Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet

Xác định hàm lượng lipid tổng số (Determination of Total Lipid Concentration) trong thực phẩm là một bước quan trọng để cung cấp thông tin chính xác cho ghi nhãn dinh dưỡng và đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất. Phương pháp Soxhlet xác định hàm lượng lipid là phương pháp chiết dung môi bán liên tục thường được sử dụng nhiều nhất để tăng hiệu quả chiết lipid từ thực phẩm.

Lưu ý: các thuật ngữ “chất béo,” “dầu,” và “lipid” thường được sử dụng thay thế nhau. Đôi khi thuật ngữ “chất béo” (fat) ám chỉ chất béo rắn ở nhiệt độ xác định, trong khi “dầu” (oil) thường ám chỉ chất béo lỏng ở nhiệt độ tương ứng.

1. Tầm quan trọng của lipid trong thực phẩm

– Lipid là một nguồn cung cấp năng lượng và các thành phần dinh dưỡng thiết yếu trong khẩu phần ăn hàng ngày.

– Trong nhiều thực phẩm, lipid đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định các tính chất cảm quan như hương vị, cấu trúc và cảm giác ngon miệng. Việc phát triển các sản phẩm thay thế chứa ít béo (low-fat) thường khó khăn, vì khi mất thành phần lipid, tính chất đặc trưng có thể bị mất đi.

– Ngoài ra, nhiều loại chất béo dễ bị oxy hóa, gây biến đổi mùi vị và có khả năng gây hại cho sức khỏe

Các phân tích quan trọng khi đánh giá thành phần lipid trong thực phẩm:

• Xác định hàm lượng lipid tổng số
• Phân tích lipid thành phần
• Tính chất hóa lý của lipid: nhiệt độ đông đặc, điểm nóng chảy, điểm khói, tính chất lưu biến, tỷ trọng và màu sắc
• Phân bố cấu trúc của lipid trong thực phẩm.

2. Một số điều lưu ý quan trọng khi tiến hành chiết lipid

– Lipid có khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ như ete, hexan hoặc chloroform, nhưng không hòa tan trong nước. Các nhà nghiên cứu đã dựa trên tính chất này để tách lipid trong thực phẩm khỏi các thành phần hòa tan trong nước khác như protein, carbohydrate và khoáng chất.

– Thực tế cho thấy, phương pháp chiết bằng dung môi là một trong những phương pháp phổ biến nhất để chiết lipid từ thực phẩm và xác định hàm lượng lipid tổng.

– Lipid trong thực phẩm là một hỗn hợp của nhiều phân tử thuộc các nhóm khác nhau. Do đó, việc lựa chọn dung môi thích hợp để thu được hiệu quả chiết cao nhất là rất cần thiết.

3. Các bước chuẩn bị mẫu

Việc chuẩn bị mẫu xác định hàm lượng lipid thường bao gồm các bước như sau:

Làm khô mẫu. Mẫu nên được làm khô trước khi tiến hành chiết, vì nhiều dung môi hữu cơ gặp khó khăn khi tiếp xúc với mẫu có độ ẩm cao, làm giảm hiệu quả quá trình chiết

Giảm kích thước hạt. Cần nghiền mịn mẫu khô trước khi xác định hàm lượng lipid để tạo hỗn hợp mẫu đồng nhất và tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của lipid với dung môi. Quá trình nghiền thực hiện ở nhiệt độ thấp để giảm nguy cơ oxy hóa lipid.

Thủy phân mẫu bằng axit. Một số thực phẩm chứa thành phần lipid liên kết với protein (lipoprotein) hoặc polysaccharid (glycolipid). Để định lượng được các thành phần phức tạp này, cần phá vỡ các liên kết giữa lipid và các thành phần không phải lipid.

Thủy phân bằng axit thường được sử dụng để giải phóng lipid liên kết thành dạng dễ chiết xuất. Ví dụ: thủy phân mẫu bằng cách đun nóng nó trong 1 giờ với axit HCl 3N.

4. Lựa chọn dung môi chiết

Dung môi lý tưởng cần phải có khả năng hòa tan tốt với chất béo và ít hòa tan hoặc không hòa tan với protein, axit amin và carbohydrate.

Ethyl ether và Petroleum ether là hai dung môi phổ biến được sử dụng, trong khi pentan và hexan thường được dùng để chiết dầu đậu nành.

Ethyl ether có điểm sôi ở 34,6°C, là dung môi chiết béo tốt hơn petroleum ether, nhưng giá thành cao, dễ gây cháy nổ hơn, có tính hút ẩm và tạo thành peroxide.

Petroleum ether có nhiệt độ sôi từ 35–38°C và ít hòa tan nước hơn ethyl ether. Nó có khả năng chọn lọc lipid tốt hơn, giá thành thấp hơn, ít hút ẩm hơn và ít gây cháy hơn ethyl ether.

Thường thì sự kết hợp của hai hoặc ba dung môi được ưu tiên sử dụng.

5. Nguyên lý hoạt động của bộ thiết bị chiết Soxhlet

Phương pháp chiết Soxhlet được công nhận là phương pháp chính thức để xác định hàm lượng lipid trong nhiều loại thực phẩm. Nguyên lý hoạt động của bộ thiết bị Soxhlet được mô tả như sau

6. Quy trình tiến hành xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet

Bước 1. Cân khoảng 2 g mẫu đã xử lý, chính xác đến mg, cho vào ống giấy lọc bịt một đầu có độ xốp cho phép dung môi chảy qua nhanh. Đậy ống bằng bông thủy tinh, đặt vào bộ phận chiết của bộ cất sao cho đầu trên của ống giấy thấp hơn miệng ống hồi lưu.

Bước 2. Cân bình thu đã được sấy trước.

Bước 3. Lắp ráp bình đun sôi, bình Soxhlet và bình ngưng.

Bước 4. Đổ dung môi vào ống chiết qua ống sinh hàn hồi lưu để dung môi trào một lần và đổ tiếp gần ngập ống giấy.

Bước 5: Gia nhiệt bộ thiết bị trên bếp ở nhiệt độ 70°C (với petroleum ether) và 50°C (với ethyl ether) trong 8 giờ. Trong một giờ phải có 7 – 8 lần trào dung môi. Nếu dung môi hao hụt do bay hơi phải bổ sung để đảm bảo quá trình hồi lưu.

Quá trình chiết kết thúc khi thử bằng cách hứng 1 giọt dung môi dưới bộ phận chiết vào mặt kính, dung môi bay hơi hết trên mặt kính không còn vết chất béo.

Bước 6: Chưng cất xong, để dung môi chuyển lên hết phần chiết lấy thu hồi. Tháo bình cầu có chất béo ra khỏi bộ cất.

Đun cho bay hơi hết dung môi còn lại, sau đó cho vào tủ sấy ở 105°C trong 2 giờ, để nguội trong bình hút ẩm và cân. Quá trình lặp lại đến khối lượng không đổi.

7. Công thức xác định hàm lượng lipid tổng số

Hàm lượng lipid tổng số tính bằng % được tính toán theo công thức sau:

KẾT LUẬN