Đồ án Các phương pháp định lượng các cấu tử hương của dịch nước nho sau lên men

eå laøm vieäc vôùi maãu baån, nhieàu taïp chaát. Deã töï ñoäng hoaù Maãu, dung moâi, hoaù chaát ñöôïc ñöa vaøo vaø laáy ra khoûi thieát bò deã daøng b. Nhöôïc ñieåm Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp naøy laø caàn phaûi söû duïng moät löôïng lôùn theå tích dung moâi höõu cô. Vì vaäy, tröôùc khi ñem ñi phaân tích chaïy saéc kí thì caàn thieát phaûi coù böôùc laøm giaøu, taêng noàng ñoä caáu töû. Maët khaùc, dung moâi taùch chieát thöôøng laø dung moâi khoâng phaân cöïc. Moãi caáu töû höông coù ñoä phaân cöïc khaùc nhau thì tæ leä thu hoài cuõng khaùc haún nhau. Moät nhöôïc ñieåm khoâng nhoû cuûa LLE so vôùi caùc phöông phaùp hieän ñaïi (nhaát laø taùch chieát baèng haáp phuï) laø vì caàn dung moâi trích ly, neân coù theå daãn ñeán hieän töôïng caáu töû bò phaân huûy chuyeån hoaù thaønh caùc chaát khaùc, thôøi gian trích ly daøi maø ñoä nhaïy laïi khoâng cao. Caùc yeáu toá aûnh höôûng Löôïng maãu caàn taùch chieát, möùc ñoä choïn loïc vaø toác ñoä taùch chieát laø nhöõng yeáu toá aûnh höôûng nhieàu nhaát ñeán quaù trình. Toác ñoä taùch chieát phuï thuoäc vaøo beà maët tieáp xuùc pha giöõa maãu vaø dung moâi taùch chieát cuõng nhö theå tích moãi pha. Vì vaäy, kích thöôùc haït cuûa dung moâi taùch chieát cuõng raát quan troïng, kích thöôùc caøng nhoû thì beà maët tieáp xuùc pha caøng lôùn nhöng khi ñoù thì söùc caêng beà maët cuõng coù taùc ñoäng leân söï taùch chieát. Vì vaäy, vôùi moãi dung moâi taùch chieát thì kích thöôùc haït caàn xaùc ñònh giaù trò toái thích. [56] Ngoaøi ra, baûn chaát cuûa 2 pha cuõng nhö löôïng muoái boå sung cuõng aûnh höôûng ñeán quaù trình taùch chieát. Neáu thöïc hieän khoâng toát, seõ coù hieän töôïng taïo nhuõ laøm cho vieäc taùch pha sau naøy raát khoù khaên. Caùc phöông phaùp ngaên ngöøa söï taïo nhuõ: Tieán haønh laéc ñaûo nheï Loïc neáu maãu coù nhöõng haït lô löûng Giöõ heä thoáng ôû nhieät ñoä maùt, laïnh Ñieàu chænh pH cuûa pha öa nöôùc. Neáu keát thuùc quaù trình taùch chieát maø vaãn quan saùt thaáy söï taïo nhuõ thì caàn phaûi tieán haønh ly taâm ñeå taùch hai pha ÖÙng duïng LLE trong phaân tích caáu töû höông trong röôïu vang vaø dòch nöôùc nho sau leân men. [12] Trong röôïu vang vaø dòch nho sau leân men chöùa haøng traêm caáu töû höông thuoäc caùc nhoùm khaùc nhau nhö: röôïu, ester, aldehyde, keton, terpen, caùc acid deã bay hôi. Caùc caáu töû höông naøy coù ñoä phaân cöïc, ñoä bay hôi cuõng nhö coù khoaûng noàng ñoä laø raát khaùc nhau. Ngaøy nay ñaõ phaùt trieån raát nhieàu kó thuaät taùch chieát vaø laøm giaøu caáu töû tröôùc khi phaân tích GC, nhöng ngöôøi ta vaãn thöôøng hay duøng kó thuaät coå ñieån LLE vì nhöõng öu ñieåm rieâng cuûa noù. Sau ñaây laø moät ví duï ñieån hình veà vieäc öùng duïng LLE trong phaân tích caùc caáu töû höông. Caùc chaát chuaån Trong ví duï veà LLE naøy, ngöôøi ta söû duïng chaát noäi chuaån laø 4-methyl-2-pentanol. Caùc dung dòch chuaån cuûa moãi caáu töû ñöôïc chuaån bò trong dung dòch goàm 3g/L acid tartaric, 15g/L ethanol. Taát caû caùc dung dòch chuaån ñeàu ñöôïc baûo quaûn ôû 4oC tröôùc khi söû duïng. Quaù trình thöïc hieän LLE 100ml maãu röôïu vang ñöôïc pha loaõng vôùi 200ml nöôùc caát vaø ñöôïc baõo hoaø NaCl, sau ñoù toaøn boä hoãn hôïp ñöôïc ñöa vaøo pheãu chieát. Moãi maãu phaân tích ñeàu ñöôïc boå sung 4l 4-methyl-2-pentanol. Sau ñoù, 90ml hoãn hôïp dung moâi diethyl eter: pentan (2:1 v/v) ñöôïc boå sung vaøo pheãu chieát. Toaøn boä heä thoáng seõ ñöôïc laéc ñeàu vôùi vaän toác 0,8 voøng/phuùt trong 150 phuùt. Sau ñoù, pha nheï hôn seõ ñöôïc laáy ra, laøm khoâ vôùi NaSO4 trong 15 phuùt, roài ñem ñi laøm giaøu trong moät thieát bò Turbovap ñeán theå tích pha laø 1 ml. Quaù trình saéc kí khí Thieát bò saéc kí khí söû duïng laø GC 8000 vôùi ñaàu doø FID, coät mao quaûn DB-WAX 60m, ñöôøng kính trong 0,25mm, beà daøy lôùp chaát mang 0,25m. Khí mang laø Heli vôùi toác ñoä doøng khí 1,1ml/phuùt. Nhieät ñoä injector 280oC, nhieät ñoä detector 250oC, chöông trình nhieät ñoä cuûa loø nhö sau: 35oC trong 10 phuùt, taêng leân 100oC vôùi toác ñoä 5oC/phuùt, sau ñoù taêng leân 210oC vôùi toác ñoä 3oC/phuùt roài giöõ trong 40 phuùt. Vieäc ñònh löôïng caùc caáu töû döïa treân dieän tích peak töông ñoái cuûa caùc caáu töû so vôùi chaát noäi chuaån 4-methyl-2-pentanol. Keát quaû phaân tích Caùc thoâng soá caàn toái öu cuûa quaù trình goàm thôøi gian taùch chieát, tæ leä thaønh phaàn pha vaø löïc ion. Sau ñaây laø keát quaû phaân tích caáu töû höông cuûa moät soá maãu röôïu sherry, vaø so saùnh vôùi keát quaû phaân tích cuûa phöông phaùp SPME (moät phöông phaùp phaân tích seõ ñöôïc trình baøy sau): Baûng 2.9: Haøm löôïng moät soá caáu töû höông trong röôïu sherry (theo phöông phaùp SPME(treân) vaø LLE (döôùi)- haøm löôïng mg/L) Chaát Maãu 1 Maãu 2 Maãu 3 Maãu 4 Ethyl butanoat Ethyl pentanoat Isoamyl acetat 2-methyl-1-butanol Isoamylic Hexyl acetat 3-hydroxy-2-butanone Cis-3-hexenyl acetat Ethyl lactat Hexanol-1 Methyl octanoat Cis-3-hexen-1-ol Ethyl octanoat Acid acetic Benzaldehyde 2,3-butandiol Methyl decanoat 0,3041 0,3043 - - 1,48 1,36 115,61 117,25 63,16 65,18 0,35 0,348 4,25 4,22 0,0926 0,0929 26,02 31,25 1,94 2,03 0,0918 0,0928 0,2331 0,2303 0,5049 0,5301 6,24 6,14 2,24 2,37 164,39 128,85 0,3209 0,2763 0,4171 0,4655 - - 0,136 0,284 128,56 129,85 279,27 283,56 0,234 0,2226 4,97 4,73 0,087 0,0793 31,76 32,09 2,51 2,81 0,148 0,1307 0.2161 0,2243 1,09 1,08 10,01 10,17 2,01 2,24 139,75 135,09 0,1446 0,0119 0,7612 0,736 0,219 0,2161 0,2621 0,2530 30,01 29,89 235,56 232,14 0,1201 0,1080 16,09 14,79 0,2498 0,2371 105,97 104 1,98 2,09 0,2103 0,2241 0,1086 1,0977 0,0279 0,0298 11,63 11,82 13,55 13,24 422,07 409,26 0,6465 0,6231 0,8580 0,8172 0,2375 0,2411 0,1222 0,1421 112,18 110,12 74,19 73,14 0,0521 0,0748 10,09 10,79 0,1982 0,2074 66,09 64,88 0,7735 0,9123 0,1449 0,1543 0,198 0,2059 0,0289 0,0312 8,81 8,36 2,11 2,33 224,29 225,13 0,4145 0,3707 Döïa vaøo baûng keát quaû treân, 2 phöông phaùp phaân tích moät soá caáu töû coù haøm löôïng khaù lôùn vaø trung bình cho keát quaû sai leäch nhau khoâng nhieàu. Nhö ñaõ phaân loaïi ôû treân, moãi phöông phaùp seõ thích hôïp vôùi moät soá caáu töû coù tính chaát vaø haøm löôïng xaùc ñònh. Phöông phaùp “Chieát pha raén” (Solid phase extraction -SPE) Giôùi thieäu Nhö ñaõ ñeà caäp trong phaàn giôùi thieäu veà caùc caáu töû höông trong dòch nho sau leân men, caùc caáu töû naøy ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm döïa vaøo haøm löôïng cuûa noù (C>0,1mg/L; 0,1g/L -0,1mg/L vaø 0,1g/L (phoå bieán nhaát laø SPME). Tuy nhieân, caùc caáu töû coù haøm löôïng trung bình (0,1g/L- 0,1mg/L) neáu phaân tích baèng caùc phöông phaùp treân thì vöøa toán nhieàu thôøi gian, ñoàng thôøi moät soá caáu töû höông quan troïng coù tính phaân cöïc nhö vanilin thì laïi coù tæ leä taùch chieát khoâng toát. Töø ñoù, ngöôøi ta khaùm phaù ra raèng SPE laø phöông phaùp coù tæ leä thu hoài khaù toát nhôø Ksl (heä soá phaân boá cuûa moät caáu töû trong pha raén vaø pha loûng) cao trong caùc polymer haáp phuï. SPE keát hôïp vôùi GC-MS laø moät phöông phaùp hieäu quaû vaø phoå bieán ñeå phaân tích caùc caáu töû höông coù haøm löôïng trung bình 0,1-100 g/L.[60] SPE chính thöùc xuaát hieän vaøo nhöõng naêm 70 vaø trôû neân raát phoå bieán töø naêm 1985.Phöông phaùp naøy ñaõ khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp LLE laø toán thôøi gian taùch chieát vaø theå tích maãu söû duïng lôùn. Vôùi SPE, theå tích maãu söû duïng laø raát nhoû (50-100l) vaø theå tích phaàn chaát haáp phuï cuõng nhoû.[28,37] Caáu taïo thieát bò SPE Thieát bò SPE caáu taïo khaù ñôn giaûn: goàm moät coät nhoû ñöôïc nhoài caùc chaát mang coù aùi löïc haáp phuï khaùc nhau vôùi caùc caáu töû khaùc nhau (a). Moät daïng thieát bò khaùc (b) coù gaén theâm membrane ñeå giöõ laïi treân maøng loïc caùc caáu töû caàn phaân tích. [28] Coät SPE thoâng thöôøng Hình 2.18: Coät SPE thoâng thöôøng [28] Coät thöôøng laøm baèng Polypropylen, thöôøng daøi 10-20mm, ñöôøng kính trong vaø ngoaøi töø 1-4,6mm. Chaát nhoài coät thöôøng laø nhöïa thoâng coù boå sung theâm dung moâi höõu cô, thöôøng duøng nhaát laø caùc nhoùm höõu cô C8 hay C18 coù gaén theâm caùc lieân keát vôùi Silic. Loaïi nhöïa thoâng thöôøng duøng nhaát laø loaïi coù baûn chaát laø Polystiren coù tính xoáp. Lieân keát hoaù hoïc giöõa Si vaø Polystiren coù moät soá nhöôïc ñieåm sau: vì Polystiren vaø phaàn hydrocacbon lieân keát vôùi Si ñeàu mang tính kò nöôùc neân trong moät soá tröôøng hôïp phaân tích ta phaûi xöû lyù vaät lieäu nhoài coät baèng caùc dung moâi nhö aceton, methanol, acetonitril... ñeå taêng tính aùi nöôùc cuûa vaät lieäu nhoài; moät nhöôïc ñieåm khaùc laø moät soá caáu töû khoâng ñöôïc taùch hoaøn toaøn khi ñi qua coät nhoài. [28] Gaàn ñaây, moät soá loaïi vaät lieäu nhoài khaùc ñaõ xuaát hieän, chaúng haïn nhö Polystiren- divinylbenzen (PS-DVB) seõ laøm taêng aùi löïc vôùi caùc caáu töû coù tính phaân cöïc vaø do ñoù cuõng laøm taêng ñoä thu hoài; moät daïng khaùc laø chaát nhoài coät laø chaát coù khaû naêng trao ñoåi ion. [13,28] Thieát bò SPE membrane Thieát bò daïng naøy coù trang bò moät maøng membrane daøy 0,5mm; ôû trong maøng, caùc chaát haáp phuï seõ ñöôïc coá ñònh trong caùc vi sôïi cuûa maøng. Thieát bò SPE membrane naøy cho pheùp toác ñoä dòch chuyeån cuûa caùc caáu töû nhanh hôn thieát bò SPE thoâng thöôøng. Hình 2.19: Thieát bò SPE membrane [28] Cô cheá taùch caáu töû baèng phöông phaùp SPE [28,37,45] Taùch baèng coät SPE: Hình 2.20 : Cô cheá taùch caáu töû baèng coät SPE 1:Giai ñoaïn ñöa maãu vaøo 2:Caáu töû caàn phaân tích bò chaát mang giöõ laïi 3: Dung moâi vaø caùc caáu töû taïp bò loaïi ra ngoaøi 4: Caáu töû caàn phaân tích ñöôïc taùch ra Nguyeân taéc taùch caáu töû trong tröôøng hôïp naøy cuõng gioáng vôùi phöông phaùp LLE laø döïa vaøo söï phaân boá cuûa caáu töû trong hai pha (LLE laø hai pha loûng coøn SPE laø moät pha loûng vaø moät pha raén). Caáu töû caàn taùch seõ coù aùi löïc vôùi pha raén nhieàu hôn laø pha loûng. Dung moâi ít bò giöõ laïi hôn seõ ñi ra ngoaøi tröôùc, sau ñoù coät seõ ñöôïc saáy khoâ ñeå loaïi heát dung moâi. Caùc caáu töû caàn phaân tích seõ ñöôïc taùch khoûi pha raén baèng caùch söû duïng dung moâi röûa giaûi coù aùi löïc vôùi caùc caáu töû caàn phaân tích hôn laø pha raén. Cô cheá cuûa taát caû vieäc löu giöõ vaø röûa giaûi laø do löïc lieân keát giöõa caáu töû caàn phaân tích vôùi beà maët pha raén hay vôùi pha loûng. Trong kó thuaät SPE hieän ñaïi, chaát nhoài ñöôïc nhoài giöõa hai “ñóa” trong moät caùi oáng catridge (hình veõ) vaø pha loûng seõ ñi qua oáng naøy baèng caùch suïc hoaëc duøng doøng khí aùp löïc cao ñeå ñaåy ñi. Quaù trình thöïc hieän SPE goàm caùc böôùc sau: Hoaït hoùa chaát nhoài coät baèng dung moâi hôïp lyù Taùch heát dung moâi hoaït hoaù Ñöa maãu loûng vaøo coät, coät seõ giöõ laïi nhöõng caáu töû coù aùi löïc cao, dung moâi coù aùi löïc thaáp seõ thoaùt khoûi coät ñaàu tieân. Loaïi caùc chaát khoâng mong muoán Röûa giaûi coät ñeå thu caùc caáu töû caàn phaân tích. Moät trong nhöõng thoâng soá raát quan troïng caàn phaûi ñieàu khieån laø theå tích maãu sau khi röûa giaûi. Noù seõ aûnh höôûng ñeán khaû naêng röûa giaûi cuûa coät, noù seõ thay ñoåi khi ta thay ñoåi chaát haáp phuï. Taùch baèng membrane Quaù trình taùch caáu töû baèng membrane tröôùc khi vaøo saéc kí khí coù theå ñöôïc thöïc hieän nhö sau: maãu loûng ñi qua membrane nhôø aùp löïc chaân khoâng, caáu töû caàn phaân tích seõ bò giöõ laïi treân maøng vaø ñöôïc taùch ôû giai ñoaïn sau nhôø vaøo dung moâi röûa giaûi thích hôïp. Caùc yeáu toá aûnh höôûng trong SPE Loaïi thieát bò [28,37] Nhö ñaõ neâu treân, coù 2 loaïi thieát bò SPE laø coät SPE vaø thieát bò SPE membrane. Tuøy caáu töû caàn phaân tích vaø möùc ñoä chính xaùc yeâu caàu cuûa thí nghieäm maø ngöôøi ta choïn thieát bò. Thieát bò SPE membrane cho hieäu quaû taùch caáu töû cao hôn vaø löôïng dung moâi röûa giaûi cuõng ít hôn haún coät SPE thoâng thöôøng. Chaát mang nhoài coät [69] Tuøy thuoäc vaøo caáu töû caàn phaân tích maø ngöôøi ta choïn vaät lieäu nhoài coät khaùc nhau. Vaät lieäu nhoài coät coù theå laø chaát khoâng phaân cöïc, phaân cöïc yeáu hoaëc laø chaát trao ñoåi ion. Moãi loaïi vaät lieäu nhoài seõ taùch toát moät soá caáu töû nhaát ñònh. Theå tích maãu ñem chaïy SPE vaø theå tích dung moâi röûa giaûi [28,45] Nhö ñaõ ñeà caäp, trong phöông phaùp SPE, theå tích maãu söû duïng ñeå phaân tích laø thaáp vaø löôïng dung moâi röûa giaûi ñeå thu hoài caáu töû caàn phaân tích cuõng khoâng cao. Thöïc teá, ñoái vôùi caùc loaïi maãu khaùc nhau vaø caùc loaïi caáu töû caàn phaân tích, ngöôøi ta seõ xaùc ñònh caùc theå tích treân baèng phöông phaùp thöïc nghieäm. Trong phaân tích dòch nho sau leân men, ngöôøi ta thöôøng söû duïng theå tích töø 25-50ml. Toác ñoä doøng löu chaát qua coät vaø thôøi gian taùch chieát [28,45] Toác ñoä doøng löu chaát vaø thôøi gian taùch chieát coù moái quan heä maät thieát vôùi nhau: toác ñoä doøng löu chaát cao thì thôøi gian taùch chieát seõ ngaén laïi, nhöng khoâng neân ñeå toác ñoä doøng quaù cao vì seõ laøm cho hieäu quaû taùch khoâng toát do caùc caáu töû khoù phaân thaønh nhöõng phaân ñoaïn roõ reät. Trong phaân tích caùc caáu töû höông cuûa dòch nho sau leân men, ngöôøi ta thöôøng söû duïng toác ñoä doøng 1-2ml/phuùt. Öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp [20,28,37] Öu ñieåm SPE laø phöông phaùp cöïc kì phoå bieán trong caùc phoøng thí nghieäm, noù vöøa ñöôïc söû duïng laø phöông phaùp taùch chieát vöøa laø phöông phaùp laøm saïch maãu. Phöông phaùp naøy coù raát nhieàu caùc öu ñieåm noåi troäi: phaân tích toát, khaû naêng töï ñoäng hoaù cao, khaû naêng taùch chieát toát vaø khaù ñaëc hieäu. Maët khaùc, phöông phaùp naøy ñaëc bieät ôû choã noù coù khaû naêng taùch caùc chaát caàn phaân tích thaønh nhöõng phaân ñoaïn rieâng. Ñaây laø phöông phaùp coù öùng duïng raát nhieàu trong dòch nho leân men vaø röôïu vang. Beân caïnh ñoù, nhö ñaõ ñeà caäp, so vôùi phöông phaùp coù cuøng nguyeân taéc nhö LLE thì SPE coù thôøi gian taùch chieát nhanh hôn haún maø theå tích maãu söû duïng ñeå phaân tích chæ caàn moät löôïng raát nhoû.[60] Ngoaøi ra, so vôùi LLE thì SPE coù khaû naêng taùch chieát ñöôïc nhieàu caáu töû hôn do coù theå löïa choïn nhieàu loaïi chaát mang vôùi ñoä phaân cöïc khaùc nhau ñeå taùch caùc caáu töû coù ñoä phaân cöïc khaùc nhau. Nhöôïc ñieåm Moät nhöôïc ñieåm lôùn cuûa phöông phaùp SPE laø khi maãu caàn phaân tích coù quaù nhieàu caùc caáu töû taïp (caáu töû khoâng mong muoán), phöông phaùp SPE khoâng ñem laïi hieäu quaû taùch chieát caàn thieát, töø ñoù laøm cho vieäc phaân tích khoái phoå xaùc ñònh caáu töû cuõng cöïc kì khoù khaên do caáu töû xuaát hieän vôùi noàng ñoä thaáp (vaøi ng/L) Moät khoù khaên nöõa cuûa SPE laø khi keát noái tröïc tieáp thieát bò SPE ñeán thieát bò GC ñeå töï ñoäng hoaù quy trình, caàn phaûi keå ñeán tính öa nöôùc cuûa dung dòch coøn coät saéc kí laø loaïi coät khoâng phaân cöïc. Chính vì theá, khi söû duïng SPE ngöôøi ta thöôøng lieân keát vôùi caùc coät saéc kí loûng hôn (LC). ÖÙng duïng SPE ñeå phaân tích caùc caáu töû höông trong dòch nöôùc nho sau leân men [60] Trong phaân tích caáu töû höông cuûa dòch nöôùc nho sau leân men cuõng nhö vang nho, beân caïnh caùc caáu töû höông coù haøm löôïng thaáp vaø cao (phaân tích baèng SPME, SBSE) thì caùc caáu töû coù haøm löôïng töø 0,1-100 g/L (caùc hôïp chaát phenol, daãn xuaát cuûa vanillin, moät soá ester maïch ngaén...) cuõng ñoùng vai troø khaù quan troïng. SPE laø phöông phaùp phaân tích raát toát caùc caáu töû coù haøm löôïng trung bình naøy vôùi thôøi gian ngaén vaø theå tích maãu caàn phaân tích khoâng nhieàu. Sau ñaây laø moät ví duï veà phaân tích caùc caáu töû höông coù haøm löôïng trung bình trong vang nho. Coät SPE vaø chaát chuaån Söû duïng coät A VAC 20, chaát mang laø loaïi nhöïa thoâng LiChrolut EN ñöôïc nhoài vaøo coät SPE 200mg, theå tích 3ml. Coät seõ laàn löôït ñöôïc troän roài saáy vôùi caùc chaát sau:4ml diclometan, 4ml methanol, 4ml ethanol 12%. Dung dòch noäi chuaån chöùa 4-hydroxy-4-m ethyl-2-pentanone, 2 octanol ñöôïc boå sung theâm 300g/g diclometan Thieát bò GC-MS vaø quaù trình chaïy saéc kí Söû duïng coät DB-WAX 60m, ñöôøng kính trong 0,25mm, beà daøy lôùp phim 0,5m . Doøng khí mang Heli di chuyeån vôùi toác ñoä 1ml/phuùt. Caøi ñaët chöông trình chaïy nhö sau: nhieät ñoä ñaàu 40oC trong 5 phuùt, taêng leân 230oC vôùi toác ñoä 2oC/phuùt. Nhieät ñoä injector ban ñaàu laø 30oC trong 0,6 phuùt, sau ñoù taêng leân 230o C vôùi toác ñoä 200oC/phuùt. Sau ñoù bôm 3l maãu vaøo heä thoáng vaø chaïy maãu. Quaù trình taùch maãu SPE 50ml maãu (ñaõ boå sung 25l dung dòch BHA vôùi noàng ñoä 10mg/g trong ethanol) ñöôïc bôm vaøo coät SPE vôùi toác ñoä 2ml/phuùt. Sau thôøi gian taùch chieát, chaát mang ñöôïc saáy khoâ nhôø doøng khí vôùi aùp löïc chaân khoâng 0,6 bar trong 10phuùt. Caùc caáu töû caàn phaân tích sau ñoù ñöôïc röûa giaûi baèng 1,3ml dung moâi dicloetan. Sau ñoù, 25l dung dòch noäi chuaån ñöôïc boå sung vaøo dung dòch sau röûa giaûi naøy roài ñem chaïy GC-MS. Keát quaû Baûng 2.10: Heä soá phaân boá K vaø tæ leä thu hoài cuûa caùc caáu töû caàn phaân tích Hôïp chaát K Tæ leä thu hoài (%) Fufurylic Fufuran Isoamylic -Phenyl ethanol Guaiacol Vanilin 2,6-dimethoxyphenol 4-Vinyl phenol Methyl fufural Butyl acetat -Nonalacton Acetovanillon Ethyl-2-methyl butyrat 4-methyl guaiacol 4-vinyl guaiacol 4-ethyl phenol 4-propyl guaiacol Cis-whisky lacton 2-phenyl ethyl acetat Terpineol Eugenol Ethyl cinnamat Ethyl benzoat Ionon Ethyl dihydro cinnamat damascenon 35 36 88 441 498 587 663 770 954 2167 2871 2930 3235 3298 3391 3430 4089 4240 5280 7728 9508 15504 21498 40000 56940 60000 17 20 - - 58 58 72 81 100 102 92 95 103 107 96 106 109 9 98 106 96 109 107 103 104 100 Nhö caùc phöông phaùp khaùc, moãi caáu töû coù moät heä soá phaân boá Ksl (heä soá phaân boá giöõa pha loûng vaø raén). Tröôùc khi tieán haønh chaïy saéc kí, caàn xaùc ñònh heä soá naøy cho caùc caáu töû vôùi chaát mang ñang söû duïng, chaát naøo coù Ksl lôùn töùc khaû naêng taùch chieát cao. Baûng 2.10 cho thaáy coù söï khaùc nhau raát nhieàu giöõa caùc caáu töû. Caùc caáu töû coù ñoä phaân cöïc thaáp nhö eugenol, ethyl cinamate seõ ñöôïc taùch chieát raát toát baèng chaát mang (coù tæ leä thu hoài lôùn) trong khi ñoù caùc caáu töû coù ñoä phaân cöïc lôùn hôn nhö fufural, fufuryl alcohol coù heä soá K cuõng nhö tæ leä thu hoài khaù thaáp. Ñieàu naøy coù nghóa laø neáu caàn phaân tích taát caû caùc caáu töû treân thì khoâng theå chæ söû duïng moät quy trình taùch SPE cho taát caû caùc caáu töû maø nhöõng caáu töû coù tæ leä thu hoài thaáp thì phaûi söû duïng phöông phaùp taùch ñaëc bieät hôn. Baûng 2.11: Haøm löôïng caùc caáu töû höông trong 57 maãu leân men cuûa moät loaïi vang phaân tích baèng phöông phaùp SPE Caáu töû caàn phaân tích Haøm löôïng trung bình (g/L) Haøm löôïng toái ña (g/L) Haøm löôïng toái thieåu (g/L) 2,6-dimethoxyphenol 2-phenyl ethyl acetat 4-ethyl guaiacol 4-ethyl phenol 4-propyl guaiacol 4-vinyl guaiacol 4-vinyl phenol 5 methyl fufuran Acetovanillon Butyl acetat Cis-whisky lacton Ethyl-2-methyl butyrat Ethyl benzoat Ethyl cinnamat Ethyl dihydro cinnamat Ethyl vanillat Eugenol Guaiacol Linalool Methyl vanillat o-Cresol Vanillin Terpineol damascenon 31 22 76 390 2,7 67 36 13 67 3,1 210 15 0,61 1,3 0,85 160 29 5,8 4,1 17 2,2 59 12 1,5 13 7 0,53 8,6 0,24 5,4 8,1 0,15 30 1,5 46 6,7 0,043 0,66 0,4 71 4,2 2,6 0,57 4,4 0,99 9,6 4 0,32 56 65 420 1500 13 236 98 51 160 7,8 520 37 5,9 6,2 2,7 380 73 13 11 50 5,2 140 33 3,4 Phöông phaùp Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) Giôùi thieäu Trong thôøi gian gaàn ñaây, caùc phöông phaùp taùch vaø laøm taêng noàng ñoä caáu töû caàn phaân tích tröôùc khi saéc kí ngaøy caøng phaùt trieån maïnh, trong ñoù coù phöông phaùp SBSE ñöôïc phaùt minh bôûi E.Baltussen. Phöông phaùp naøy ngaøy caøng chöùng toû ñöôïc öu theá cuûa mình, nhaát laø ñaõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà taêng khaû naêng taùch chieát (baèng haáp phuï) so vôùi caùc phöông phaùp khaùc (SPME), nhôø vaäy SBSE thöôøng xuyeân ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù maãu coù caùc caáu töû ôû noàng ñoä veát. Phöông phaùp naøy döïa vaøo nguyeân taéc moät thanh khuaáy töø ñöôïc bao phuû bôûi moät lôùp pha tónh (PDMS), laøm cho dieän tích beà maët pha tónh ñöôïc naâng cao, töø ñoù laøm taêng tæ leä pha vaø do ñoù tæ leä thu hoài caáu töû cuõng ñöôïc caûi thieän ñaùng keå. [35] Nguyeân taéc SBSE laø phöông phaùp döïa vaøo nguyeân taéc caân baèng pha, caáu töû caàn phaân tích seõ phaân boá trong pha loûng chöùa maãu vaø pha chieát theo moät tæ leä nhaát ñònh (tæ leä naøy laø heä soá KPDMS/w ñaõ trình baøy trong phaàn 2.2.4) [57,22] Heä soá KPDMS/w coù theå coi gaàn baèng vôùi Ko/w (heä soá phaân boá trong heä octanol/nöôùc) Hieäu suaát thu hoài (ñöôïc tính laø tæ leä cuûa löôïng caáu töû ñaõ ñöôïc chieát treân löôïng caáu töû ban ñaàu) ñöôïc tính theo heä soá phaân boá KPDMS/w vaø tæ leä pha sau: (*) m0 = mPDMS+ mw Döïa theo phöông trình (*) treân, ta coù theå tính ñöôïc tæ leä thu hoài khi bieát heä soá phaân boá vaø tæ leä pha, tuy nhieân giaù trò tính ñöôïc chæ ñaït ñöôïc trong ñieàu kieän heä ñaõ ñaït caân baèng. Khi KPDMS/w vaø thay ñoåi thì tæ leä thu hoài cuõng thay ñoåi theo( chuù yù KPDMS/w seõ giaûm theo ñoä taêng ñoä phaân cöïc cuûa chaát mang). Muoán tæ leä thu hoài taêng thì ta caàn ñieàu chænh KPDMS/w taêng hay tæ leä pha giaûm.[22] Hình döôùi ñaây theå hieän söï aûnh höôûng cuûa heä soá phaân boá KPDMS/w leân tæ leä thu hoài. Nhö vaäy, vôùi moãi tæ leä pha ñaõ choïn ta laïi thu ñöôïc moät ñöôøng cong khaùc nhau. Theo hình, vôùi phöông phaùp SPME, tæ leä pha laø 20.000, keát quaû cho thaáy tæ leä thu hoài laø raát thaáp khi K nhoû, khi K=3 tæ leä thu hoài môùi chæ ñaït 4,8%; vôùi phöông phaùp SBSE, tæ leä pha laø 417, khi K=3, tæ leä thu hoài taêng ñaùng keå leân 71%. Roõ raøng laø phöông phaùp SBSE seõ ñaït cuøng moät tæ leä thu hoài vôùi heä soá K nhoû hôn haún phöông phaùp SPME.[22] Khi sử dụng kĩ thuật Headspace cho pheùp so saùnh naøy, keát quaû thu ñöôïc cuõng töông töï, töùc laø tæ leä thu hoài cuûa phöông phaùp SBSE cuõng cao hôn haún SPME. Theo taøi lieäu [22], tæ leä thu hoài thöïc nghieäm khi phaân tích hoãn hôïp caùc hôïp chaát höõu cô deã bay hôi seõ coù daïng gaàn gioáng vôùi nhöõng giaù trò theo lyù thuyeát. Hình 2.21 :So saùnh tæ leä thu hoài cuûa caáu töû theo hai phöông phaùp xöû lyù maãu SPME (coät 100m, 0,5l PDMS) vaø SBSE (1cm x 0,5mm df ,25l DPMS) vôùi 100ml maãu[22] Khi tieán haønh phaân tích caùc caáu töû coù haøm löôïng veát, ngoaøi vieäc chuù yù ñeán tæ leä thu hoài lyù thuyeát thì caùc yeáu toá xöû lyù laøm taêng noàng ñoä vaø löôïng caáu töû thaät söï ñöôïc bôm vaøo maùy saéc kí cuõng heát söùc quan troïng. [57,22] Ngoaøi caùc yeáu toá nhieät ñoäng vöøa keå treân thì ñoäng hoïc cuûa quaù trình taùch caáu töû vaøo coät SBSE cuõng heát söùc quan troïng. Trong quaù trình taùch chieát, caùc caáu töû seõ phaân boá laïi trong 2 pha, toác ñoä ñaït caân baèng phuï thuoäc vaøo heä soá khueách taùn, ñieàu kieän khuaáy troän, theå tích maãu... Caùc yeáu toá treân taùc ñoäng qua laïi raát phöùc taïp, nhöng deã thaáy raèng thôøi gian ñaït caân baèng seõ nhanh hôn neáu taêng theå tích caû hai pha. Tuy nhieân, ñeå xaùc ñònh theå tích hai pha ñem ñi phaân tích thì caàn phaûi döïa vaøo thöïc nghieäm ñeå xaùc ñònh thôøi gian taùch chieát thích hôïp nhaát. [57,22] Thieát bò SBSE Thieát bò SBSE ñôn giaûn hôn SPME, thay vì laø moät coät SPME coù caáu taïo khaù phöùc taïp, ôû ñaây boä phaän ñeå taùch chieát caáu töû laø moät thanh khuaáy töø (stir bar). Thanh khuaáy töø daøi khoaûng 1 ñeán 2 cm vaø ñöôïc bao phuû beân ngoaøi moät lôùp haáp phuï daøy 0,5 ñeán 1mm (thöôøng laø PDMS). ÔÛ giöõa lôùp kim loaïi vaø lôùp PDMS ngöôøi ta thöôøng phuû moät lôùp thuyû tinh ñeå traùnh kim loaïi tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi lôùp haáp phuï PDMS (kim loaïi deã xuùc taùc phaûn öùng phaân huyû polymer trong quaù trình giaûi haáp phuï baèng nhieät). [22,57] Hình 2.22: Thieát bò vaø cô cheá taùch caáu töû baèng SBSE [57] Cô cheá taùch caáu töû baèng SBSE [22,35,47,72] Vôùi maãu loûng (nhö dòch nho sau leân men), moät löôïng maãu thích hôïp ñöôïc chuaån bò trong boä phaän chöùa maãu phuø hôïp (tuøy tröôøng hôïp haáp phuï tröïc tieáp hoaëc duøng kó thuaät Headspace). Sau ñoù, thanh khuaáy töø ñöôïc ñöôïc ñöa vaøo ñeå thöïc hieän khuaáy maãu trong 30-240 phuùt (tuøy caáu töû muoán phaân tích), trong thôøi gian naøy, caùc caáu töû deã bay hôi seõ haáp phuï leân lôùp PDMS vôùi moät tæ leä nhaát ñònh. Sau thôøi gian taùch chieát, thanh khuaáy töø ñöôïc laáy ra vaø ñöôïc saáy nheï ñeå loaïi boû caùc thaønh phaàn taïp nhö ñöôøng, protein, vaø caùc caáu töû khoâng mong muoán khaùc, böôùc naøy duøng ñeå traùnh vieäc hình thaønh caùc caáu töû khoâng bay hôi trong quaù trình giaûi haáp phuï. Sau ñoù, thanh khuaáy töø ñöôïc ñöa vaøo boä phaän giaûi haáp phuï baèng thuûy tinh. Khi tieán haønh saéc kí khí, doøng khí mang seõ ñi qua boä phaän giaûi haáp phuï naøy vaø seõ loâi cuoán theo caùc caáu töû ñaõ ñöôïc giaûi haáp phuï baèng nhieät ñi vaøo coät saéc kí khí.[22,35] Vôùi nhöõng caáu töû phaân cöïc coù heä soá Ko/w nhoû (seõ daãn ñeán vieäc tæ leä thu hoài thaáp laøm cho caùc peak saéc kí raát thaáp hoaëc khoâng thaáy ñöôïc), ngöôøi ta coù theå söû duïng kó thuaät taïo daãn xuaát ñeå coù ñöôïc chaát coù heä soá Ko/w cao hôn, laøm cho ñoä nhaïy trong phaân tích taêng leân ñaùng keå. Tröôùc khi ñem thanh khuaáy töø ñi giaûi haáp phuï vaø phaân tích saéc kí, ngöôøi ta coù theå ñem baûo quaûn thanh khuaáy trong moät tuaàn ôû 4oC maø khoâng bò toån thaát caùc caáu töû caàn phaân tích. Sau khi giaûi haáp phuï, thanh khuaáy töø coù theå ñem söû duïng laïi. Thoâng thöôøng, tuoåi thoï thanh khuaáy laø 20 ñeán 50 laàn taùch chieát, phuï thuoäc vaøo dung dòch maãu. Vôùi kó thuaät Headspace, thanh khuaáy töø ñöôïc ñaët ôû khoâng gian beân treân maãu loûng (Hình 2.21). Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán keát quaû cuûa phöông phaùp SBSE [22,46] Thôøi gian taùch chieát Thôøi gian taùch chieát ñöôïc ñieàu khieån vaø tính toaùn döïa treân theå tích maãu, toác ñoä khuaáy troän, kích thöôùc thanh khuaáy töø, taát caû ñeàu ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp thöïc nghieäm (xaùc ñònh tæ leä thu hoài theo thôøi gian taùch chieát). Tuy nhieân, thöôøng ngöôøi ta thöïc hieän trong ñieàu kieän caân baèng thì thôøi gian seõ ngaén hôn maø ñoä nhaïy vaø ñoä laëp laïi thu ñöôïc cuõng khaù toát. Noàng ñoä caáu töû caàn phaân tích trong maãu ban ñaàu SBSE laø phöông phaùp thöôøng ñöôïc aùp duïng cho caùc caáu töû coù noàng ñoä thaáp, veát. Caùc caáu töû coù noàng ñoä cao neáu phaân tích baèng phöông phaùp naøy thì caàn phaûi pha loaõng tröôùc khi taùch chieát baèng haáp phuï. Kó thuaät söû duïng thanh khuaáy vaø soá thanh khuaáy Coù hai kó thuaät chuû yeáu söû duïng trong SBSE vaø caùc phöông phaùp haáp phuï khaùc, ñoù laø phöông phaùp “haáp phuï tröïc tieáp” (thanh khuaáy naèm trong maãu loûng) vaø Headspace (thanh khuaáy naèm ôû khoâng gian beân treân maãu). Kó thuaät Headspace haáp phuï ñöôïc löôïng ít hôn kó thuaät “haáp phuï tröïc tieáp” nhöng seõ khoâng haáp phuï caùc caáu töû khoù bay hôi neân ñoä nhaïy cuûa phöông phaùp laø cao hôn. Gaàn ñaây vaø trong töông lai, caùc nhaø khoa hoïc ñaõ döï ñoaùn, moät kó thuaät môùi laø söû duïng hai thanh khuaáy töø (moät ôû trong dung dòch, moät ôû beân treân) goïi laø SBSE2, phöông phaùp naøy ñöôïc kì voïng laø seõ ñem laïi hieäu quaû cao hôn nöõa nhôø ñoä nhaïy vaø khaû naêng choïn loïc cuûa noù [2] Theå tích maãu vaø tæ leä pha Tuøy vaøo caáu töû caàn phaân tích maø ngöôøi ta seõ choïn theå tích maãu vaø tæ leä pha cho phuø hôïp. Trong phaân tích, theå tích maãu thöôøng dao ñoäng trong khoaûng 20-200 ml. Trong dòch nho sau leân men, ngöôøi ta thöôøng söû duïng theå tích maãu laø 20-25 ml, thanh khuaáy 1cm, ñoä daøy 0,5mm. Nhieät ñoä vaø thôøi gian giaûi haáp phuï Cuõng tuøy thuoäc vaøo ñaëc ñieåm cuûa caáu töû caàn phaân tích maø nhieät ñoä giaûi haáp phuï ñöôïc löïa choïn cho phuø hôïp sao cho khoâng laøm phaân huûy caùc caáu töû vaø khoâng xaûy ra caùc phaûn öùng taïo thaønh caùc caáu töû khoâng mong muoán. Thöôøng thì nhieät ñoä giaûi haáp phuï laø 150-300oC. Thôøi gian giaûi haáp phuï löïa choïn phuï thuoäc vaøo toác ñoä doøng khí mang. Vôùi toá ñoä doøng khí mang gaàn 100 ml/phuùt thì thôøi gian giaûi haáp phuï thöôøng choïn laø 10 phuùt. Öu nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp SBSE [22,35,57] a. Öu ñieåm Öu ñieåm lôùn nhaát cuûa SBSE laø phöông phaùp naøy söû duïng thanh khuaáy töø neân noàng ñoä caáu töû caàn phaân tích khi ñöa vaøo saéc kí khaù cao.Maët khaùc, caáu taïo thanh khuaáy töø ñôn giaûn hôn haún caùc phöông phaùp haáp phuï khaùc nhö SPME. So saùnh vôùi caùc phöông phaùp khaùc thì SBSE laø phöông phaùp coù ñoä nhaïy vaø ñoä laëp laïi khaù cao, do lôùp pha tónh haáp phuï coù theå tích vöôït troäi hôn haún caùc phöông phaùp khaùc. Nhö ñaõ ñeà caäp ôû treân, vôùi cuøng moät caáu töû phaân tích (cuøng Kow), SBSE coù tæ leä thu hoài caáu töû cao hôn haún caùc phöông phaùp khaùc. Moät thuaän lôïi khaùc laø phöông phaùp naøy ít sinh ra caùc caáu töû khoâng mong muoán trong quaù trình giaûi haáp phuï. Trong töông lai, SBSE ñöôïc kì voïng seõ ñöôïc ña daïng hoaù pha tónh vôùi ñoä phaân cöïc khaùc nhau seõ giuùp cho vieäc phaân tích caùc caáu töû deã bay hôi ngaøy caøng phaùt trieån. b. Nhöôïc ñieåm Ñaây laø phöông phaùp tieân tieán vaø coøn nhieàu khaû naêng phaùt trieån maïnh trong töông lai. Song nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp naøy laø thöôøng chæ ñeå phaân tích caùc caáu töû coù haøm löôïng raát nhoû, veát. Neáu söû duïng ñeå phaân tích chung vôùi caùc caáu töû coù haøm löôïng cao, caùc peak cuûa caùc caáu töû haøm löôïng cao seõ vöôït troäi vaø coù theå khoâng quan saùt ñöôïc hình daïng cuûa caû peak. Ứng dụng SBSE vaøo phaân tích caùc caáu töû deã bay hôi trong dòch nho sau leân men.[5] Nhö ñaõ ñeà caäp ôû treân, caùc caáu töû höông trong dòch nöôùc nho sau leân men ñoùng goùp moät phaàn khaù quan troïng vaøo chaát löôïng röôïu vang thaønh phaåm maëc duø trong quaù trình taøng tröõ chuùng coøn bieán ñoåi khaù nhieàu. Trong ñoù, raát nhieàu caáu töû höông coù haøm löôïng cöïc nhoû, daïng veát (noàng ñoä côõ ng/L). Do ñoù, ñeå ñònh löôïng ñöôïc caùc caáu töû naøy caàn phaûi coù moät phöông phaùp phaân tích coù ñoä nhaïy cao.[4] Sau ñaây laø ví duï veà moät chöông trình chaïy saéc kí söû duïng phöông phaùp SBSE ñeå phaân tích haøm löôïng veát cuûa caùc caáu töû höông trong vang Maldeira. Thanh haáp phuï Söû duïng thanh khuaáy töø PDMS vôùi chieàu daøi 20mm, beà daøy lôùp haáp phuï laø 0,5 mm. Quaù trình taùch maãu SBSE vaø giaûi haáp phuï Ñöa 5 ml nöôùc caát vaø 5 ml maãu röôïu cuøng thanh khuaáy vaøo boä phaän chöùa thích hôïp coù theå tích 20ml. Sau ñoù, cho thanh khuaáy töø hoaït ñoäng trong 1h vôùi toác ñoä khuaáy 800 voøng/phuùt ôû nhieät ñoä phoøng 20oC. Sau khi taùch maãu, thanh khuaáy töø ñöôïc laáy ra vaø ñem ñi saáy khoâ ñeå loaïi heát nöôùc coøn baùm treân thanh khuaáy. Sau ñoù, thanh khuaáy töø ñöôïc ñöa vaøo oáng giaûi haáp phuï daøi 187mm, ñöôøng kính ngoaøi vaø trong laø 6 vaø 4mm roài ñaët oáng naøy vaøo boä phaän bôm maãu töï ñoäng cuûa boä phaän giaûi haáp phuï. Quaù trình giaûi haáp phuï baét ñaàu. Quaù trình saéc kí Heä thoáng chaïy saéc kí ñöôïc chuaån bò nhö sau: coät saéc kí mao quaûn daøi 30m, ñöôøng trong kính coät 0,25mm, beà daøy 0,25m. Coät söû duïng laø coät HP-5MS (5% diphenyl, 95% dimethylpolysiloxane). Toác ñoä doøng khí mang Heli laø 25cm/s. Chöông trình chaïy : 60oC trong 2,5 phuùt , sau ñoù taêng 3oC/phuùt ñeán 210oC, taêng 10oC/phuùt ñeán 320oC (sau ñoù giöõ oån ñònh trong 5 phuùt) roài ñöa veà 240oC vôùi toác ñoä 10oC/phuùt Keát quaû SBSE öu vieät hôn SPME ôû choã noù thu khaû naêng taùch chieát baèng haáp phuï cao hôn neân coù theå phaân tích nhöõng caáu töû coù haøm löôïng veát. Trong röôïu vang, coù raát nhieàu caáu töû coù haøm löôïng veát ñoùng goùp muøi vò raát quan troïng vaøo chaát löôïng thaønh phaåm nhö monoterpene maø SPME khoâng phaân tích ñöôïc coøn SBSE thì cho keát quaû khaù toát. Keát quaû thu ñöôïc cho thaáy SBSE phaân tích ñöôïc khoaûng 40 hôïp chaát, bao goàm ester (80,7 -89,7%), acid carboxylic (1,6-4,2%), röôïu (3,5- 8,2%), aldehyde (0,9-3,7%), pyran (0,2-1,7%), lacton (<3%), monoterpene (0,1-1,4%), sesquiterpene (0,1-0,8%) vaø nor-isopenoid (1,7-6,5%). Hình 2.23 :saéc kí ñoà caùc caáu töû deã bay hôi cuûa vang Madeira khi phaân tích baèng SBSE Baûng 2.12:Haøm löôïng caáu töû höông trong vang Madeira gioáng Verdelho phaân tích baèng phöông phaùp SBSE –GC-MS STT Hôïp chaát Thôøi gian löu Haøm löôïng (%) STT Hôïp chaát Thôøi gian löu Haøm löôïng (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Benzaldehyde Hexanoic acid Ethyl hexanoate Linalool Phenyl ethanol DDMP Nerol oxide Nonanol Diethyl succinate Terpineol Octanoic acid Ethyl octanoate Decanal HMF Ethyl phe.acetate Methyl butyl hexanoate Diethyl malate Decanol VTP Diethyl pentanedioate Ethyl nonanoate 354 403 413 616 650 721 758 785 813 832 845 851 869 938 971 985 1034 1044 1056 1070 1105 1,3 0,1 8,1 0,3 2,2 0,3 0,3 0,8 12,5 0,6 - 25,1 0.2 2,2 7,2 - 1,8 0,5 1,8 0,3 0,5 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 trans-Oak lactone Phe. acetaldehyde diethyl acetal cis-Oak lactone TDN Eugenol Damascenone Decanoic acid Ethyl decenoate Ethyl decanoate Ethyl-3-methyl butyl butanedioate Ethyl-2-hydroxy-3-phenyl propanoate Isoamyl octanoate Ionone Dihydroactinidiolide Nerolidol Dodecanoic acid Ethyl dodecanoate TDN ether Eudesmol Cadinol Muurolol 1113 1176 1199 1243 1279 1328 1331 1341 1363 1457 1471 1490 1580 1710 1777 1788 1853 1884 1936 1960 1988 - 1,6 - 1,4 - 2,3 2,5 0,2 21,5 0,1 0,5 - 0,5 - 0,2 0,8 1,3 0,5 0,5 0,1 0,2 KEÁT LUAÄN Töø nhöõng taøi lieäu thu thaäp ñöôïc veà caùc phöông phaùp ñònh löôïng caáu töû höông trong dòch nöôùc nho sau leân men, trong ñoà aùn naøy, em ñaõ trình baøy caùc phöông phaùp taùch chieát ñieån hình caùc caáu töû höông vaø phöông phaùp phaân tích saéc kí khí ñeå ñònh löôïng thaønh phaàn cuûa chuùng trong dòch nho sau leân men. Nhìn chung, caùc phöông phaùp naøy laø khaùc nhau veà baûn chaát vaø thöôøng aùp duïng ñeå phaân tích caùc nhoùm caáu töû coù haøm löôïng cao- thaáp- hay trung bình nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn 1.2.1. Moät soá phöông phaùp coù khaû naêng phaân tích laø gaàn nhö nhau nhöng khaùc nhau raát nhieàu veà chi phí, thôøi gian, naêng löôïng… Tuøy theo ñieàu kieän vaø yeâu caàu phaân tích, ngöôøi ta coù theå löïa choïn caùc phöông phaùp phaân tích khaùc nhau nhaèm ñaït ñöôïc keát quaû mong muoán. Do thôøi gian coù haïn neân ñoà aùn naøy chæ trình baøy nhöõng neùt cô baûn vaø ñaëc tröng nhaát cuûa caùc phöông phaùp phaân tích. Hieän nay, caùc nhaø khoa hoïc vaãn ñang tieán haønh nghieân cöùu nhöõng phöông phaùp phaân tích khaùc cuõng nhö tìm caùch toái öu hoùa caùc ñieàu kieän taùch chieát vaø phaân tích sao cho keát quaû phaân tích ñònh löôïng ñaït ñoä tin caäy nhaát coù theå. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Buøi AÙi, Coâng ngheä leân men öùng duïng trong coâng ngheä thöïc phaåm, Nhaø xuaát baûn Ñaïi hoïc Quoác gia TpHCM, 2003, 235p. 2. Leâ Xuaân Mai, Nguyeãn Baïch Tuyeát, Giaùo trình Phaân tích ñònh löôïng, Nhaø xuaát baûn Ñaïi hoïc Quoác gia TpHCM, 2000, 355p. 3. Löông Ñöùc Phaåm, Naám men coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kó thuaät, 2005, 331p. 4. Alessandro Genovese, Rosa Dimaggio, Maria Tiziana Lisanti, Paola Piombino, Luigi Moio, Aroma composition of red wines by different extraction methods and gas chromatography-sim/mass spectrometry analysis, Annali di Chimica, Vol.95, 2005, 383-394 5. Alves , A.M.D. Nascimento , J.M.F. Nogueira, Characterization of the aroma profile of Madeira wine by sorptive extraction techniques, Analytica Chimica acta, Vol.546, 2005, 11-21 6. Athanasios Mallouchos, Panagiotis Skandamis, Paul Loukatos, Micheal Komaitis, Athanasios Koutinas, and Maria Kanellaki, Volatile compounds of wines produced by cells immobilized on grape skin, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol.51, No.10, 2003, 3060-3066 7. Bartroli, J., Escalada, M., Jorquera, C.J. and Alonso, J.. Determination of Total and Free Sulfur Dioxide in Wine by Flow Injection Analysis and Gas-Diff usion Using p -Aminoazobenzene as the Colorimetric Reagent, Analytical Chemistry, Vol.63, No.21, 1991, 2532-2535 8. Barra , N.Baldovini , A.-M.Loiseau , L.Albino , C.Lesecq , L.Lizzani Cuvelier, Chemical analysis of French beans (Phaseolus vulgaris L.) by headspace solid phase microextraction (HS-SPME) and simultaneous distillation extraction (SDE), Food Chemistry, Vol.101, 2007, 1279-1284 9. Berthels, N.J., Cordero Otero, R.R., Bauer a, F.F., Thevelein, J.M., Pretorius, I.S.. Discrepancy in glucose and fructose utilisation during fermentation by Saccharomyces cerevisiae wine yeast strains, FEMS Yeast Research, Vol.4, 2004, 683–689. 10. Burger and Zenda Munro, Headspace analysis: Quantitative trapping and thermal desorption of volatiles using fused-silica open tubular capillary traps, Journal of Chromatography, Vol.370, 1986, 449-464 11. Camara, M.A. Alves and J.C. Marques, Changes in volatile composition of Madeira wines during their oxidative ageing, Analytica Chimica Acta, Vol.563, 2006, 188-197 12. Castro, R. Natera, P. Benitez, C.G. Barroso, Comparative analysis of volatile compounds of ‘fino’ sherry wine by rotatory and continuous liquid–liquid extraction and solid-phase microextraction in conjunction with gas chromatography-mass spectrometry, Analytical Chimica acta, Vol.513, 2004, 141-150 13. Colin F. Poole, Ajith D. Gunatilleka, Revathy Sethuraman, Contributions of theory to method development in solid-phase extraction, Journal of Chromatography A, Vol.885, 2000, 17-39 14. Constantí, M., Reguant, C., Poblet, M., Zamora, F., Mas, A.. Molecular analysis of yeast population dynamics: Effect of sulphur dioxide and inoculum on must fermentation, International Journal of Food Microbiology, Vol.41, 1998, 169–175 15. D'Amore, T., Russell, I. and Stewart, G. G.. Sugar utilization by yeast during fermentation, Journal of IndustriaI Microbiology, Vol. 4, 1989, 315-324. 16. Darren J. Caven-Quantrill , Alan J. Buglass, Comparison of micro-scale simultaneous distillation–extraction and stir bar sorptive extraction for the determination of volatile organic constituents of grape juice, Journal of Chromatography A, Vol. 1117, 2006, 121-131 17. Douglas A.Skoog, F.James Holler, Timothy A.Nieman, Principles of instrumental analysis, Thompson Learning, 1998, 849p 18. Elise Sarrazin, Denis Dubourdieu and Philippe Darriet, Characterization of key-aroma compounds of botrytized wines, influence of grape botrytization, Food Chemistry, Vol.103, 2007, 536-545 19. Eliza Kostyra, Nina Barylko-Pikielna, Volatiles composition and flavour profile identity of smoke flavourings, Food Quality and Preference, Vol.17, 2006, 85-95 20. Eva Campo, Juan Cacho and Vicente Ferreira, Solid phase extraction, multidimensional gas chromatography mass spectrometry determination of four novel aroma powerful ethyl esters: Assessment of their occurrence and importance in wine and other alcoholic beverages, Journal of Chromatography A, Vol.1140, 2007, 180-188 21. Florin Marcel Musteata, Janusz Pawliszyn, In vivo sampling with solid phase microextraction, Journal of Biochemical and Biophysical Methods, Vol.70, 2007,181-193 22. Frank David, Pat Sandra, Stir bar sorptive extraction for trace analysis, Journal of Chromatography A, 2007 23. Gary Reineccius, Flavor chemistry and technology second edition, CRC Press, 2006. 24. Gomez-Miguez, M. and Heredia, F. J.. Effect of the Maceration Technique on the Relationships between Anthocyanin Composition and Objective Color of Syrah Wine, Journal of Agriultural and Food Chemistry, Vol.52, 2004, 5117-5123 25. Gracia P. Blanch, Guillermo Reglero & Marta Herraiz, Rapid extraction of wine aroma compounds using a new simultaneous distillation-solvent extraction device, Food Chemistry, Vol.56, 1995, 439-444 26. Guchu, M.C. Diaz-Maroto, M.S. Perez-Coello, M.A. Gonzalez-Vinas and M.D. Cabezudo Ibanez, Volatile composition and sensory characteristics of Chardonnay wines treated with American and Hungarian oak chips, Food Chemistry, Vol.99, 2006, 350-359 27. Guilamon, J.M. and Rozes, N.. Effect or low temperature fermentation and nitrogen content on wine yeast metabolism, Tarragona, 2004, 248p 28. Huck and G. K. Bonn, Recent developments in polymer-based sorbents for solid-phase extraction, Journal of Chromatography A, Vol.885, 2000, 51-72 29. Isabel Escriche, Juan A. Serra, Vicente Guardiola- and Antonio Mulet, Composition of Medium Volatility (Simultaneous distillation extraction—SDE) aromatic fraction of pressed, uncooked paste cheese (Mahon cheese), Journal of Food Composition and Analysis, Vol.12, 1999, 63-69 30. Jibao Cai, Baizhan Liu, Qingde Su, Comparison of simultaneous distillation extraction and solid-phase microextraction for the determination of volatile flavor components, Journal of Chromatography A, Vol.930, 2001, 1-7 31. Joan Bosch-Fuste, Montserrat Riu-Aumatell, Josep M. Guadayol, Josep Caixach, Elvira Lopez-Tamames and Susana Buxaderas, Volatile profiles of sparkling wines obtained by three extraction methods and gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) analysis, Food Chemistry, 2007 32. John D. Green and Brian P. Payne, Reproducibility of simultaneous distillationextraction techniques used in the isolation of volatiles, Analitica Chimica Acta, Vol.226, 1989, 183-186. 33. Jose Gomez-Miguez, Juan F. Cacho, Vicente Ferreira, Isabel M. Vicario and Francisco J. Heredia, Volatile components of Zalema white wines, Food Chemistry, Vol.100, 2007, 1464-1473 34. Juan J. Rodriguez-Bencomo, Jose E. Conde, Francisco Garcia- Montelongo, Juan P.Perez- Trujillo, Determination of major compounds in sweet wines by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography, Journal of Chromatography, 2003, 13-22 35. Kathy Ridgway, Sam P.D. Lalljie, Roger M.Smith, Sample preparation techniques for the determination of trace residues and contaminants in foods, Journal of Chromatography A, 2007 36. Katja Schulz, Jan Drebler, Eva-Maria Sohnius, Dirk W. Lachenmeier, Determination of volatile constituents in spirits using headspace trap technology, Journal of Chromatography, 2007 37. Krishnan and I. Ibraham, Solid-phase extraction technique for the analysis of biological samples, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Vol.12, Issue 3, 1994, 287-294 38. Lozano, J.P. Santos, M.C. Horrillo, Classification of white wine aromas with an electronic nose, Talanta, Vol.67, 2005, 610-616 39. Maignial, P. Pibarot, G. Bonetti, A. Chaintreau and J. P. Marion, Simultaneous distillation-extraction under static vacuum: isolation of volatile compounds at room temperature, Journal of Chromatography, Vol.606, 1992, 87-94 40. Malacrinoø, P., Tosi, E., Caramia, G., Prisco, R. and Zapparoli, G.. The vinification of partially dried grapes: a comparative fermentation study of Saccharomyces cerevisiae strains under high sugar stress, Letters in Applied Microbiology, Vol. 40, 2005, 466–472. 41. Mar Gil, Juan Mariano Cabellos, Teresa Arroyo and Marin Prodanov, Characterization of the volatile fraction of young wines from the Denomination of Origin “Vinos de Madrid” (Spain), Analytica Chimica Acta, Vol.563, 2006, 145-153 42. Maria E.O. Mamede, Glaucia M. Pastore, Evaluation of an aroma to that of sparkling wine: Sensory and gas chromatography analyses of fermented grape must, Food Chemistry, Vol.89, 2005, 63-68 43. Maria E.O. Mamede, Glaucia M. Pastore, Study of methods for the extraction of volatile compounds from fermented grape must, Food Chemistry, Vol.96, 2006, 586-590 44. Maria Joao Cabrita, A.M. Costa Freitas, Olga Laureano, Daniela Borsa, Rocco Di Stefano, Aroma compounds in varietal wines from Alentejo, Portugal, Journal of Food Composition and Analysis, Vol.20, 2007, 375-390 45. Marie-Claire Hennion, Solid-phase extraction: method development, sorbents, and coupling with liquid chromatography, Journal of Chromatography A, Vol.856, Issues 1-2, 1999, 3-54 46. Marín, A. Zalacain, C. De Miguel, G.L. Alonso and M.R. Salinas, Stir bar sorptive extraction for the determination of volatile compounds in oak-aged wines, Journal of Chromatography A, Vol.1098, 2005, 1-6 47. Mars, J.R.J.Pare, Instrumental methods in food analysis, Elsevier Science Publ. Co, 1997, 506p 48. Nerea Jimenez Moreno and Carmen Ancin Azpilicueta, Binding of oak volatile compounds by wine lees during simulation of wine ageing, LWT - Food Science and Technology, Vol.40, 2007, 619-624 49. Olusola Lamikanra, Casey C. Grimmb & Inyang D. Inyang, Formation and occurrence of flavor components in Noble muscadine wine, Food Chemistry, Vol.56, 373-376. 50. Ortega-Heras, M. L. Gonzalez-SanJose and S. Beltran, Aroma composition of wine studied by different extraction methods, Analytica Chimica Acta, Vol.458, 2002, 85-93 51. Palma, J.L. Paiva, M. Zilli, A. Converti, Batch phenol removal from methyl isobutyl ketone by liquid–liquid extraction with chemical reaction, Chemical engineering and processing,2006 52. Patricia Larrayoz, Margherita Addis, Roland Gauch, Jacques Olivier Bosset, Comparison of dynamic headspace and simultaneous distillation extraction techniques used for the analysis of the volatile components in three European PDO ewes’ milk cheeses, International Dairy Journal, Vol.11, 2001, 911-926 53. Perez-Coello, M. A. Gonzalez-Vinas, E. Garcia-Romero, M. C. Diaz-Maroto and M. D. Cabezudo, Influence of storage temperature on the volatile compounds of young white wines, Food Control, Vol.14, 2003, 301-306 54. Petr Bartak, Pavlina Frnkova, Lubomir Cap, Determination of phenols using simultaneous steam distillation–extraction, Journal of Chromatography A, Vol.867, 2000, 281-287 55. Poole and S. A. Schuette, Isolation and concentration techniques for capillary column gas chromatographic analysis, Journal of High Resolution Chromatography, Vol.6, 1983, 526-549 56. Przybylko, C.L.P. Thomas, P.R. Fielden, Residence time model for assessing liquid-liquid extraction systems, Analytica Chimica acta, Vol.330, 1996, 229-235 57. Ray Marsili, Flavor, flagrance and odor analysis, Marcel Dekker, New York and Basel, 2002 58. Reed, G. and Nagodawithana, T. W..Technology of Yeast Usage in Winemaking, Am. J. Enol. Vitic., Vol. 39, No. I, 1988, 83-90 59. Regodon Mateos, F. Perez-Nevado and M. Ramirez Fernandez, Influence of Saccharomyces cerevisiae yeast strain on the major volatile compounds of wine, Enzyme and Microbial Technology, Vol.40, 2006, 151-157 60. Ricardo Lopez, Margarita Aznar, Juan Cacho, Vicente Ferreira, Determination of minor and trace volatile compounds in wine by solid-phase extraction and gas chromatography with mass spectrometric detection, Journal of Chromatography A, Vol.996, 2002, 167-177 61. Robert F. Simpson, Volatile aroma components of Australian port wines, Journal of the Science of Food and Agriculture, Vol.31, 1980, 214-222 62. Romero, E.G. and Mufioz, G.S.. Determination of organic acids in grape musts, winesand vinegars by high-performance liquid chromatography, Journal of Chromatography A, Vol.655, 1993, 111-117 63. Salome Teixeira, Adelio Mendes, Arminda Alves, Lucia Santos, Simultaneous distillation–extraction of high-value volatile compounds from Cistus ladanifer L, Analytica Chimica Acta, Vol.584, 2007, 439-446 64. Sanchez Palomo, M.C. Díaz-Maroto, M.A. Gonzalez Vinas, A. Soriano-Perez and M.S. Perez-Coello, Aroma profile of wines from Albillo and Muscat grape varieties at different stages of ripening, Food Control, Vol.18, 2007, 398-403 65. Semen N. Semenov, Jacek A. Koziel, Janusz Pawliszyn, Kinetics of solid-phase extraction and solid-phase microextraction in thin adsorbent layer with saturation sorption isotherm, Journal of Chromatography A, Vol.873, 2000, 39-51 66. S. Selli, T. Cabaroglu, A. Canbas, H. Erten, C. Nurgel, J.P. Lepoutre, Z. Guanata, Volatile composition of red wine from cv. Kalecik Karast grown in central Anatolia, Food Chemistry, Vol.85, 2004, 207-213 67. Stig Perdensen-Bjergaard, Knut Eina Rasmussen, Trine Grønhaug Halvorsen, Liquid–liquid extraction procedures for sample enrichment in capillary zone electrophoresis, Journal of Chromatography A, Vol.920, 2000, 91-105 68. Tung Si Ho, Stig Pedersen –Bhergaard, Knut Einar Rasmussen, Recovery, enrichment and selectivity in Liqid-phase microextraction. Comparison with conventional liquid-liquid extraction, Journal of Chromatography A, Vol.963, 2002, 3-17 69. Tuulia and Marja-Liisa Riekkola, Solid-phase extraction or liquid chromatography coupled on-line with gas chromatography in the analysis of biological samples, Journal of Chromatography B, Vol.817, 2005, 13-21 70. Ulrich, Solid-phase microextraction in biomedical analysis, Journal of Chromatography A, Vol.902, 2000, 167-194 71. Vine, R. P., Harkness, E. M, Browning, T. and Wagner, C.. Winemaking from grape growing to marketplace, Chapman & Hall, New York, 1997, 439p. 72. Zalacain, J. Marín, G.L. Alonso and M.R. Salinas, Analysis of wine primary aroma compounds by stir bar sorptive extraction, Talanta, Vol.71, 2007, 1610-1615 73. Zdzislaw E.Sikorski, Piotr Tomasik, Waldemar M. Dabrowski, Semih Otles, Methods of analysis of food components and additves, CRC Press, 2005. 74. Zolotov, N.M. Kuz’min, O.M. Petrukhin, and B.YA. Spivakov, Liquid-liquid extraction in inorganic analysis: current status and prospects, Analytica Chimica acta, Vol.180, 1986, 137-161 75. www.aces.uiuc.edu/food-lab/classes 76. www.vi.wikipedia.org/wiki/nho