Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9519-2:2016 EN 1988-2:1998 Thực phẩm-Xác định sulfit-Phần 2: Phương pháp enzym

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9519-2:2016

EN 1988-2:1998

THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH SULFIT - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP ENZYM

Foodstuffs - Determination of sulfite - Part 2: Enzymatic method

Lời nói đầu

TCVN 9519-2:2016 hoàn toàn tương đương với EN 1988-2:1998;

TCVN 9519-2:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F13 Phương pháp phân tích và lấy mẫu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố;

Bộ TCVN 9519 (EN 1988), Thực phẩm - Xác định sulfit gồm có các phần sau:

- TCVN 9519-1:2012 (EN 1988-1:1998), Phương pháp Monier-Williams đã được tối ưu hóa;

- TCVN 9519-2:2016 (EN 1988-2:1998), Phương pháp enzym

Lời giới thiệu

Sulfit có thể được sử dụng làm chất bảo quản trong thực phẩm. Để giảm thiểu những ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe, nhiều quốc gia quy định về việc sử dụng sulfit trong thực phẩm. Tiêu chuẩn này là kết quả từ việc xây dựng một số phương pháp phân tích để phát hiện sự có mặt và định lượng sulfit của rất nhiều loại thực phẩm khác nhau.

THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH SULFIT - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP ENZYM

Foodstuffs - Determination of sulfite - Part 2: Enzymatic method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp enzym để xác định hàm lượng sulfit trong thực phẩm, tính theo lưu huỳnh dioxit. Các chất chứa lưu huỳnh khác như sulfat, sulfua hoặc thiosulfat không gây nhiễu phép xác định. Phức chất cacbonyl-sulfit có phản ứng như sulfit tự do. Sự xuất hiện của Isothiocyanat, ví dụ trong mù tạt gây nhiễu phép xác định. Phương pháp này không áp dụng cho bắp cải, tỏi khô, hành tây khô, gừng, tỏi tây và protein từ đậu tương1). Phương pháp này cho thấy việc phân tích protein từ đậu tương đã phân tách cho kết quả dương tính giả.

Các sản phẩm cụ thể đã có tiêu chuẩn để xác định sự có mặt của sulfit không thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này.

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 4851:1999 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

3  Nguyên tắc

Oxy hóa sulfit thành sulfat với sự có mặt của sulfit oxidase để giải phóng hydro peroxit tại cùng thời điểm.

SO₃^2- + O₂ + H₂O  SO₄^2- + H₂O₂

Khử hydro peroxit và chuyển NADH thành NAD⁺ với sự có mặt của NADH peroxidase.

H₂O₂ + NADH + H⁺  2H₂O + NAD⁺

Việc chuyển đổi NAHD thành NAD⁺ được xác định bằng quang phổ và tỷ lệ với nồng độ của sulfit, xem Tài liệu tham khảo [1] đến Tài liệu tham khảo [6].

4  Thuốc thử

Trong suốt quá trình phân tích, chỉ sử dụng các loại thuốc thử đạt chất lượng phân tích và chỉ sử dụng nước ít nhất là loại 3 quy định trong TCVN 4851:1999 (ISO 3696:1987), trừ khi có quy định khác.

4.1  Amoni sulfat.

4.2  Axit etylendiamin - N, N, N',N -tetraaxetic (EDTA).

4.3  Natri hydro cacbonat.

4.4  Natri sulfit.

4.5  Dung dịch amonisulfat, c[(NH₄)2SO₄] = 2 mol/l.

4.6  Dung dịch natri hydroxit, c(NaOH) = 0,1 mol/l.

4.7  Dung dịch natri hydroxit, c(NaOH) = 2 mol/l.

4.8  Dung dịch đệm triethanolamin2), c(C₆H₁₅NO₃) = 0,6 mol/l, pH 8,0.

Hòa tan 5,57 g triethanolamin hydroclorua trong 40 ml nước đựng trong cốc có mỏ. Chỉnh pH đến 8,0 bằng dung dịch natri hydroxit (4.6). Chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm nước đến vạch và trộn đều. Dung dịch đệm này bền trong 1 năm khi được bảo quản ở +4 ^oC.

4.9  Dung dịch NADH2) (nicotiamid-adenin dinucleotit đã khử), c(NADH) = 7 x 10^-3 mol/l.

Hòa tan 25 mg b-nicotiamit-adenin dinucleotit muối dinatri (b-NADH-Na₂) và 50 mg natri hydro cacbonat (4.3) vào 5,0 ml nước và trộn đều. Dung dịch bền trong ít nhất 4 tuần khi được bảo quản ở +4 ^oC.

4.10  Huyền phù NADH perosidase2) (EC 1.11.1.1), (xem Tài liệu tham khảo [7]).

Chuẩn bị huyền phù 10 đơn vị enzym trong 1 ml dung dịch amoni sulfat (4.5) (U/ml)3), pH khoảng 7. Huyền phù bền trong 1 năm khi được bảo quản ở +4 ^oC.

4.11  Huyền phù sulfit oxidase (EC 1.8.3.1) (xem tài liệu tham khảo [7]).

Chuẩn bị huyền phù 2,5 đơn vị enzym trong 1 ml dung dịch amoni sulfat (4.5), pH khoảng 7. Huyền phù bền trong 1 năm khi được bảo quản ở +4 ^oC.

4.12  Dung dịch chuẩn

Cân 0,6 g natri sulfit (4.4) (tương đương với khoảng 300 mg lưu huỳnh dioxit) chính xác đến 0,1 mg và 37 mg EDTA (4.2), hòa tan trong nước. Chuyển định lượng dung dịch vào bình định mức 1 000 ml, thêm nước đến vạch và trộn. Lấy 100 µl dung dịch này làm mẫu chuẩn và phân tích hàm lượng sulfit trong 30 min. Hệ số biến thiên của các giá trị chuẩn không được quá 0,06.

4.13  Polyvinylpyrrolidon

4.14  Ascobat oxidase, ví dụ ascobat oxidase spatula, có hoạt độ xác định.

4.15  Bentonit.

5  Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thử nghiệm và các thiết bị dụng cụ sau đây:

5.1  Nồi cách thủy, có khả năng duy trì nhiệt độ ở 60 ^oC + 2 ^oC.

5.2  Máy đồng hóa.

5.3  Micro pipet chia vạch, 10 µl, 20 µl, 50 µl và 100 µl. Nếu dùng pipet dạng cơ có đầu/mao dẫn dùng một lần, thì chúng cần được hiệu chuẩn.

5.4  Máy đo pH.

5.5  Máy đo phổ, thích hợp đo ở bước sóng 340 nm.

5.6  Cuvet thạch anh, có chiều dài đường quang 1 cm. Cũng có thể sử dụng cuvet dùng một lần.

5.7  Máy ly tâm, thích hợp cho gia tốc hướng tâm 2 000 g có cốc trộn hoặc ống thủy tinh có dung tích thích hợp.

6  Cách tiến hành

6.1  Chuẩn bị các dung dịch thử

6.1.1  Yêu cầu chung

Nếu mẫu có chứa nồng độ axit ascobic cao hơn 100 mg/kg hoặc 100 mg/l thì phải loại ra (xem 6.1.2.3).

Nếu nồng độ của sulfit trong mẫu dung dịch thử cao hơn 0,3 g/1 thì pha loãng dung dịch mẫu trước khi xác định hoặc lấy một lượng thể thích mẫu nhỏ hơn.

6.1.2  Mẫu dạng lỏng

6.1.2.1  Rượu vang trắng, rượu brandy và bia

Phân tích trực tiếp rượu vang trắng và rượu brandy. Bia phải được lọc để loại bỏ cacbon dioxit. Bia có thể cần phải khử màu. Để khử màu, thêm không quá khoảng 0,7 g bentonit (4.15) vào 10 ml bia đã lọc đựng trong cốc có mỏ bằng thủy tinh dung tích 50 ml. Dùng máy khuấy từ khuấy hỗn hợp trong 2 min và lọc dung dịch vào cốc có mỏ bằng thủy tinh khác dung tích 50 ml.

Để xác định bằng enzym (6.2), lấy 100 µl đến 200 µl rượu vang hoặc 500 µl rượu brandy hoặc bia.

6.1.2.2  Rượu vang đỏ

Chỉnh 25 ml rượu vang đỏ để pH từ 7,5 đến 8 bằng dung dịch natri hydroxit (4.7) đựng trong cốc có mỏ. Chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm nước đến vạch và trộn đều. Thông thường, cần khử màu rượu vang đỏ. Việc khử màu đối với nước quả có thể được tiến hành như quy định trong 6.1.2.3.

6.1.2.3  Nước quả

Ly tâm nước quả đục ở khoảng 2 000 g. Thêm 5 ml nước quả vào cốc có mỏ và chỉnh pH từ 5 đến 6 bằng dung dịch natri hydroxit (4.7). Loại bỏ axit ascorbic bằng cách thêm khoảng 40 đơn vị ascobat oxidase (4.14) vào nước quả và để yên mẫu trong 10 min hoặc loại bỏ các đơn vị ascobic bằng cách khuấy trong 3 min với ascorbat oxidase spatula (4.14). Sau đó chỉnh pH từ 7,5 đến 8 bằng dung dịch natri hydroxit (4.7). Trong trường hợp nước quả có màu, thì thêm khoảng 0,25 g polyvinylpyrrolidon (4.13) và khuấy hỗn hợp trong 1 min. Chuyển hỗn hợp vào bình định mức 10 ml và pha loãng bằng nước. Lọc dung dịch và lấy 200 µl để xác định bằng enzym (6.2).

6.1.3  Mẫu dạng rắn

Đồng hóa kỹ mẫu và chiết bằng nước ở 60 ^oC trong 5 min. Thỉnh thoảng lắc. Để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng trước khi phân tích. Các cỡ mẫu thay đổi phụ thuộc vào lượng sulfit. Trong trường hợp, như sản phẩm khoai tây dạng miếng mỏng (potato flake), lấy 5,0 g mẫu đã đồng nhất cho vào bình định mức 50 ml. Thêm 40 ml nước. Đậy bình và chiết trong nồi cách thủy (5.1) ở 60 ^oC trong 5 min. Thỉnh thoảng lắc. Để nguội bình, để yên trong ít nhất 15 min đến nhiệt độ phòng hoặc đặt trong nồi cách thủy ở 20 ^oC và thêm nước đến vạch (V₃ = 50 ml). Ly tâm dung dịch, nếu cần.

Lượng mẫu của một số loại thực phẩm được đề xuất như sau:

Lấy từ 100 µl đến 500 µl dung dịch này dùng cho phép xác định bằng enzym (xem 6.2).

6.2  Xác định

Tiến hành xác định theo Bảng 1 ở nhiệt độ từ 20 ^oC đến 25 ^oC trong cuvet thạch anh (5.6) thường với thể tích mẫu 100 µl. Nếu thể tích của mẫu khác với 100 µl thì thêm nước vào sao cho thể tích cuối cùng của nước và mẫu là 2,00 ml.

Nếu phản ứng không dừng lại thì tiếp tục đọc độ hấp thụ với khoảng thời gian 2 min một lần cho đến khi sự thay đổi về độ hấp thụ là không đổi. Nếu độ hấp thụ giảm ổn định thì ngoại suy độ hấp thụ ngược với thời gian bổ sung huyền phù sulfit oxidase để ước tính A₂ cần sử dụng.

7  Tính kết quả

Tính độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử từ Công thức:

Giá trị độ hấp thụ của mẫu A_mẫu không được quá 0,05 nếu không thì sử dụng thể tích dung dịch mẫu lớn hơn.

Tính nồng độ khối lượng của sulfit (biểu thị theo lưu huỳnh dioxit) trong mẫu, ρ, tính bằng gam trên lít hoặc phần khối lượng, ω, tính bằng gam trên kilogam (g/kg), từ Công thức (4) hoặc (5).

Trong đó:

V₁ là thể tích cuối cùng của dung dịch thử trong cuvet, tính bằng mililít (ml) (ở đây là 3,16 ml);

V₂ là thể tích mẫu được lấy để phân tích bằng enzym, tính bằng mililít (ml) (ở đây là 0,1 ml đến 0,5 ml);

V₃ là tổng thể tích của dung dịch mẫu thử đối với các mẫu dạng rắn, tính bằng mililít (ml) (ở đây là 50 ml).

M là khối lượng phân tử tương đối của lưu huỳnh dioxit (64,1 g/mol);

d là chiều dài đường quang, tính bằng xentimet (ở đây là 1 cm);

ε là hệ số hấp thụ của NADH ở bước sóng 340 nm (6,3 l.mmol^-1.cm^-1);

m là khối lượng của mẫu dạng rắn, tính bằng gam (g) (6.1.3);

F là hệ số pha loãng, nếu mẫu được pha loãng trong quá trình chuẩn bị mẫu (xem 6.1, 6.1.2.2 hoặc 6.1.2.3).

8  Độ chụm

8.1  Yêu cầu chung

Các chi tiết về phép thử liên phòng thử nghiệm theo ISO 5725:1986 (xem Tài liệu tham khảo [8], độ chụm của phương pháp nêu trong Phụ lục A. Các giá trị thu được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này có thể không áp dụng cho các dải nồng độ chất phân tích và các nền mẫu khác với dải nồng độ chất phân tích và các nền mẫu nêu trong Phụ lục A.

8.2  Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ thu được trên cùng một mẫu thử do một người phân tích, sử dụng cùng một loại thiết bị, thực hiện trong khoảng thời gian ngắn nhất, không được quá 5 % các trường hợp vượt quá giới hạn lặp lại r.

Các giá trị là:

Bảng 1 - Thể tích dịch lỏng được hút vào cuvet

8.3  Độ tái lập

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ trên cùng một vật liệu thử do hai phòng thử nghiệm thực hiện không được quá 5 % các trường hợp vượt quá giới hạn tái lập R.

Các giá trị là:

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau đây:

- tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

- viện dẫn tiêu chuẩn này hoặc phương pháp thử đã sử dụng;

- các kết quả và các đơn vị biểu thị các kết quả;

- ngày và quy trình lấy mẫu (nếu biết);

- ngày nhận mẫu;

- ngày thử mẫu;

- các điểm cụ thể quan sát được trong quá trình thử;

- mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem là tùy chọn có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Dữ liệu về độ chụm

Độ chụm của phương pháp được thiết lập bởi phép thử liên phòng thử nghiệm theo ISO 5725:1986 (xem Tài liệu tham khảo [8]) đặc biệt trên mẫu có nồng độ sulfit thấp (xem Tài liệu tham khảo [1], [4] và [5]).

Các mẫu nghiên cứu xem xét trên sản phẩm khoai tây dạng miếng mỏng, rượu vang, nước chanh, táo khô, nho khô và bia có hàm lượng sulfit từ 0 mg/kg đến 960 mg/kg. Mười một phòng thử nghiệm đã tham gia tiến hành phân tích trên mười hai mẫu trong toàn bộ nghiên cứu. Sáu phòng thử nghiệm phân tích trên tám mẫu trong nghiên cứu bổ sung.

Các kết quả nghiên cứu cộng tác cho thấy, phương pháp thích hợp với phép phân tích định lượng sulfit ở mức dưới 100 mg SO₂/kg. Trong phép phân tích các mẫu dạng rắn hoặc khi sulfit bám dính vào các hạt (ví dụ trong nước quả), thì cho hệ số biến thiên cao, đặc biệt nếu người phân tích ít có kinh nghiệm với phương pháp enzym. Nồng độ trong rượu vang từ 1 mg/l đến 10 mg/l có thể xác định được với độ tin cậy cao.

Giới hạn phát hiện của phương pháp được biểu thị theo độ hấp thụ là 0,04. Đối với mẫu 1 ml, giới hạn phát hiện của phương pháp được tính theo giá trị trung bình của mẫu trắng đại diện (n > 20) cộng với ba lần hệ số biến thiên của giá trị trung bình (theo khuyến cáo của Ủy ban Châu Âu) là 1,2 mg SO₂/kg.

Theo ISO 5725:1986 [8], trong phép thử liên phòng thử nghiệm, các thông số đã cho trong Bảng A.1 (so sánh cặp đôi/mẫu kép mù) và Bảng A.2 là như nhau. Phép thử được thực hiện trên khoai tây dạng miếng mỏng, táo khô và nước quả (xem Tài liệu tham khảo [9]) do Cục thực phẩm quốc gia Thụy Điển tiến hành.

Theo ISO 5725:1986 [8], các thông số trong Bảng A.3 được xác định trong phép thử liên phòng thử nghiệm. Phép thử được tiến hành trên nho khô và bia (xem tài liệu tham khảo [4], [5]) do Viện Max von Pettenkofer của Văn phòng Y tế liên bang, Cục thực phẩm, Berlin, Đức thực hiện.

Bảng A.1 - Dữ liệu liên phòng thử nghiệm trên rượu vang, táo khô và nước chanh

Bảng A.2 - Dữ liệu liên phòng thử nghiệm trên khoai tây dạng miếng mỏng

Bảnh A.3 - Dữ liệu liên phòng thử nghiệm trên nho khô và bia

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nordic Committee on food analysis, No 135 (1990).

[2] Methods for the enzymatic food analysis, published by Boehringer, Mannheim.

[3] Beutler, H O: Food chemistry 15, 157-164 (1984).

[4] Official collection of methods of foods analysis according to §35 IMBG (German food and commodities regulations), Beuth, Berlin, 1993, method L 30.001.

[5] Official collection of methods of food analysis arcoding to §35 LMBG (German food and commodities regulations), Beuth, Berlin, 1993, method L 36.008.

[6] Journal of the Institute f Brewing, European Brewery convention, Vol.98, 1992, Method 9.12.3.

[7] Enzyme Commission (EC): Classification system. Enzyme Handbook, springer, Berlin 1969.

[8] ISO 5725:19861) Precision of test methods -- Determination of repeatabilíty and reproducibilíty for a standard test method by inter-laboratory tests¹⁾.

[9] Edberg, U.: Journal of AOAC International, 76 (1993) 53-58.