Tiểu Luận phương pháp phổ hồng ngoại và ứng dụng trong thực phẩm

Hóa học phân tích là một phần của khoa học hóa học, phân tích thực phẩm là một bộ môn thuộc phân tích các mẫu, đặc biệt là các mẫu thực phẩm cho phép ta xác định nhanh chóng các mẫu phân tích chứa hàm lượng rất nhỏ với độ chính xác cao. Để phân tích thực phẩm như ngày nay người ta sử dụng rất nhiều phương pháp như: phân tích sắc ký, phương pháp điện thế, phương pháp quang Trong đó phương pháp quang là phương pháp được sử dụng phổ biến bởi kỹ thuật này được coi là sạch và tốt vì không sử dụng hoá chất, không ảnh hưởng sức khoẻ và an toàn cho người phân tích. Một trong những phương pháp quang được sử dụng thì phổ hồng ngoại là một trong những phương pháp quang phổ hấp thu phân tử.

Phổ hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong những kỹ thuật phân tích rất hiệu quả và đã trải qua ba thập kỷ qua. Một trong những ưu điểm quan trọng nhất của phương pháp phổ hồng ngoại vượt hơn những phương pháp phân tích cấu trúc khác (nhiễu xạ tia X, cộng hưởng từ điện tử, phương pháp quang vv ) là phương pháp này cung cấp thông tin về cấu trúc phân tử nhanh, không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp. Kỹ thuật này dựa trên hiệu ứng đơn giản là: các hợp chấp hoá học có khả năng hấp thụ chọn lọc bức xạ hồng ngoại. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hơp chất hoá học dao động với nhều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại.

Được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau như trong Y học, Hóa Học, Thực phẩm, nghiên cứu cấu trúc các hợp chất vô cơ, hữu cơ, phức chất và trong thực tế sản xuất. Đặc biệt trong lĩnh vực thực phẩm phổ biến người ta sử dụng phổ hồng ngoại để phân tích dư lượng axit amin trong protein, đánh giá chất lượng của chất béo, protein thành phần của các sản phẩm sữa và hạt. Phân biệt giữa bột cá, bột thịt, bột đậu nành có trong mẫu. Phân tích thành phần hóa học các sản phẩm thực phẩm như phomat, ngũ cốc, bánh kẹo, thịt bò

Nhằm có cái nhìn tổng quát về các phương pháp phân tích cũng như cung cấp cho chúng ta một công cụ hữu hiệu trong học tập và nghiên cứu về môn phân tích thực phẩm nên nhóm đã chọn đề tài: “Phương pháp phổ hồng ngoại và ứng dụng trong thực phẩm” để tìm hiểu về nguyên tắc phân tích nhờ phổ hồng ngoại và những ứng dụng của nó trong kỹ thuật phân tích hàm lượng các chất.

Để có thể hoàn thành tốt bài tiểu luận này, nhóm em chân thành cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cơ sở vật chất cho nhóm làm việc, thầy Nguyễn Khắc Kiệm đã chỉ dẫn và cung cấp tài liệu cũng như phương pháp làm bài cho nhóm.

Tuy đã cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng như hình thức. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp chân thành từ cô và các bạn!



MỤC LỤC



A. Lời mở đầu 3

B. NỘI DUNG 4

I. NGUỒN GỐC CỦA BỨC XẠ HỒNG NGOẠI: 4

II. ĐẠI CƯƠNG VỀ PHỔ HỒNG NGOẠI: 5

2.1 Điều kiện hấp thụ bức xạ hồng ngoại: 5

2.2 Sự quay của phân tử và phổ quay: 6

2.3 Phổ dao động quay của phân tử hai nguyên tử: 8

2.4 Phổ dao động quay của phân tử nhiều nguyên tử: 12

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tần số đặc trưng nhóm: 17

2.5.1 Ảnh hưởng do cấu trúc của phân tử : 17

2.5.2 Ảnh hưởng do tương tác giữa các phân tử: 18

2.6 Cường độ và hình dạng của vân phổ hồng ngoại: 19

2.7 Các vân phổ hồng ngoại không cơ bản: 20

III. HẤP THU HỒNG NGOẠI CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ VÔ CƠ 21

3.1 Tần số hấp thu của hydrocarbon: 21

3.2 Tần số hấp thu của Alcohol và phenol: 26

3.3 Tần số hấp thu của ether, epoxide và peroxide: 28

3.4 Tần số hấp thu của hợp chất carbonyl: 29

3.5 Tần số hấp thu của hợp chất Nitrogen: 33

3.6 Tần số hấp thu của hợp chất chứa phosphor: 35

3.7 Tần số hấp thu của hợp chất chứa lưu huỳnh: 36

3.8 Tần số hấp thu của hợp chất chứa nối đôi liền nhau: 36

3.9 Tần số hấp thu của hợp chất chứa halogenur: 37

IV. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI: 38

4.1 Máy quang phổ IR: 38

4.2 Cách chuẩn bị mẫu: 40

4.3 Ứng dụng: 41

4.3.1 Đồng nhất các chất: 41

4.3.2 Xác định cấu trúc phân tử: 42

4.3.3 Nghiên cứu động học phản ứng: 42

4.3.4 Nhận biết các chất: 42

4.3.5 Xác định độ tinh khiết: 42

4.3.6 Suy đoán về tính đối xứng của phân tử: 43

4.3.7 Phân tích định lượng: 43

V. ỨNG DỤNG PHỔ HỒNG NGOẠI TRONG THỰC PHẨM: 44

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CHÍNH 45

5.1 Nước: 45

5.2 Protein : 45

5.3 Lipid: 46

5.4 Glucid: 46

5.5 Chất xơ : 47

5.6 một số ứng dụng khác: 47

VI. NHỮNG LOẠI MÁY QUANG PHỔ TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY: 48

6.1 Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier: 48

6.2 Máy quang phổ hồng ngoại gần (FT-NIR): 49

C. KẾT LUẬN 50

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 51