NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM THỰC PHẨM HIỆN NAY, MỐI QUAN TÂM LỚN CỦA CÁC PHÕNG KIỂM NGHIỆM

Thực phẩm hiện rất nhiều và phức tạp, phụ gia thực phẩm rất đa dạng , đan xen với hóa chất có khả năng gây độc cố tình hay do thiếu hiểu biết được cho thêm vào để tạo được một đặc trưng

NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM THỰC PHẨM HIỆN NAY, MỐI QUAN TÂM LỚN

CỦA CÁC PHÕNG KIỂM NGHIỆM

Nguyễn Hồng Thảo, Nguyễn Phương Phi, Võ Trương Duy, Nguyễn Sĩ Hoàng Liên,

Đỗ Vũ Phương Thảo, Đinh thị Hà Long, Phạm thị Ánh, Chu Phạm Ngọc Sơn

Hội Hóa học TP Hồ Chí Minh Công ty Dịch vụ KHCN Sắc Ký Hải Đăng

PHẦN TRÌNH BÀY

II CÁC HÓA CHẤT ĐỘC HẠI

III NHỮNG THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH

KIỂM NGHIỆM ĐẢM BẢO AN TOÀN THỰC PHẨM

I NHỮNG SỰ KIỆN

1.Cung cấp thực phẩm (TP) hiện nay mang tính toàn cầu đòi hỏi phải

tăng cường giám sát để đảm bảo an toàn thực phẩm (ATTP)

2 Thực phẩm hiện rất nhiều và phức tạp, phụ gia thực phẩm rất đa dạng , đan xen với hóa chất có khả năng gây độc cố tình hay do thiếu hiểu biết được cho thêm vào để tạo được một đặc trưng nhằm đạt lợi nhuận bất chính

3 Mức độ nguy hiểm có thể rất lớn đối với những thực phẩm sản xuất tại các nước có hạ tầng chưa thật phát triển và cơ cấu giám sát chưa thật hiệu quả Các mối nguy hiểm: vi sinh, vật lý, hóa học, hàng nhái

(dinh dưỡng, thực phẩm biến đổi gen, protein học, độc chất học liên quan)

TÍNH TOÀN CẦU CỦA SỰ LÂY NHIỄM MELAMINE

HỆ THỐNG THÔNG BÁO VÀ CẢNH BÁO CỦA CHÂU ÂU VỀ CHẤT LƯỢNG

THỰC PHẨM CHO NGƯỜI VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Năm Số lô hàng không đạt

yêu cầu

Thứ hạng

Năm Số lô hàng không đạt

Trong những năm gần đây, hàng hoá Việt Nam xuất khẩu nhìn chung có chất

lượng tốt hơn nhờ các biện pháp quản lý chặt chẽ, hệ thống phòng kiểm nghiệm

ngày càng được tăng cường và hoạt động có hiệu quả

*Trong nước, vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) vẫn còn bị đe dọa và hiện đang là một vấn đề bức xúc\của xã hội.

*Quản lý VSATTP vẫn còn phần nào lỏng lẻo, chưa thật đảm bảo TP an toàn.

Việc nhiễm vi khuẩn độc hại vẫn còn chiếm tỷ lệ khá cao.

*Với tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa, tăng dân số khá nhanh hiện nay, nếu quản lý không chặt, nhiễm chéo từ độc chất môi trường ảnh hưởng không nhỏ đến VSATTP

*Việc giả nhãn hiệu, việc sử dụng những hóa chất nhái phụ gia TP có thể nguy

hại cho sức khỏe người tiêu dùng, vì mục đích lợi nhuận phi pháp, tạo nhiều vi phạm về ATTP:

-melamine trong sữa và sản phẩm từ sữa, đường cho vào mật ong

-DEHP dùng làm chất tạo đục, phẩm màu công nghiệp bị cấm dùng trong TP,

-nước tương nhiễm 3-chloro-1,2-propandiol (3-MCPD)

- phẩm màu công nghiệp rhodamine B nhuộm hạt dưa, 2,4-diaminoazobenzene dùng nhuộm gà vịt cho có màu vàng tươi, orange II nhuộm thịt quay và thịt xá xíu

cho có màu đỏ cam tươi bắt mắt

-kháng sinh, chất diệt nấm mốc trong nuôi trồng thủy sản,

-hóa chất tăng trọng bị cấm: clenbuterol và salbutamol, ractopamine , tạo thịt siêu

nạc trong chăn nuôi gia súc gia cầm

-trifluralin trong thủy sản và ethoxyquin trong tôm do bị nhiễm từ thức ăn

VSATTP của thức ăn đường phố: vẫn rất đáng lo

CÁC SỰ KIỆN VỀ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM

SỐ VỤ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM

SỐ NGƯỜI BỊ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM

SỐ NGƯỜI CHẾT

4 894

4 300 7135 7329 7828 5200 5664 4700 5400

71 53 57 55 61 35 51 27 33

Những khó khăn trong giám sát, kiểm nghiệm ATTP

*Trong tình hình sản xuất hiện nay, khó dự đoán hết tất cả những

đó rất hiếm khi kiểm soát chúng trọn vẹn.

•Việc nhập khẩu phi pháp qua biên giới những hóa chất, sản phẩm không rõ nguồn gốc, việc quản lý còn lỏng lẻo các phụ gia thực phẩm trong nước càng làm trầm trọng thêm sự mất VSATTP

* Phụ gia TP vẫn bày bán chung với hoá chất dùng cho mục đích khác , quãn lý Nhà nước chưa quy định rạch ròi, tạo điều kiện cho người sản xuất, vì lợi nhuận bất chính, lạm dụng trong chế biến TP.

* Lưu ý cùng một hóa chất nhưng sử dụng cho thực phẩm thì khắt khe hơn nhiều so với nhiều mục tiêu công

nghiệp khác

* Các quy định về tiêu chuẩn VSATTP ở nhiều nước trên thế giới ngày càng khắt khe, thường xuyên được duyệt lại, các đơn vị kiểm nghiệm phải liên tục cải tiến các phương pháp kiểm nghiệm phù hợp hơn vì nếu không thì cả xuất khẩu cũng bị đe dọa.

•Các phòng thử nghiệm cung cấp dịch vụ kiểm nghiệm thực phẩm phải đối mặt với những giới hạn liên tục được hạ thấp về mức độ nhiễm hóa chất có thể gây nguy hiểm

*Những hoạt động kiểm nghiệm càng lúc càng tăng cường có thể tạo ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường với việc sử dụng

những lượng lớn hóa chất và dung môi độc hại được thải bỏ thiếu kiểm soát sau đó.

giảm thiểu tối đa nguy hại cho sức khỏe và môi

*Nhiều phương tiện kiểm nghiệm hiện có trong nước chủ yếu kiểm soát được các đối tượng nhắm đến chứ chưa cho phép nhận diện thêm các chất lạ khác không nằm trong tầm nhắm Nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao, kinh nghiệm còn mỏng.

*không có những phương tiện kiểm nghiệm phù hợp để quản lý tốt chất lượng thực phẩm thì xuất khẩu sang EU, Bắc Mỹ, Nhật sẽ bị đe dọa

*Ngay cả trong nước, người tiêu dùng ngày nay cũng ngày càng ý thức rõ chất lượng thực phẩm không phải chỉ là ngon miệng, bắt mắt mà còn phải

an toàn, không gây hại đến sức khỏe

Báo cáo nầy xin được giới hạn vào những phức tạp trong kiểm nghiệm hóa chất hữu cơ độc hại trong thực phẩm bằng các

phương pháp sắc ký nhằm góp phần vào đảm bảo VSATTP trong tình hình thực tế hiện nay của Việt Nam

Agilent GC-MS/MS

II.CÁC LOẠI HÓA CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI

CÓ THỂ PHÁT HIỆN TRONG THỰC PHẨM

1 Hóa chất độc gốc tự nhiên:

* Cyanogenic glycosides trong măng, khoai mì

* Tetrodotoxin trong cá nóc và trong một số

hải sản khác

* Độc chất sinh học biển trong các loại nhuyễn

thể hai mảnh vỏ (ASP, DSP,PSP)

* Mycotoxins (aflatoxin, ochratoxin…)

* Histamine và các biogenic amines khác

2 Các loại thuốc bảo vệ thực vật

bị cấm hoặc dùng quá giới hạn

3 Các loại thuốc thú y, dược liệu bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép ( tetracyclines, sulfonamides, aminoglycosides, chloramphenicol, malachite green, crystal violet, nitrofurans, fluoroquinolones, nitroimidazoles, beta-agonists nhƣ clenbuterol, salbutamol, ractopamine…)

4 Phụ gia bị cấm hoặc dùng quá giới hạn cho phép (chất bảo quản,

phẩm màu…)

5 Hóa chất độc sinh ra trong quá trình chế biến thực phẩm

(acrylamide, 3-chloro-1,2-propandiol, 1,3-dichloro-2-propanol…)

KHÁNG SINH ACRYLAMIDE

3-MCPD

6 Hóa chất độc gốc môi trường ( kim loại nặng, alkylphenols, PAH,

fructose để tăng ngọt mật ong, sữa pha loãng với nước, phẩm màu

Sudan trong bột ớt, bột cary, DEHP tạo đục…)

DEHP MELAMINE

BIS PHENOL A

ĐỘC CHẤT DỄ SINH RA TỪ CÁCH CHIÊN, XÀO NƯỚNG LÀM THỨC ĂN CỦA TA.

HÀM LƯƠNG ACRYLAMIDE ĐẶC BIỆT CAO TRONG KHOAI TÂY CHIÊN.

IARC SẮP ACRYLAMIDE VÀO LOẠI CÓ KHẢ NĂNG GÂY UNG THƯ CHO NGƯỜI (Class 2A, LD50 chuột 107/mg/kg thể trọng).

Acrylamide

nhieãm min max.

Chất béo trans (Trans fat) trong thực phẩm chiên với dầu thực vật

*Từ phản ứng hydrogen hóa các chất béo có nhiều nối kép trên dây triglycerid

*Từ sự dồng phân hóa chất béo dạng cis thành trans trong quá trình chiên nóng liên tục thông qua sự hình thành gốc tự do

Canada: nhỏ hơn 0,2 mg/ phần ăn

Mỹ : nhỏ hơn 0,5 mg/ phần ăn

Trường hợp nầy có thể ghi:

TRANS FAT = 0

nhiệt

Nguy cơ thực phẩm bị nhiễm chất độc thôi ra từ bao bì

Một số loại bao bì cho thực phẩm chứa những phụ gia có thể thôi ra và đi vào thực phẩm và gây ô nhiễm thực phẩm :

-Chất hóa dẻo DEHP (thường gọi là DOP) trong các bao bì

béo

nướng hay lò vi sóng thực chất là nhựa PVC với chất hóa dẻo DOP, dễ dàng thôi DOP vào thực phẩm ở nhiệt độ cao.

có thể thôi vào thực phẩm khi sử dụng ở nhiệt đô cao.

O O

C O O

(CH2)3(CH2)3

CH3

CH3

DEHP : trong các loại bao bì, thảm trải

nhà, áo đi mưa… bằng PVC

DBP : mỹ phẩm

DEHP DBP

Environment Health Perspect, 108,895-900 (2000)

QUI ĐỊNH NẦY CŨNG ĐƯỢC VIỆT NAM ÁP DỤNG (QUYẾT ĐỊNH BYT NGÀY 30/7/2001).

3339/2001/QĐ-TUY NHIÊN, TRONG DANH SÁCH CÁC HOÁ CHẤT CÓ THỂ “THÔI RA” THÌ ĐỐI VỚI ESTE PHTALAT, VIỆT NAM CHỈ LIỆT KÊ DIETHYL PHTALAT.

QUI ĐỊNH CHÂU ÂU 90/128/EEC:

-SỐ LƯỢNG TỐI ĐA CHẤT THƯỜNG TỪ BAO BÌ ĐI VÀO 1KG THỰC PHẨM LÀ 60 MG HOẶC 10MG/DM2 DIỆN TÍCH BAO BÌ

-VỚI CHẤT ĐỘC CÓ QUI ĐỊNH RIÊNG

Phát hiện độc chất phthalate trong nước giải khát

50 loại nước giải khát chứa độc dược gây hại đã được phát

hiện ở Trung Quốc Đài Loan vừa phát hiện một công ty sản

xuất chất tạo đục dùng trong thực phẩm và đồ uống có sử

dụng hóa chất DEHP rất độc hại cho sức khỏe

(26/5/2011).

C

C O

O

OCH2CH(CH2)3CH3OCH2CH(CH2)3CH3

CH2CH3

CH2CH3

Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)

Bisphenol A, hóa chất độc có thể thôi ra tƣ̀ các bình sửa

Việt Nam đã có quy định mức BPA cho phép là 2,5 mg/kg (Quyết định 46/2007/QĐ-BYT).

Kết quả các mẫu kiểm nghiệm BPA thôi nhiễm từ bình sữa trẻ

em do Viện Kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia tiến hành đều thấp so với quy định hiện hành (tại công ty Sắc

Ký Hải Đăng:0,7 ppm trên một số chai sản xuất tại

Nhật).

Theo các nghiên cứu tại Mỹ, BPA có

thể gây tổn thương não, ảnh hưởng

tới khả năng sinh sản, thay đổi chức

năng hệ miễn dịch, về lâu dài có

nguy cơ gây ung thư

Gần đây, một số màu công nghiệp đã được tìm thấy trong thực phẫm và đã được châu Âu xếp vào

loại dối tượng kiểm tra:

Phẩm màu cơng nghiệp

N N

H2N

NH2

2,4-diaminoazo benzene

Thịt heo quay, xá xíu gà, vịt tươi sống hạt dưa gia vị, một số loại hạt

III.NHỮNG THÁCH THỨC ĐẶC TRƢNG TRONG PHÂN TÍCH KIỂM NGHIỆM ĐẢM BẢO AN TOÀN THỰC PHẨM

III . 1 CHUẨN BỊ MẪU : chiết ra được chất phân tích từ những nền mẫu thường rất phức tạp: thịt , cá, sữa, mật ong, thức ăn đa dạng

III.2 PHƯƠNG PHÁP ĐO :

* phát hiện và đo được chính xác những lượng chất thật nhỏ, nhất

là đối với những chất độc bị cấm hẳn, không được có trong thực phẩm, phương pháp không tạo âm tính giả hay dương tính giả

* có thể phát hiện và định lượng được nhiều chất độc trong một lần xử lý mẫu

* phương pháp phải ổn định, áp dụng được cho nhiều nền mẫu

tương tự, nhanh, ít tốn hóa chất, dung môi nhất là hóa chất dung môi độc hại, bảo đảm an toàn cho sức khỏe, không gây hại môi trường

III.3 PHÁT HIỆN ĐƯỢC NHỮNG CHẤT KHÁC

TARGETS, UNKNOWNS) NGOÀI CÁC CHẤT NHẮM ĐẾN

(TARGETS)

PHÁT HIÊN VÀ ĐỊNH LƯỢNG

THERMO TSQ

8000 GC-MSMS

*Độc chất trong thực phẩm chủ yếu ở dạng vi lượng rất khó phát hiện và phân tích, đặc biệt trong nền mẫu phức tạp

* Phương pháp phân tích luôn cải tiến:

-đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng khắt khe

-nhanh, đúng, lặp lại tốt, không làm ô nhiễm môi trường, không gây hại đến sức khỏe

Chiết chất phân tích Làm đậm đặc và tinh chế Định lượng

(Extraction) loại tạp (Clean- up) GC-MS; GC-MS/MS

LC-MS, LC-MS/MS…

Mục đich: Xác nhận đúng chất phân tích, tăng độ nhạy của

phương pháp, bảo vệ thiết bị phân tích

III.1 CHUẨN BỊ MẪU

KHÓ KHĂN TRONG CHUẨN BỊ MẪU:

•Nền mẫu phức tạp

* Chất phân tích ở dạng vết

* Số chất phân tích có thể nhiều và khá khác bản chất

* Chất phân tích có thể đã tạo phản ứng với nền mẫu

*Tạp đồng chiết với chất phân tích (co-extractants) gây khó trong clean-up

*Thời gian dành cho chuẩn bị mẫu có thể chiếm đến trên 70% toàn thời gian để hoàn tất phân tích

Khâu nầy có thể gây hại cho sức khỏe người và cho môi

trường sống nếu sử dụng nhiều hóa chất độc hại

Cần áp dụng những nguyên tắc của hóa học xanh trong chuẩn

bị mẫu

Trong khâu nầy, xu hướng chung hiện nay là phải đạt được những mục tiêu sau đây:

- chiết được cùng lúc nhiều chất,

- hiệu suất chiết phải đạt gần 100%,

- giới hạn phát hiện phải thấp ,

- ít tạp chất đi kèm theo để giảm tối đa ảnh hưởng của nền mẫu và

tăng độ chọn lọc,

- độ lặp lại tốt,độ ổn định của phương pháp chiết đạt tốt,

- áp dụng được cho nhiều nền mẫu khác nhau,

- sử dụng càng ít mẫu càng tốt nhằm giảm hiệu ứng nền, nhưng phải đảm bảo được tính đại diện của mẫu phân tích,

- sử dụng ít hóa chất trong tách chiết, an toàn cho người

thao tác, ít gây ô nhiễm môi trường,

-nhanh, dễ thao tác, giá thành thấp.

-Trong một số trường hợp, phương pháp định lượng trực tiếp

trên máy, nếu được, rất được khuyến khích

Những vấn đề cần chú trọng ở khâu nầy:

* bản chất của nền mẫu, bản chất của chất phân tích

*mức độ hấp phụ của chất phân tích trên nền mẫu, thậm chí có thể phản ứng với mẫu

* bản chất của tạp :

hàm lượng tạp đi kèm không những gây khó khăn trong tách chiết chất phân tích, tạo âm tính giả hay dương tính giả mà còn có thể tạo trở ngại trong khâu định lượng

HỆ QUẢ

* Sắc đồ kém chất lƣợng

* Khó khăn trong nhận da nh chất phân tích

* Giảm độ nhạy khiến không phân tích đƣợc lƣợng nhỏ chất

* Giảm khả năng tạo ion từ chất phân tích, nhất là ở đầu tạo ion ESI, dẫn đến định lƣợng sai nếu không có biện pháp phù hợp

* làm bẩn hệ máy phân tích, gây nghẹt cột.

Các kỹ thuật tách chiết và clean-up thông dụng:

•kỹ thuật chiết lỏng siêu tới hạn (Supercritical Fluid Extraction SFE),

•kỹ thuật chiết nhanh với dung môi (Accelerated Solvent Extraction ASE),

• kỹ thuật sắc ký gel (Gel Permeation Chromatography GPC),

• kỹ thuật chuẩn bị mẫu trực tuyến,

• kỹ thuật clean-up băng ly trích trên pha rắn có cải tiến (Solid Phase Extraction SPE) như :

- cột Mixed Mode SPE,

- cột đặc hiệu MIPSPE,

- cột ái lực miễn dịch (Immunoaffinity column),

- bộ kit QuEChERS áp dụng cho phân tích thuốc bảo vệ thực vật, đã dƣợc

mở rộng ra thêm cho một số đối tƣợng khác nhƣ, kháng sinh, thuốc thú y,

• kỹ thuật phân tích trực tiếp trên máy (HS-GC, SPME- HS-GCvới đầu dò khối phổ nếu đƣợc

Chiết nhanh ASE Phân tích pha hơi Headspace Hệ Combi-Pal

Ly trích trên pha rắn SPE

HEADSPACE – GC, HEADSPACE- GC/MS Gần nhƣ không chuẩn bị mẫu

V mẫu

ml

V nước µl

V MeOH std µl

C std ppm

V tổng ml

C chuẩnthêm ppm

Cường độ mũi sắc ký

C từ đường chuẩn (ppm)

1000000 2000000 3000000 4000000 5000000

Phương pháp thêm chuẩn

Định lượng Metanol trong máu người say rượu

PHÂN TÍCH PHA HƠI ÍT ĐÕI HỎI CHUẨN BỊ MẪU

Phân tích tạp chất trong dầu béo bằng kỹ thuật

HS-SPME-GC-MS

Dầu thực phẩm olein được gửi đến công ty Sắc Ký

Hải Đăng để tìm chất lạ tạo mùi vị khác thường so

với mẫu nhập trước đây

Mẫu C, đối chứng

Mẫu B

C13 C14 C15 C16 C17 C18

C13 C14 C15 C16 C17

Dãy hydrocarbon chuẩn

Mẫu B

Mẫu D

Mẫu E

C12 C13 C14 C15 C16 C17

C12 C13 C14 C15 C16 C17

BỘ KIT EZ:Faast CỦA PHENOMENEX

Nguyên tắc

Phương pháp EZ:faast nguyên thủy được áp dụng cho phân tích aminoacid Aminoacid trong môi trường acid được cho qua và giữ lại trong một đầu lọc chứa nhựa trao đổi cation, sau đó được đùn vào một vial thủy tinh và được chuyển hóa nhanh bằng n-propyl chloroformate trong chloroform Sản

phẩm chuyển hóa được chiết khỏi mội trường phản ứng bằng isooctan Một lượng dung dịch được đem thổi khô dưới N2 và định mức lại bằng pha động , lọc và tiêm vào máy LC-MS/MS.

Đầu lọc SCX Rửa với nước khử ion

Rửa giải

Chuyển hóa

Isooctane

Sản phẩm chuyển hóa GC/MS; LC/MS, LC/MSMS

PHÂN TÍCH AMIN BIOGEN (Biogenic amines)

Sinh ra từ sự decarboxyl hóa aminoacid dưới tác dụng enzim

BA Conc of A

(mg/L)

Intensities of Ions for Quantitation

Sắc đồ khối của mẫu nước mắm M4

Kết quả phân tích amin biogen trong một số mẫu

2 Ly tâm 2 – 3 phút

4.Ly tâm 2 – 3 phút

3.Lấy lớp trên cho vào C18, PSA, MgSO4 để clean-up

5 Cho vào LC-MSMS

1.Mẫu + dung môi+ đệm

+ IS + Mg SO 4 , lắc 1 phút

Kỹ thuật QuEChERS

*Làm đơn giản hóa khâu chuẩn bị mẫu so với truyền thống

*Rất it tốn thời gian

*Phù hợp với hóa phân tích xanh

-không đòi hỏi thủy tinh thí nghiệm phức tạp

-it tốn dung môi, hóa chất

-ít chất thải

-ít gây ô nhiễm môi trương

*Chất thải độc hại từ nhà máy

* Kim loại năng

*PCB, PAH, dioxins

*Mycotoxins…