó:

m_x là phần trăm thực tế thành phần x có mặt trong dung dịch chuẩn;

a_x là phần trăm diện tích của sắc ký đồ chuẩn của thành phần x.

Các hệ số đáp ứng thường gần bằng nhau. Nếu độ lệch lớn hơn 2 % thì hệ thống sắc ký phải được kiểm tra, đặc biệt là các thông số tích phân.

6.4. Chuẩn bị mẫu

6.4.1. Nếu sử dụng quá trình khử khoáng trực tiếp, thì pha loãng mẫu tới nồng độ đã chọn (xem 4.2), và lọc qua màng Iọc cỡ lỗ 0,45 μm.

Nếu không khử khoáng trực tiếp thì mẫu phải được xử lý gián tiếp (xem 6.4.2 và 6.4.3).

6.4.2. Trộn một lượng resin trao đổi ion sao cho có thể thu được khả năng trao đổi ion cần thiết. Rửa resin đã trộn kỹ với nước (4.1), sau đó loại bỏ lượng nước thừa, đảm bảo rằng resin vẫn còn ẩm. Resin có thể bảo quản được vài tháng.

6.4.3. Thêm 1,0 g đến 1,5 g resin đã trộn vào 15 ml đến 20 ml mẫu dạng lỏng chứa 25 % đến 30 % hàm lượng chất khô. Khuấy nhẹ khoảng 15 min sau đó lọc để loại resin. Pha loãng nồng độ đã chọn và lọc qua màng lọc cỡ lỗ 0,45 μm.

Xem thêm trong 5.6.

6.5. Phân tích mẫu

Bơm phần mẫu thử dạng lỏng vào máy sắc ký và thực hiện phân tích như quy trình trong 6.3.4. Nên thực hiện phép phân tích hai lần. Ghi lại phần trăm diện tích mỗi pic so với tổng phần trăm diện tích các pic.

7. Tính toán

Tính hàm lượng các thành phần x, theo công thức sau:

c_x = r_x. a_x

Trong đó:

c_x là phần trăm tính được của thành phần x trong mẫu thử;

r_x là hệ số đáp ứng đã tính được trước đó (xem 6.3.5);

a_x là phần trăm diện tích đã chuẩn hóa của từng thành phần x.

Làm tròn kết quả đến một chữ số thập phân.

Khi hệ thống làm việc ở điều kiện tối ưu, các giá trị phần trăm diện tích pic của dung dịch chuẩn hỗn hợp tương quan chặt chẽ với các nồng độ đã biết của chuẩn, sao cho hệ số đáp ứng duy nhất có thể được áp dụng cho tất cả các thành phần. Trong trường hợp này, phần trăm của mỗi thành phần bằng tỷ lệ phần trăm diện tích của thành phần đó.

8. Độ chụm

8.1. Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ, độc lập thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành trên vật liệu thử giống hệt nhau, do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn giới hạn lặp lại (g/100) nêu trong Bảng 1 đối với các loại syro.

Bảng 1 - Giới hạn lặp lại

8.2. 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 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 giới hạn tái lập (g/100 g) nêu trong Bảng 2 đối với một số loại syro.

Bảng 2 - Giới hạn tái lập

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

Ví dụ về các dung dịch chuẩn

Các ví dụ đưa ra trong Bảng A.1 và A.2

Bảng A.1 - Thành phần của các dung dịch chuẩn đầu

Các giá trị tính bằng phần trăm

Bảng A.2-Thành phần của dung dịch so sánh syro hỗn hợp sử dụng các dung dịch chuẩn đầu từ Bảng A.1

Các giá trị tính bằng gam