Chất màu tổng hợp tartrazine và sunset yellow FCF trong thực phẩm

Chất màu tổng hợp tartrazine và sunset yellow FCF trong thực phẩm

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn, góp ý

và cung cấp tài liệu trong thời gian qua để chúng em có thể hoàn thành đề tài này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô trong Trung tâm học liệu trường đại học Cần Thơ và thư viện khoa Nông Nghiệp đã cung cấp tài liệu

để chúng em có thể hoàn thành đề tài này

Sắc màu là một phần của cuộc sống Ngay từ khi nhận thức của con người bắt đầu phát triển, con người đã để ý đến những sự thay đổi của thế giới xung quanh và đã biết để ý những cái hay, cái đẹp Lúc này, mọi người cũng đã biết tự làm đẹp cho mình và làm đẹp cho những người xung quanh và màu sắc đã được sử dụng nhiều ngay từ đó Ban đầu, tất cả những màu sắc mà con người sử dụng chỉ là những màu được lấy chủ yếu

từ tự nhiên

Do các nguồn tạo ra màu sắc từ thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, cùng với sự phát triển ngày càng cao của khoa học, các nhà khoa học trong thời gian gần đây đã tìm ra các loại màu sắc khác đa dạng không kém gì những màu trong tự nhiên, đó là màu tổng hợp Lợi điểm của màu tổng hợp là màu rất bền không bị tác dụng do thời gian, nhiệt độ hay ánh sáng

Trong thực phẩm, màu giữ một địa vị rất quan trọng Nó làm cho sản phẩm bắt mắt hơn, gây chú ý cho người mua và gây ảnh hưởng tốt về phẩm chất của món hàng Hiện nay việc sử dụng phụ gia trong thực phẩm

là một vấn đề nóng bỏng đang được mọi người quan tâm, đặc biệt là việc

sử dụng chất màu tổng hợp Vì vậy em chọn đề tài “Chất màu tổng hợp

Tartrazine và Sunset yellow FCF trong thực phẩm”, thông qua đề tài này

em mong rằng có thể cung cấp những thông tin chi tiết về hai chất màu đang được sử dụng phổ biến trong thực phẩm, để từ đó giúp mọi người hiểu biết sâu hơn về chúng và sử dụng một cách hợp lý

Vì kiến thức còn hạn hẹp nên trong đề tài không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của thầy

Em xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG I: PHẨM MÀU AZO

I Giới thiệu sơ lược về phẩm màu azo:

1 Cấu tạo:

Phẩm màu azo là những màu tổng hợp chứa nhóm -N=N-, như một phần của cấu trúc Nhóm azo không xuất hiện trong tự nhiên Hầu hết phẩm màu azo chỉ chứa một nhóm azo, một vài chứa hai, ba hoặc nhiều hơn Cũng được biết như những thuốc nhuộm nhựa than đá, chúng có một vòng thơm được liên kết với liên kết azo và nối với một naphtalen hay benzen (thứ) hai Sự khác nhau chủ yếu ở vòng thơm, những nhóm quanh liên kết azo giúp ổn định nhóm -N=N- bởi nó tạo nên một hệ thống chuyển rộng, điều này cũng có hiệu quả trong việc sản xuất nhiều hợp chất azo có màu Khi hệ thống chuyển vị và phân chia thì thường hấp thụ thường xuyên ánh sáng của vùng khả kiến Hợp chất azo vòng thường ổn định và

có khuynh hướng để xản xuất những màu cực sáng

Phẩm màu azo E180 : Lithol Rubine BK

2 Tính chất:

Azo bền hơn tất cả các phẩm màu thực phẩm tự nhiên Phẩm màu azo bền trong phạm vi pH rộng trong thực phẩm, bền với nhiệt và không bị phai màu khi phơi dưới ánh sáng và oxi Điều này làm cho phẩm màu azo được ứng dụng hầu hết trong các loại thực phẩm Bất lợi duy nhất là phẩm màu azo không tan trong dầu hoặc chất béo Chỉ khi nào phẩm màu azo kết

hợp với một phân tử chất béo hòa tan hoặc khi chúng bị phân tán thành những phân tử nguyên chất, dầu có thể được tạo màu

Phẩm màu azo chiếm khoảng 60 - 70% của tất cả các phẩm màu được dùng trong sản xuất thực phẩm và vải Theo lý thuyết, phẩm màu azo có thể làm nên một cầu vồng đầy đủ sắc màu, nhưng phẩm màu vàng và đỏ phổ biến hơn phẩm màu xanh và nâu

Bảng 1: Bảng mẫu những màu tổng hợp dùng trong thực phẩm

3 Ảnh hưởng của phẩm màu đến người sử dụng:

a Tính độc:

Độ độc nhạy của phẩm màu azo được định nghĩa theo tiểu chuẩn về phân loại những chất độc hại là chậm hơn Mức độ độc hại trực tiếp của

phẩm màu azo sẽ không đạt tới bởi việc tiêu dùng nó được tạo màu trong thực phẩm

Phẩm màu azo hòa tan nhiều trong nước nhưng chúng không tích tụ trong cơ thể mà trao đổi qua gan và được bài tiết trong nước tiểu Thực phẩm thông thường được tạo màu ở mức mg phẩm màu/kg thực phẩm Để đạt đến liều lượng gây tử vong thì trung bình một người trưởng thành phải

ăn hơn 100kg thực phẩm được tạo màu trong một ngày

Tuy nhiên một số phẩm màu azo đã được cấm dùng trong thực phẩm

vì tính độc hại bên cạnh hiệu quả của nó

Cơ cấu liên kết vòng là phần không bền nhất của phân tử và dễ dàng

bị phân tách bởi enzim trong những loài động vật có vú, bao gồm cả con người Liên kết vòng có thể bị giảm và tách ra, kết quả là phân tử phân ly thành hai phần Phản ứng này được thực hiện bởi một loại enzim Nó không là một enzim đặc biệt, được tìm thấy trong nhiều sinh vật và trong những loài động vật có vú

Sau khi bị chia tách, thành phần amin được hấp thụ trong ruột và được bài tiết trong nước tiểu Tuy nhiên, tính phân cực của phẩm màu azo ảnh hưởng đến sự trao đổi chất và thường xuyên đến sự bài tiết Sunfat của phẩm màu azo xuất hiện làm giảm độ độc bởi việc tăng cường bài tiết qua nước tiểu của những phẩm màu Phẩm màu Sulphonated chủ yếu là hợp chất mono-, di- và trisulphonated được thế giới cho phép sử dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược liệu

Khi một vài thứ phẩm của phẩm màu được tìm thấy có thể gây ung thư và đột biến ngay sau đó, những phẩm màu này không được phép sử dụng, như trong thực phẩm

b Tính hiếu động:

Một vài màu thực phẩm được xác nhận làm tăng hoặc là nguyên nhân tính hiếu động ở trẻ con, đặc biệt là phẩm màu azo Từ năm 1970 hiệu quả của phẩm màu azo về sự hiếu động đã được nghiên cứu Tất cả

các nghiên cứu là không thuyết phục và một vài nghiên cứu trái ngược nhau Một bất lợi chính của những nghiên cứu là không có những chất chỉ thị tinh khiết và trong nhiều trường hợp bản báo cáo của cha mẹ được dùng Thông thường sự ghi nhận của cha mẹ là không chính xác làm cho

sự giải thích khó khăn Cũng có một vài nghiên cứu chỉ ra kết quả của tính hiếu động dựa trên sự ghi nhận của cha mẹ, nó dựa vào thông số sinh lý của trẻ con Trong những năm gần đây tất cả các nghiên cứu về phẩm màu azo đều không có kết quả, kết quả lớn nhất là sự quan sát ở trẻ con về sự kết hợp giữa phẩm màu azo và axit benzoic

c Gây dị ứng:

Phẩm màu thực phẩm azo không gây ra những phản ứng phụ nhiều Nhiều phẩm màu azo trong vải gây ra sự nhạy cảm và dị ứng với da, nhìn chung không dùng trong phẩm màu thực phẩm

Phẩm màu azo là quá nhỏ để có hậu quả trực tiếp trên hệ thống miễn dịch và không là nguyên nhân của những phản ứng phụ Tuy nhiên, một vài phẩm màu azo, đặc biệt là tartrazine, có thể làm tăng những phản ứng phụ tạo ra những chất khác Tương tự tartrazine có thể làm tăng những triệu chứng ở người như bệnh hen suyễn và sự rối loạn

Bảng 2: Danh sách một số phẩm màu azo dùng trong thực phẩm

E102 :

Tartrazine

E107 :

Yellow

2G

E110 :

Sunset

Yellow

E122 :

Azorubine

E123 :

Amaranth

E124 :

Ponceau

4R

E129 :

Allura

Red

E151 :

Brilliant

Black

E154 :

Brown FK

Sự kết hợp của:

4-(2,4-diaminophenylazo)benzenesulfonate, sodium

4-(4,6-diamino-m-tolylazo)benzenesulfonate, sodium

4,4'-(2,4-diamino-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disodium

4,4'-(4,6-diamino-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disod

4,4',4

-(2,4-diaminobenzene-1,3,5-trisazo)-tri(benzenesulfonate), trisodium

4,4'-(2,4-diamino-5-methyl-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disodium

E155 :

Brown HT

E180 :

Lithol

Rubine

BK

Hình 1: Thực phẩm sử dụng phẩm màu azo

II Sản xuất phẩm màu azo:

Công thức chung để sản xuất phẩm màu azo gồm hai hợp chất hữu cơ: một thành phần liên kết và một diazo Khi những hợp này biến dạng một cách đáng kể, một phạm vi rộng của phẩm màu có thể sử dụng, đặc biệt những phần tử đầu có thể sử dụng và rẽ Hơn nữa, tính đơn giản của phản ứng nên qui trình có thể nâng lên hay hạ xuống một cách dễ dàng Năng lượng cho phản ứng thấp, khi đó tất cả hóa chất đều phản ứng trên hay dưới nhiệt độ phòng Môi trường tác động giảm vì tất cả các phản ứng đều được tiến hành trong nước, nó dễ dàng và rẽ để thu, làm sạch và xử lý Những nhà máy sản xuất azo đều rất rẻ

Chất màu tổng hợp azo được sử dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm, thuốc, vải và in ấn

(nhựa than đá) Thực hiện các phản ứng

+[NaNO2 + HX] (HNO2)

Thực hiện phản ứng ghép đôi

CHƯƠNG II: PHẨM MÀU TARTRAZINE

I Tên gọi và cấu tạo:

1 Tên gọi:

Phẩm màu này có tên thương mại là tartrazine Tartrazine là một monoazo có nguồn gốc từ nhựa than đá hay tartaric acid Tartrazine được biết như là FD&C Yellow no 5, C.I.food Yellow 4, EEC Serial no E102 (E 102)

Tên IUPAC: trisodium

5-hydroxy-1-(4-sulfonatophenyl)-4-(4-Nguyên liệu đầu

Muối của amin thơm

bậc 1 ArNH3X

sản phẩm

Làm lạnh ở nhiệt độ từ

0-10oC khoảng 30-60 phút Muối diazonium ArN2X

2 Cấu tạo:

Trọng lượng phân tử: 534.37 g/mol

Công thức phân tử: C16H9N4Na3O9S2

Công thức cấu tạo hóa học:

Cấu trúc không gian ba chiều:

II Tính chất:

1 Tính chất vật lý:

Tartrazine là một phẩm màu tổng hợp tan nhiều trong nước 140 gms/ lít, ở dạng kết tinh trong như pha lê hoặc ở dạng bột (hạt) rắn, mịn, có màu vàng chanh, không mùi vị bền với nhiệt và ánh sáng, có độ hấp thụ cực đại trong một dung dịch tại bước sóng 427± 2 nm

Tartrazine thông thường được dùng kết hợp với các màu khác như

E133 Brilliant Blue FCF hoặc E142 Green S tạo ra nhiều dạng màu xanh

Tạo màu vàng cho sản phẩm, làm cho sản phẩm bắt mắt hơn, gây chú ý cho người mua và gây ảnh hưởng tốt về phẩm chất của món hàng

Trạng thái vật lý Kết tinh trong như pha lê hoặc ở dạng bột (hạt) rắn, mịn

2 Tính chất hóa học:

Sản phẩm phân hủy nguy hiểm Không được xác nhận

Độ tương hợp hóa học Tác nhân khử mạnh, tác nhân hủy màu, những acid và kiềm mạnh

Những màu tổng hợp như tartrazine được sử dụng thường xuyên hơn trong công nghệ thực phẩm bởi vì nó rẻ hơn phẩm màu tự nhiên, không biến đổi màu và có tác dụng vô cùng mạnh (ít có thể kiếm được một chất

có cùng hiệu ứng), và ổn định trong những nhiệt độ xử lý cao, những acid, khí carbonic, kho và chiếu sáng

- Điều kiện cần tránh: đun nóng ở nhiệt độ cao, lưu trữ dưới điều kiện

ẩm

- Chất màu này bền dưới điều kiện bảo quản và sử dụng bình thường nhưng nhạy cảm với không khí ẩm

- Bảo quản và lưu trữ: tránh sự hình thành bụi, bảo quản ở nơi kín đáo với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm xung quanh thích hợp

III Cơ chế biến đổi phẩm màu azo - tartrazine trong cơ thể:

Những phẩm màu azo là những màu tổng hợp được sử dụng phổ biến nhất trong thực phẩm, cấu tạo chủ yếu của nó có chứa liên kết -N=N-, chất màu vào ống ruột tùy thuộc vào hoạt động của acid, những enzim tiêu hóa và vi khuẩn ở ruột Hợp chất azo có thể đi trực tiếp đến ruột sau khi ăn vào miệng hay thấm qua mật không chịu sự điều khiển của đường tiêu hóa Chúng bị khử bởi những men khử azo từ vi khuẩn đường ruột, với mức độ khử ít hơn bởi những enzym có ở gan Bước dị hóa trước hết trong sự khử những phẩm màu azo đi cùng với sự giảm độ hấp thụ ánh sáng khả kiến và sau đó làm phai màu phẩm màu, việc khử liên kết azo tạo ra những amin thơm (hình 2)

Hình 2: Cơ chế sự khử phẩm màu azo

IV. Ứng dụng:

Tartrazine được sử dụng rộng rãi trong những đồ uống màu sắc, thức ăn, những loại thuốc, với mục đích nhận dạng và tạo bề ngoài hấp dẫn

Thực phẩm: thức ăn trong đó tartrazine được sử dụng phổ biến bao gồm các loại bánh, ngũ cốc, những đồ uống nhẹ (đặc biệt nước cam), những đồ hộp, kem đá và món tráng miệng đông lạnh khác, kẹo, các loại dưa chua, nước sốt và những gia vị, đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (sữa sôcôla, sữa ca cao, sữa chua uống, sữa đặc,…); Sữa lên men (nguyên kem); Các sản phẩm tương tự pho mát; Thức ăn tráng miệng có sữa (sữa lạnh, sữa chua hoa quả,…); bơ và bơ cô đặc; Margarin và các sản phẩm tương tự; Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả; Quả thanh trùng đóng hộp hoặc đóng chai; Các loại bánh nướng, mì trứng, bánh snack, tôm, giáp xác, rượu, sản phẩm mật ong và chanh,…

Hình 3: Thực phẩm có sử dụng phẩm màu tartrazine

Hình 4: Tartrazine ở dạng rắn và dạng lỏng

Thuốc: tartrazine có thể dùng để tạo màu cho vỏ viên nang thuốc Phẩm màu thêm vào thuốc được điều chế ở cả hai dạng rắn và lỏng, bao gồm những thuốc thông thường được chỉ định và những thuốc không có chỉ định Ví dụ như những thuốc bổ sung chất dinh dưỡng (vitamins), những thuốc kháng histamin, thuốc kháng sinh, thuốc giảm đau, thuốc chống trầm cảm, thuốc tránh thai, thuốc an thần, thuốc ngủ

Tartrazine có thể sử dụng cho những người có tôn giáo và ăn chay

Sử dụng kết hợp với các phẩm màu Brilliant blue FCF (E113) hay Green S (E142) tạo các sắc thái xanh khác nhau

Lượng dùng tối đa mỗi ngày (ADI) 7.5mg/kg thể trọng

Hàm lượng của tartrazine trong một viên thuốc hay một thỏi kẹo có thể thay đổi từ 0.02 - 2.5 mg, trong khi 250 ml đồ uống nhẹ có thể chứa đựng từ 0.8 - 8.0 mg tartrazine Những nồng độ cao được sử dụng trong

những thức ăn vặt như kẹo để tạo màu sáng để chúng dễ thu hút những đứa trẻ Tôm đóng hộp, Giáp xác, chân đầu tươi, đông lạnh và đông lạnh sâu có AID 30mg/kg

V. Tác dụng phụ của tartrazine:

Tartrazine nguyên chất không có tác dụng phụ, trừ những trường hợp mẫn cảm với hợp chất salicylat (như aspirin) và những người bị hen suyễn

Những triệu chứng có thể xảy ra là: đau nửa đầu, mờ mắt, ngứa, chảy nước mũi, nổi những vùng da đỏ Với nhiều thí nghiệm chứng tỏ tartrazine làm tăng huyết tương histamin ở người lớn

Khi kết hợp với benzoic acid (E 210) có thể gây ra tính quá hiếu động ở trẻ, được khuyến cáo là không nên sử dụng trong thức ăn của trẻ

VI Phương pháp xác định tartrazine trong thực phẩm:

Xác định tartrazine trong các thực phẩm bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp

(HPLC) kết hợp với phổ UV Phương pháp sắc ký lỏng cao áp được ứng dụng để xác định đặc trưng và định lượng tartrazine trong những thực phẩm khác nhau Sau khi trích ra, sự phân tích HPLC hoàn thành trong 10 phút Những nghiên cứu thu hồi 93 – 97%, yêu cầu phương pháp kiểm tra

từ ba mẫu thức ăn

Dụng cụ và dung môi:

Cột: Shodex Asahipak ODP-50 4 D (4.6 mmID* 150 mm) Dung môi rửa giải hấp: 0.01 M ( NH4)2HPO4 Nước./

CH3OH= 95/ 5

Tốc độ dòng chảy: 0.6 mL/ phút

Máy dò tìm: Shodex UV (254nm)

Cột nhiệt độ.: 40 0C

Sau khi được chiết ra bằng HPLC, đem chạy phổ UV dẫn qua đầu

dò ta thu được phổ của tartrazine, giải phổ sẽ xác định được công thức cấu tạo của tartrazine

Hình 5: Phổ UV của phẩm màu tartrazine

Mặc dù màu sắc là một yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của mỗi con người, nó giúp cho mọi vật trở nên tươi đẹp, đáng yêu hơn nhưng không vì vậy mà ta lạm dụng chúng Trong thực phẩm, màu có tác dụng kích thích sự thèm ăn, có tác dụng làm ngon miệng Tuy nhiên, nếu quá lạm dụng chúng trong thực phẩm thì sẽ dễ dàng bị ngộ độc, dễ dẫn đến những kết quả không mong muốn

Vì vậy khi sử dụng màu trong thực phẩm ta phải hết sức chú ý:

- Đối với nhà sản xuất thực phẩm: Cần phải có lương tâm nghề nghiệp, không vì chạy theo lợi nhuận mà sử dụng trái phép những chất tạo màu đã bị cấm sử dụng, điều đó sẽ gây ra nhiều nguy hiểm cho người sử dụng

- Đối với người tiêu dùng: Cần phải hết sức thận trọng trong việc lựa chọn thực phẩm, nên thận trọng khi mua những thực phẩm có màu sắc tươi, đẹp,…để tránh những nguy hiểm không mong muốn

(1) google.com

(2) vdict.com

(3) L.N Bình; Phụ gia trong chế biến thực phẩm; Trường Đại Học

Cần Thơ