17.1. GIỚI THIỆU XƠ Xelluloza là polysacarit chủ yếu của thành tế bào thực vật. Khi đun sôi với acid
sulfurit đặc, xelluloza sẽ chuyển thành glucoza còn khi thủy phân trong điều kiện nhẹ nhàng sẽ tạo nên disacarit xellobioza. Phân tử xelluloza có dạng sợi, các dạng sợi của xellluloza lại gắn vào nhau nhờ các liên kết hydro tạo nên cấu trúc myxen của xelluloza
Xelluloza không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng của người vì không tiêu hoá được ở ống tiêu hóa. Nhưng đối với động vật nhai lại có thể tiêu hóa dễ dàng xelluloza, vì trong ruột của chúng có chứa các vi khuẩn có khả năng tiết ra enzym xenllulaza là enzym thủy phân xenlluloza
Hemixenlluloza là nhóm polysacarit có tính chất đặc biệt là không hoà tan được trong nước mà chỉ tan trong dung dịch kiềm. Hemixenlluloza cũng là thành phần của tế bào thực vật và nó tồn tại chủ yếu ở các phần như vỏ hạt, bẹ ngô, cám, rơm rạ, trấu.
Khi thủy phân hemixenlluloza sẽ thu được các monosacarit thuộc nhóm hexoza, nhóm pentoza.
Pectin là polysacarit có nhiều ở quả củ hoặc thân cây. Trong thực vật pectin tồn tại ở hai dạng pectin không hòa tan và pectin hòa tan. Dưới tác dụng của acid, của enzym protopectinaza hoặc khi đun sôi protopectin chuyển thành pectin hoà tan
Vai trò xelluloza trong dinh dưỡng:
Trong khẩu phần thức ăn cho người thì gluxid có giá trị dinh dưỡng nhất là tinh bột, còn đối với động vật là xelluloza. Vì thế thành phần thức ăn của thực vật chứa nhiều xelluloza.
Chất xơ không quan trọng trong việc cung cấp năng, tuy nhiên nó là một phần rất cần thiết. Nếu chất xơ trong khẩu phần ăn cao sẽ làm giảm tiêu hoá chất khô, đạm, béo và năng lượng tiêu hoá của khẩu phần.
17.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 17.2.1 Nguyên tắc
Thuỷ phân các chất hữu cơ không phải là cellulose bằng acid rồi bằng kiềm và cồn, phần còn lại là cellulose thô được định phân bằng phương pháp khối lượng.
Thủy phân là quá trình phân hủy các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử với sự tham gia của nước dưới tác dụng của chất xúc tác hoá học như:
acid, bazơ.
17.2.2 Thiết bị, dụng cụ và hoá chất
- Cân phân tích độ chính xác 0.0002g - Lò nung điều chỉnh nhiệt độ ở 500oC - Tủ sấy chỉnh được nhiệt độ ở (105 ± 2oC) - Hệ thống phân tích xơ Gerhardt
- Máy hút chân không - Bếp điện
- Bình hút ẩm
- Cốc đốt dung tích (450 – 500) mL - Phễu lọc
- Chén lọc bằng sứ có nắp - Cốc thuỷ tinh dung tích 1l
- Dung dịch acid sunfuric 1.25%: hòa tan 7 mL H2SO4 đậm đặc vào nước cất, làm nguội, thêm nước cất đến 1L
- Dung dịch KOH 2.5%: hòa tan 25 g KOH trong nước cất đến 1L - Cồn 95o
- Ete petrol - Ete etylic
- Dung dịch HCl 1%
17.2.3 TIẾN HÀNH THỬ
Tiến hành thử nghiệm 2 lần cho mỗi mẫu thử theo các bước sau:
- Cân (1.5–2)g mẫu (chính xác đến 0.001g) đã được trộn đồng nhất và nghiền mịn vào cốc thuỷ tinh dung tích 1000mL.
- Thêm 200 mL dung dịch acid sunfuric 1.25%
- Lắp cốc vào hệ thống phân tích xơ Gerhardt - Đun sôi dung dịch
- Tiếp tục đun 30 phút kể từ khi dung dịch bắt đầu sôi. (thỉnh thoảng lắc để mẫu không bám vào thành bình).
- Để lắng, lọc qua giấy lọc. (Nếu hàm lượng xơ lớn hơn 3% cho phép dùng vải thay thế giấy lọc).
- Dùng nước rữa cặn cho đến khi nước qua rữa không còn tính acid.
- Chuyển lớp cặn trở lại cốc thủy tinh.
- Thêm 100mL KOH 2.5% và 100mL nước - Lắp cốc vào hệ thống phân tích xơ Gerhardt.
- Đun sôi dung dịch.
- Tiếp tục đun 30 phút kể từ khi dung dịch bắt đầu sôi.
- Chuyển dung dịch mẫu trong cốc vào giấy lọc.
- Chuyển lớp cặn vào cốc thủy tinh 100mL.
- Chuyển toàn bộ cặn sang chén lọc sứ ở đáy có lót khoảng 2g amian.
- Rữa tiếp vài lần với cồn 95o để làm khan nước trong mẫu.
- Sấy chén lọc có chứa mẫu ở 105oC, để nguội trong bình hút ẩm, cân lặp lại quá trình sấy và cân cho đến khi chênh lệch giữa 2 lần cân liên tiếp không quá 1mg.
- Nung ở nhiệt độ 500oC trong 2 giờ. Để nguội trong bình hút ẩm và cân.
17.2.4 TÍNH KẾT QUẢ
Kết quả là trung bình cộng của hai kết quả thử song song được làm tròn đến 0.1%.
Chênh lệch kết quả của hai lần thử song song không được quá: 0.4% với mẫu có hàm lượng xơ thô nhỏ hơn 10%, còn 4% đối với mẫu có hàm lượng xơ lớn hơn 10%.
Hàm lượng xơ thô được tính theo công thức:
Trong đó:
M1: khối lượng chén và cặn sau khi sấy, g M2: khối lượng chén và cặn sau khi nung, g M: khối lượng mẫu, g
X: hàm lượng xơ thô, % Chú thích:
- Xơ không bị thuỷ phân bởi H3PO4
- Không dùng H2SO4 đậm đặc (>80%) để thủy phân vì cellulose sẽ bị phân hủy.
- Cồn có tính chất phá vỡ hệ keo. Vì vậy ta rửa cồn sẽ phá vỡ các keo lắng, làm sạch xơ.
- Đối với mẫu có hàm lượng chất béo lớn hơn 1%, trước khi xác định xơ thô, cần phải chiết xuất chất béo theo các phương pháp sau:
+ Ngâm rửa mẫu một hoặc nhiều lần bằng một trong các dung môi hòa tan chất béo như n-hecxan, ete dầu hỏa, ete etylic hoặc hỗn hợp các loại dung môi thích hợp (cồn etylic – benzen, clorofor – metanol) để chiết chất béo, loại dung môi, rửa sạch, làm khô mẫu.
+ Chiết liên tục mẫu từ 1 – 2 giờ bằng các dung môi trong phương pháp 1 ở giàn soxhlet.
Nhận xét:
Kết quả có thể sai số do một số nguyên nhân sau:
- Nếu thời gian thuỷ phân không đủ thì các chất đường, đạm không phân giải triệt để.
1 2*100
M M
X M
= −
- Nếu nước rửa còn tính acid, tính kiềm thì những chất tan trong acid, kiềm sẽ không được loại bỏ triệt để mà còn bám trên mẫu, vì thế sẽ gây ra sai số.
- Thao tác của kiểm nghiệm viên phải cận thận và khéo léo tránh làm rơi mẫu ra ngoài trong khi lọc, nếu mẫu văng ra thì kết quả sẽ sai.
PHẦN 4. PHÂN TÍCH LIPID