3-MCPD

Không có khả năng phản ứng với các hợp chất peroxyde, kim loại Mg, Al và các tác nhân oxi hóa mạnh.

MỤC LỤC

1 Công thức cấu ta ̣o 3-MCPD……… 2

2 Tính chất hóa học……… 2

3 Tính chất vâ ̣t lý……… 2

4 Quá trình hình thành 3-MCPD trong chế biến thực phẩm……… .3

5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành 3-MCPD……… 4

6 Cách xác đi ̣nh hàm lượng 3-MCPD trong thực phẩm……….4

7 Giới ha ̣n hàm lượng 3-MCPD an toàn trong thực phẩm……….5

8 Thực phẩm chứa 3-MCPD……… 7

9 Mức đô ̣ đô ̣c ha ̣i………8

10 Hiê ̣n tra ̣ng 3-MCPD trong các sản phẩm thực phẩm hiê ̣n nay………9

11 Các biê ̣n pháp giảm hàm lượng 3-MCPD trong chế biến thực phẩm………12 Tài liê ̣u tham khảo

1 Công thức cấu tạo 3-MCPD :

Hình 1: công thức cấu tạo của 3-MCPD

• Công thức phân tử : C 3H 7ClO 2

• 3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) thuộc nhóm chlorapropanols là dẫn xuất của Clo

2 Tính chất hóa học:

 Phân hủy khi bị chiếu sáng

 Không có khả năng phản ứng với các hợp chất peroxyde, kim loại Mg, Al và các tác nhân oxi hóa mạnh

 Tạo phức với Cu ở điều kiện thường tạo thành hợp chất màu xanh đặc trưng

3 Tính chất vật lý :

 Là chất lỏng không màu có vị ngọt

 Nhiệt độ nóng chảy: -630C

 Nhiệt độ sôi: 610C

 Chiết suất: 1,4459 ở 200C, 589 nm

 Tỷ trọng: 1,48 g / cm3

4.Qúa trình hình thành 3- MCPD:

3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) là một hoá chất thuộc nhóm chlorpropanol được hình thành và hiện diện trong thực phẩm thông qua các quá trình phản ứng giữa một nguồn có chứa clorine (ví dụ như muối ăn hoặc kể cả nước) trong thực phẩn hoặc một thành phần nào đó trong thực phẩm với các chất béo

Ngoài 3-MCPD, còn có 1,3-DCP (1,3-dichloro-2-propanol), cũng thuộc nhóm này Phản ứng này được xúc tác bởi nhiệt độ qua quá trình nhiệt phân khi chế biến thực phẩm thí dụ như chiên nướng Cho nên, về lý thuyết, tất cả các loại thực phẩm nào hội đủ 3 điều kiện: “có chứa thành phần clorine + thành phần chất béo + nhiệt” đều có thể sản sinh ra 3-MCPD, tuy nhiên với hàm lượng từ mức độ vi lượng, vết hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau

Những thực phẩm nào ngoài nước tương và sản phẩm chế bién từ đậu nành qua thuỷ phân bằng acid dưới nhiệt độ có chứa 3-MCPD sẽ được đề cập trong một bài viết khác Và cho đến hiện nay, cơ chế nhiễm như thế nào, hình thành như thế nào, ở mức độ nào để có thể hình thành được 3-MCPD trong thực phẩm vẫn chưa được hiểu ngọn ngành Tuy nhiên, một khi đã sinh ra thì tính ổn định của cấu trúc 3-MCPD phụ thuộc vào độ pH và

nhiệt độ môi trường Độ pH càng cao (kiềm) và nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ 3-MCPD bị

phân huỷ tăng lên

Sự hình thành 3-MCPD trong thực phẩm do quá trình sử dụng acid clo-hydric (HCl)

thuỷ phân protein thực vật (hay còn gọi là acid-HPV) đã được phát hiện từ những năm 80s

nhưng các kết quả khảo sát lần đầu tiên được công bố là vào được Collier và đồng nghiệp

lần đầu tiên mô tả vào năm 1991

Và theo khảo sát và những năm 1990 và 1992 của MAFF (Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp)

của Anh khảo sát và công bố cho thấy gần như nồng độ của 3-MCPD cao ở mức 100mg/kg

thực phẩm là rất phổ biến vào thời đó nhưng đã giảm đi rất nhiều vào các thời điểm sau

này

Một trong những sản phẩm công nghiệp có sử dụng acid thuỷ phân protein thực vật đó

là sản phẩm xì dầu (nước tương) và dầu hào

Hình 1 quá trình hình thành 3-MCPD trong thực phẩm (2)

Nói tóm lại tất cả các hợp chất chứa thành phần chloro, hợp chất chứa thành phần chất

béo và được xúc tác bởi nhiệt độ thì hình thành MCPD Cường độ phản ứng tạo

3-MCPD phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ Ở điều kiện tối ưu là 2000OC thì lượng 3-MCPD tạo

thành là 50 mg/kg glycerol tham gia phản ứng Ở 10000C hàm lượng 3-MCPD sinh ra chỉ

là 0,6mg/kg

Dichopropanol 1,3-dichloro-2-propanol ( 1,3-DCP )

3-monochloropropandiol-1,2-diol

5.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành 3-MPCD:

Theo Collier et al, (1991) cho rằng sự bền vửng của 3-MCPD có được là tùy thuộc vào

2 yếu tố: pH và nhiệt đo thích hợp Nếu pH càng cao và nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ hợp thành 3-MCPD lại càng giảm đi.(1)

 pH=8 trong điều kiện nhiệt độ 25°C

 1000C 0,6mg 3-MCPD /kg glycerol

 2300C 50mg 3-MCPD /kg glycerol

Điều chỉnh nhiệt độ / thời gian hồ sơ (thấp hơn nhiệt độ cho thời gian hơn) đã được xác định là một lựa chọn tiềm năng cho việc giảm 3-MCPD trong malts rang khô và các sản phẩm rang thực phẩm

Hàm lượng lipid, chất béo thực vật : đạm (protein) thuỷ phân được xử lý bằng một hợp chất kiềm để giảm nồng độ lipid

6.Cách xác định hàm lượng 3-MCPD trong thực phẩm (1)

- Dùng các chất hoạt tính diatomit để hấp thụ chất choloropropanol trong sản phẩm dạng lỏng

- Tăng cường nồng độ 3-MCPD bằng heptafluonbutyrylimidazole

- Dùng phương pháp sắc kí dò khối phổ để xác định hàm lượng 3-MCPD Mẫu được đồng nhất và trộn với dung dịch natri clorua bão hòa sau đó cho hấp thụ lên cột

kielselgurh Các chất này được chiết bằng diethyl ether và tạo dẫn xuất với

heptafluorobutyric acid anhydrid

Các dẫn xuất được tách bằng sắc ký khí mao quản, phát hiện và định lượng bằng detector khối phổ Độ chính xác đạt được khá tốt với RSD% là 3-9%, độ thu hồi tính trên mẫu thêm chuẩn trên 90%

Giới hạn định lượng là 10 mg/kg, đáp ứng yêu cầu của các tổ chức trên thế giới Phương pháp này đã được ứng dụng để phân tích 3-MCPD và 1,3-DCP trong các loại nước tương và tương đặc trên địa bàn Hà Nội Kết quả cho thấy sự có mặt của 3-MCPD và 1,3-DCP trong các loại nước tương sản xuất trong nước với nồng độ cao hơn các loại nước tương nhập ngoại

Nồng độ 3-MCPD cao nhất là 116 mg/kg Ngược lại, các loại tương đặc bao gồm tương bần truyền thống của Việt Nam không phát hiện thấy 3-MCPD và 1,3-DCP

- Phương pháp phân tích 3-MCPD theo AOAC2000 đối với những mẫu chứa hàm lượng chất béo cao người ta cần thêm một số các bước làm tinh sạch mẫu và việc phân tích được thực hiện nhiều lần

- Định lượng 3-MCPD mức 0.01mg/kg và sai số cho kết quả phân tích 3-MCPD +/- 0,004 mg/kg với mẫu 0.01mg/kg

7 Giới hạn hàm lượng 3-MCPD an toàn cho sản phẩm thực phẩm (3)

Quốc gia

Nồng độ 3-MCPD cho phép trên 1kg nước tương (mg/kg)

Canada, Phần Lan, Áo, Các Tiểu

Úc , Newzeeland 0,2

Liên hợp Châu Âu , Hà Lan , Hy

Bảng 1: đinh mức 3-MCPD an toàn ở mỗi quốc gia (3)

Dựa vào đâu mà họ có thể đưa ra những con số như vậy?

Thứ nhất, dựa vào liều tối đa cho phép cơ thể dung nạp trên một ngày Cho đến hiện nay FAO/WHO khuyến cáo liều tối đa cho phép một cơ thể có thể dung nạp tối đa là

2microgam/kg thể trọng (tức là 0.002mg/kg), hay một người cân nặng 50kg có thể cho phép thu nạp đến 0.1mg/ngày Con số 0.002mg/kg này là dựa trên kết quả nghiên cứu ở chuột cho thấy liều thấp nhất có thể gây độc cho chuột (cũng có nghĩa là liều tối đa không gây hại) đó là 1.1mg/kg, rồi chia cho một hệ số bất định cho phép dung sai, cũng như chuyển đổi giữa các loài sinh vật khác nhau (chuột và người), ở đây giới khoa học đưa ra

hệ số 500, do đó là 0.0022 hay làm tròn là 0.002mg/d, gọi là mức thu nạp có thể chấp nhận được mỗi ngày (tolerable daily intake, TDI) hay chặt chẽ hơn phải gọi là định mức tạm thời cho phép cơ thể thụ nạp mỗi ngày (provisional maximum tolerable daily intake, PMTDI), bởi vì chưa có số liệu nghiên cứu cụ thể trên người, đây mới chỉ là ước tính từ chuột

Bước thứ hai, giới nghiên cứu của mỗi nước cần phải tiến hành nghiên cứu khảo sát trong quần thể xem người dân của mình hiện đang dung nạp mức 3-MCPD (bảng 2) và tiêu thụ sản phẩm nước tương trung bình bao nhiêu trên một ngày (dựa trên các sản phẩm nước tương hiện lưu hành); ngoài ra họ phải tính toán đến con số những người dùng tối đa trong một ngày là bao nhiêu

Bảng 2: Mức độ tiêu thụ 3-MCPD mỗi ngày của người dân được tính ra đầu người trong toàn quốc trong thời điểm khảo sát (2)

(mg/người/ngày)

Mức tiêu thụ cao (mg/người/ngày)

0.63 (95 bách phân vị)

* 90 bách phân vị có nghĩa là có khoảng 10 phần trăm dân số tiêu thụ ở mức này

Như vậy chúng ta dễ thấy là người Nhật dùng nước tương nhiều hơn cả so với Úc và Mỹ

Và như thế, với một người trung bình của âu châu (mặc định là 70kg) thì tính bình quân đầu người, theo mức cho phép thu nạp hiện hành, là mỗi ngày một cơ thể trung bình tiêu thụ 0.14g 3-MCPD (70 x 0.002), thì mới mức mặc định đó, tại thời điểm khảo sát, mỗi người dân Nhật trung bình đã tiêu thụ vượt ngưỡng quy định 3.85 lần (hay 285%), và những người dùng nhiều thì vượt 7.86 lần (686%) mức cho phép Nhưng xin nhắc lại đây

là con số tính trung bình cho một người dân có cân nặng như nhau là 70kg, và sức khoẻ được cho là như nhau Con số này sẽ vượt rất rất nhiều lần nếu tính riêng cho từng cá thể, thí dụ như trẻ em, hoặc những người ăn chay trường, sử dụng nhiều nước tương

Dựa vào chỉ số tiêu thụ 3-MCPD hiện hành, cân nhắc với nguồn thu nạp 3-MCPD từ các thực phẩm khác, cộng với cân nhắc khả năng đáp ứng kỹ thuật của giới thương mại, để đặt

ra một định mức 3-MCPD nào đó dung hoà được liều tối đa cho phép mà nhà sản xuất cũng có thể đáp ứng được Có nghĩa là lượng 3-MCPD phải giảm xuống đến mức để cho một người dân trong nước dùng ở mức tối đa mà vẫn không bị nhiễm độc Lấy thí dụ, nếu quy định cho phép 3-MCPD là 1mg/kg nước tương, thì nếu một người cân nặng 50kg một ngày người này dùng đến 100ml nước tương thì cơ thể người này có thể thu nạp đến 0.1mg 3-MCPD trong ngày chỉ riêng từ nước tương vừa sát với quy định lượng tối đa thu nạp cho người này là 0.1mg (50 x 0.002) Như vậy là rất nguy hiểm, vì người đó đã tới con số giới hạn mà mới chỉ có sử dụng nước tương mà thôi Một điều thực tế là không thể quy định cho mỗi người dân chỉ được ăn bao nhiêu nước tương trong một ngày, mà phải quy định nhà sản xuất phải giảm lượng 3-MCPD như thế nào mà để cho có người sử dụng nước tương nhiều cũng không bị vượt quá mức Và vì lý do đó mà một số nước như Anh Quốc hay Liên hiệp Âu châu, quy định mức 3-MCPD tối đa cho phép trong sản phẩm nước

tương chỉ là 0.01mg/kg hay 0.02mg/kg là “nhằm mục đích bảo vệ người tiêu dùng để giảm thiểu yếu tố nguy cơ của nước tương gia tăng tích luỹ vào mức độ cơ thể tiêu thụ cho phép hàng ngày là 2microgram/kg cơ thể, bởi vì 3-MCPD còn có thể đến từ các nguồn thức ăn khác nữa” Với Malaysia, vì mức độ tiêu thụ nước tương trung bình của người dân cao,

nên quy định cho phép hàm lượng 3-MCPD trong nước tương ở đây cũng rất thấp

Cho đến hiện nay, ở Việt nam giới chức thẩm quyền đã có quy định hàm lượng tối đa cho phép sự hiện diện của 3-MCPD trong 1kg nước tương là 1mg/kg Quy định này được cho

là an toàn sức khoẻ cho người tiêu dùng Nhưng theo chúng tôi được biết cho đến hiện nay, Việt nam hiện vẫn chưa có một công trình khảo sát nào có tính hệ thống để đánh giá mức tiêu thụ trung bình, tối thiểu và tối đa đối với sản phẩm nước tương của người dân, trong khi đó sản phẩm nước tương là một sản phẩm được sử dụng khá phổ biến ở Việt nam Thiết nghĩ một công trình đánh giá như vậy là cần thiết để trước hết là có thể đảm bảo được sức khoẻ cho người tiêu dùng và cũng để dung hoà được khả năng chấp nhận về tiêu chuẩn kỹ thuật cho người sản xuất, bởi vì thay đổi một công nghệ sản xuất cũng gây tác hại không nhỏ đối với nền kinh tế của doanh nghiệp và địa phương

8 Thực phẩm nào chứa 3-MCPD

Về nguyên tắc 3-MCPD có thể tìm thấy ở tất cả những loại thực phẩm mà quá trình chế biến chúng có sự kết hợp giữa chất béo, axit chlohydric và gia nhiệt

Từ những năm 80 của thế kỷ trước người ta đã phát hiện ra 3-MCPD trong thực phẩm nhưng các kết quả khảo sát đầu đủ lần đầu tiên được công bố bởi Collier và cộng sự (1991)

theo báo cáo của MAFF ( 1991 ) cho biết nồng độ 3-MCPD cao nhất ở mức 100mg/1kg thực phẩm là phổ biến thời đó

Kết quả khảo sát 300 mẫu thực phẩm, 90 mẫu nước tương và nhiều phụ liệu thực phẩm

ở châu Âu và Canada thấy rằng 89/300 sản phẩm thực phẩm được khảo sát có chứa 3-MCPD gồm :

 các sản phẩm nướng từ ngũ cốc (bánh mì, bánh qui mặn, bánh carket, …),

 sản phẩm rang (cà phê, hạt điều ) hàm lượng trung bình 0,012ppm,

 các phụ liệu là dextrin vàng sản xuất bằng phương pháp axit, malt bia,

 các sản phẩm được chê biến bằng các chất béo thực vật và được gia nhiệt như sữa, cách sản phẩm thịt hun khói xúc xích, pho mai, salami…

 đặc biệt là nước tương, dầu hào

Khảo sát 300 mẫu thực phẩm, 90 mẫu nước tương có 89/300 sản phẩm chứa 3-MCPD, nước tương, dầu hào là những sản phẩm có hàm lượng 3-MCPD cao nhất chiếm 22%

Loại thức ăn Hàm lượng 3-MCPD Malt extract

Wholemeal bread crumbs Salami

Cheese alternative Soup powder

0.055 mg/kg

0.030 mg/kg 0.016 mg/kg 0.043 mg/kg 0.045 and 0.041 mg/kg

Bảng 3 Hàm lượng 3-MCPD trong các loại thực phẩm (3)

Hình 2 một số các mẫu sản phẩm thực phẩm chứa 3-MCPD

Theo Crews et al (2002) thì hàm lượng 3-MCPD tăng lên của một số thức ăn sau khi nướng (grilling, toasting) và dùng microwave; nhưng trong việc nấu, hàm lượng của 3-MCPD không đáng kể so với trứơc khi nấu

Grillin and toasting breads

Most cheeses grilling

Cheese in Microwave cooking

Retail batters không có 3 MCPD( Batter

là hợp chất của bột trứng sửa để nấu

nướng)

Roasted dark malt

Foods cooked

3-MCPD in breads up to 0.3 mg/kg 3-MCPD incheeses up to 0.1 mg/kg

3- MCPD in cheeses cooked in microwave up levels in some cheeses

3-MCPD in batter after frying up to 0.1mg/kg

Tỉ lệ 3-MCPD càng cao * Rất ít hoặc không có 3-MCPD

Bảng 4 hàm lượng 3-MCPD trong quá trình đun nấu (5)

9 Mức độ độc hại của 3-MCPD :

3-MCPD tác dụng nhậy cảm đến vùng thận giới hạn sử dụng được thiệt lập trên những nghiên cứu về hiện tượng nhiễm độc ở động vật, 3-MCPD không phá hại vật chất di truyền trong cơ thể không có tiềm năng gây ra ung thư

Nghiên cứu thực nghiệm về độc tính

Liều gây độc cấp tính qua đường uống của 3-MCPD ở chuột cống (rat) là 150mg/kg thể trọng Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại (ngắn hạn) ở nồng độ 1mg/kg thể trọng thì

có biểu hiện giảm độ di chuyển của tinh trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột cống đực cũng như các loài có vú khác (với liều sử dụng cao hơn liều trên) Nếu cho chuột nhà (mouse) và chuột cống tiếp xúc với liều 25mg/kg cơ thể thì có thấy xuất hiện các thương tổn ở hệ thần kinh trung ương

Cũng đã có bốn nghiên cứu dài hạn tường trình về độc tố và khả năng gây ung thư, hai nghiên cứu trong số đó tiến hành trên chuột nhà và chuột cống Tuy nhiên chỉ có một nghiên cứu được xác nhận là đủ tiêu chuẩn để có thể đánh giá được nguy cơ Nghiên cứu này cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với 3-MCPD sẽ bị tổn thương thận tiến triển mãn tính, tăng sản ống thận và u tuyến Ngoài ra cũng tìm thấy các tổn thương quá sản và tân sản ở các tế bào Leydig của tinh hoàn, tuyến vú, tuyến tuỵ và bao quy đầu Ngoài ra cũng thấy tỷ lệ phát sinh của thương tổn tăng sản hoặc khối u chịu ảnh hưởng hiệu ứng liều

lượng, gặp ở tất cả các nhóm động vật nghiên cứu [có nghĩa là tỷ lệ thương tổn gia tăng

khi cho tiếp xúc với liều lượng cao hơn, và giảm xuống khi giảm liều tiếp xúc] Trong

nghiên cứu này, các khoa học gia xác nhận thương tổn tăng sản ống thận là tai biến nhạy nhất

Nghiên cứu về tính đột biến ở tế bào vú biệt lập cho thấy thường là dương tính nhưng phải với liều tiếp xúc khá cao (0.1-9mg/ml) Một số thử nghiệm về tính đột biến trong cơ thể cho thấy kết quả âm tính Tóm lại, uỷ ban khoa học hiện thời kết luận 3-MCPD chưa phải là độc tố gây tổn hại gen trong cơ thể

Nghiên cứu quan sát trên người

Cho đến nay, vẫn chưa có một nghiên cứu dịch tễ học hay lâm sàng nào về tác hại của 3-MCPD trên người cả Tuy nhiên, nghiên cứu trên tế bào tinh trùng người trong phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu ứng hiệp lực giữa 3-MCPD với nguyên tố đồng (Cu) làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng Tăng nồng độ ure và creatin trong máu ảnh hưởng đến chức năng thận

10 Hiện trạng hàm lượng 3-MCPD trong các sản phẩm hiện nay (5)

kết quả khảo sát của ANZFA

Nhãn hiệu Loại sản phẩm Dung tích Mẫu lô hang,

hạn sử dụng

Quốc gia sản xuất

3-MCPD

Gloden

Mountain

Soya bean Seasoning sauce

740 26/01/04 Thailand 91.2

Golden

Mountain

Soya bean Seasoning sauce

Golden

Mountain

Soya bean Seasoning sauce

Golden

Mountain Soya beanSeasoning sauce 740 04/3/02 Thailand 61.1

Golden

Mountain Soya beanSeasoning sauce 200 19/4/03 Thailand 73.0

Golden

Mountain

Soya bean Seasoning sauce

Wanjashan All purpose

Seasoning sauce

Wanjashan All purpose

Seasoning sauce

Tau vị iểu Soya bean sauce 200 4/2000 VietNam 3.93

Tài vị iểu Seasoning sauce 750 10/7/01 Viet Nam 61.2

Soya bean

Golden

Mountain

Soya bean sauce Seasoning sauce

Kim Lan

in Chinese

Soy sauce (in Chinese)

Zu Miao Fo shan soy

Superior sauce

Zu Miao Mushroom soy

sauce

NT* - Not tested (Source: www Anzfa.gov au)

Kết quả khảo sát của Queensland Healthy

Brand Product

description Pack size Best before

date

Country of origin 3-MCPD mg/kg 1,3-DCP mg/kg

Golden

Mountain

Soybean seasoning sauce

740 ml 26/01/04 Thailand 91.2 0.5

Golden

Mountain

Soybean seasoning sauce

740 ml 23/3/04 Thailand 148.2 0.6

Golden

Mountain

Soybean seasoning sauce

Golden

Swan