Báo cáo nitrate – nitrite trong công nghệ chế biến thịt

CƠNG TY VISSAN PHỊNG ĐHSX&NCPTSP o0o CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Số: 01 – BCCĐ/NCPTSP Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 10 năm 2016 BÁO CÁO NITRATE – NITRITE TRONG CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT Kính gửi: Lãnh đạo P.ĐHSX&NCPTSP TỔNG QUAN VỀ NITRATE – NITRITE Lịch sử sử dụng Nitrate – Nitrite thực phẩm 1.1 - Việc sử dụng muối nitrate – nitrite thực phẩm có lịch sử khoảng 5000 năm Thời điểm đó, việc sử dụng muối nitrate – nitrite chủ yếu để ướp sản phẩm thịt Mặc dù chưa biết chế, công dụng người ta cho giúp bảo quản thịt lâu - Các nhà khoa học kỷ XIX khẳng định muối chất bảo quản thực phẩm tốt chất khác Kali Nitrate (một tạp chất muối) có tác dụng tăng cường khả bảo quản tạo màu đỏ cho thịt Sau đó, người ta nhận chế bảo quản thực phẩm chuyển hóa nitrate thành nitrite vi khuẩn - Từ đầu kỷ XX, Nitrate – Nitrite sử dụng rộng rãi ngành công nghệ chế biến thịt Mỹ với mục đích chính: an toàn thực phẩm ngon miệng - Ngày nay, nitrite trở thành phụ gia thiếu ngành cơng nghệ chế biến thịt tồn giới, nitrate bị cấm sử dụng số nước giới Cơng thức hóa học 1.2 - Có dạng muối Nitrate – Nitrite dùng thực phẩm: + Kali Nitrit - KNO2 (E249): + Kali nitrat - KNO3 (E252): 1.3 - + Natri nitrit - NaNO2 (E250): + Natri nitrat - NaNO3 (E251): Nitrate – Nitrite tự nhiên Trong tự nhiên, nitrate có mặt khắp nơi: đất, nước, khơng khí, loại thực vật… với hàm lượng cao Hình 1.1: Hàm lượng Nitrate số loại thực phẩm (Nguồn: National Pork Board, Mỹ, 2012) - Theo Tổ chức Lương – Nông giới (FAO) hàm lượng nitrate 100ppm giới hạn nguy hiểm Trong số rau, củ thường diện hàm lượng nitrate cao củ cải đường, cà rốt, khoai tây, cải xoắn, rau pi-na, cải bắp…có hàm lượng từ 800mg – 3.500mg NO3-/kg, tùy theo vùng địa lý tập tính dùng phân bón có gốc nitơ Trong nguồn nước giếng có nơi chứa 100ppm nitrate 1.4 - Sự chuyển hóa từ Nitrate – Nitrite thể Muối Nitrate chất bền vững không độc Ngược lại, muối Nitrite hoạt động độc Trong vài điều kiện định, Nitrate chuyển thành Nitrite Tuy nhiên, trình khử xảy không dễ dàng, đặc biệt thực phẩm thể người - Phản ứng chuyển từ Nitrate thành Nitrite khơng thể tự xảy phản ứng cần lượng, mơi trường sinh học, phản ứng xảy xúc tác enzym nitrate reductase (thường có vi khuẩn) - Sau chuyển hóa, nitrite tham gia vào trình khử Nitơ để tạo thành NH 4+ Hình 1.2: Sơ đồ chuyển hóa Nitrate – Nitrite thể 1.5 - Sự chuyển hóa nitrite sản phẩm Theo nghiên cứu nhà khoa học Nga, 2003, nồng độ nitrite xúc xích sau xử lý nhiệt khoảng 30% so với lượng Nitrite bổ sung, sau 20 ngày bảo quản 2oC lượng Nitrite – 10% - pH sản phẩm ảnh hưởng đến tốc độ chuyển hóa Nitrite pH cao, chuyển hóa Nitrite xảy chậm (Dordevic, 1980) - Sự có mặt phụ gia Ascorbate polyphosphate thúc đẩy trình làm giảm Nitrite sản phẩm (Gibson, 1984) VAI TRỊ CỦA NITRATE – NITRITE TRONG CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT 2.1 Tạo ổn định màu cho sản phẩm 2.1.1 Myoglobin biến đổi màu thịt Myoglobin (Mb) sắc tố hơ hấp tìm thấy mơ động vật có xương sống nói chung hầu hết động vật có vú nói riêng Myoglobin có chất protein phức tạp gồm chuỗi polypeptide kết hợp với nhóm heme (tương tự hemoglobin) Chức myoglobin vận chuyển dự trữ oxy cho mô nhờ vào khả kết hợp giải phóng O2, đồng thời myoglobin đóng vai trò sắc tố hình thành nên màu sắc thịt Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo cấu trúc phân tử myoglobin Nhóm heme phân tử myoglobin nhân tố định màu thay đổi màu sắc thịt Sự biến đổi màu sắc phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa nguyên tử Fe (Fe2+ Fe3+) nhóm heme chất phối tử gắn với nguyên tử Fe (O 2, NO hay CO) Hình 2.2 Myoglobin biến đổi màu sắc thịt Ngoài ra, lượng myoglobin thay đổi theo loại mô, độ tuổi, giới tính ảnh hưởng đến màu sắc thịt 2.1.2 Vai trò nitrate – nitrite Trong trình chế biến thịt, myglobin bị biến tính tác động nhiệt độ tạo thành ferrihemochrome (Fe3+) làm màu thịt chuyển thành màu đỏ sậm đến nâu Để tạo cho sản phẩm có màu đỏ hồng tăng giá trị cảm quan, trình chế biến thường bổ sung nitrate nitrite nhằm tạo hợp chất bền màu cho thịt Quá trình chuỗi phản ứng, bao gồm phản ứng chuyển hóa nitrate thành nitrite, sau chuyển hóa thành NO Hình 2.3 Sơ đồ phản ứng tạo màu thịt nitrite 1.2 Ức chế phát triển vi sinh vật Theo số nghiên cứu, việc sử dụng nitrate/nitrite thực phẩm ngồi vai trò tạo màu hương vị đặc trưng cho sản phẩm có tác dụng ức chế phát triển số vi sinh vật gây hại E coli, Salmonella, S aureus, L monocytogenes đặc biệt Clostridium spp Ngoài việc gây hư hỏng, gây mùi khó chịu sản phẩm sản phẩm, vi sinh vật gây hại đặc biệt C botulinum C perfringens có khả sinh độc tố nguy hiểm gây triệu trứng ngộ độc bao gồm rối loạn tiêu hóa, gây liệt dẫn đến tử vong Cơ chế kìm hãm phát triển vi sinh vật nitrite chưa sáng tỏ, nhiên kể đến số khả sau: − Bất hoạt số enzyme quan trọng tế bào vi sinh vật − Giảm nồng độ ATP nội bào vi sinh vật − Tác động đến hệ thống vận chuyển chủ động màng tế bào vi sinh vật − Giải phóng nitric oxide acid tương ứng − Hình thành hợp chất S-nitroso 1.3 Kìm hãm phản ứng oxy hóa chất béo Một số nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng nitrite thực phẩm góp phần làm chậm q trình oxy hóa chất béo gây hư hỏng cho sản phẩm Cơ chế kìm hãm chưa làm rõ, nhiên có liên quan đến tạo thành hợp chất nitroso q trình chuyển hóa khả phản ứng với protein hems ion kim loại dẫn đến hiệu tương tự chất chống oxy hóa dạng chelator 3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU THAY THẾ NITRATE – NITRITE - Đã có nhiểu nghiên cứu việc thay thế/ không sử dụng Nitrit sản phẩm thịt chế biến Tuy nhiên, hầu hết cho kết không khả quan + Stegenman (2006) tiến hành thí nghiệm bổ sung 100 bào tử Clostridium botulinum vào xúc xích đóng hộp Bologna với nồng độ muối Nitrite khác xử lý nhiệt 70oC 55 phút, bảo quản 15oC Kết sau: Bảng 3.1 Hiệu ức chế Clostridium botulinum theo nồng độ NaNO2 Nồng độ NaNO2 (mg/Kg) Thời gian phát triển Cl botulinum (tuần) 2–4 54 – 12 108 – 12 6–8 54 >12 108 >12 Mẫu Aw 0,973 ± 0,02 0,970 ± 0,03 + Theo thí nghiệm Lucke Hechelmann (1986): xác suất hình thành độc tố (P) Cl botulinum giảm sử dụng muối Nitrite Bảng 3.2 Xác xuất hình thành độc tố Cl botulinum sử dụng muối nitrite Sản phẩm Aw 0,972 Xúc xích Bologna 0,979 – 0,982 0,972 Xúc xích gan 0,979 – 0,982 Nồng độ NaNO2 (mg/Kg) Log10P 80 -6,8 -6,1 80 -6,9 -3,9 80 -5,2 -5,3 80 -2,5 -2,2 - Những nghiên cứu cho thấy việc sử dụng Nitrite công nghệ chế biến thịt cần thiết để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật an toàn cho người tiêu dùng với liều lượng thích hợp 4 TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC KHI SỬ DỤNG NITRATE – NITRITE KHÔNG ĐÚNG CÁCH 4.1 Nitrosamine ung thư Nitrosamine biết đến hợp chất có khả gây ung thư Các hợp chất nitrosamine tìm thấy thực phẩm, số dược phẩm, đặc biệt thuốc Sự hình thành nitrosamine xảy nơi lúc xảy bên thể Ở người, trình tổng hợp nitrosamine nội sinh thường diễn chủ yếu dày hội tụ đầy đủ điều kiện cần thiết độ pH thấp, ion nitrite amine bậc cao có nguồn gốc từ thực phẩm dược phẩm Hình 4.1 Phản ứng tạo thành nitrosamine Nitrosamine thuốc hình thành từ nicotine tác nhân gây ung thư phổi, thực quản, tụy vòm họng Ngồi thuốc lá, số sản phẩm lạp xưởng, phô mai, đồ uống có cồn chứa nhiều nitrosamin có khả gây ung thư dimethyl nitrosamine, N-nitroso pyrolidine, N-nitroso piperidine Mặc dù nitrosamine tồn khắp nơi có tác động xấu đến sức khỏe người, kiểm sốt hạn chế trình tổng hợp sinh nitrosamine tocopherol, sodium erythorbate, ascorbic acid … 4.2 Ngộ độc Ngộ độc methemoglobin methemoglobin (metHb), gọi methemoglobinemia hay methemoglobin huyết, xảy có lượng lớn metHb tích tụ hồng cầu Các triệu chứng thường gặp xanh xao, hay khó thở, thiếu oxy máu dẫn đến chống váng ngất vận động mạnh Biểu ngộ độc cấp tính thường nhức đầu, buồn nơn, chóng mặt, tím tái nhẹ Ở mức độ nặng, gây nơn mửa dội, tiêu chảy, tím tái mặt đầu tứ chi,…; không kịp thời cứu chữa dẫn đến ngạt thở, hôn mê tử vong Có nhiều tác nhân gây chuyển hóa Hb thành metHb dẫn đến ngộ độc, có nitrite Ngộ độc metHb nitrite thường ăn nhầm nitrate nitrite lượng lớn tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm phân đạm nitrate Ngộ độc metHb xảy người nhờ vào ngun nhân sau: − Mơi trường acid dày ngăn cản việc khử nitrate thành nitrite hệ vi khuẩn tiêu hóa − Nitrite oxy hóa thành nitrate nhờ tác động hiệp đồng enzyme catalase xanthine oxydase − Trong thể tồn hệ enzyme khử làm nhiệm vụ chuyển metHb thành Hb 5 QUY ĐỊNH PHÁP LUẬT VỀ SỬ DỤNG NITRATE – NITRITE 5.1 - Một số nước giới Theo tổ chức Nông – Lương giới (FAO): + Hàm lượng Nitrite sản phẩm thịt thú, gia cầm qua xử lý nhiệt cho phép không vượt 80 mg/Kg (80ppm) + - - Không sử dụng Nitrate Cơ quan quản lý thuốc thực phẩm Mỹ (FDA) + Hàm lượng Nitrite sản phẩm thịt không 200 ppm + Hàm lượng Nitrate sản phẩm thịt không 500 ppm Quy định châu Âu (các nước châu Âu, Úc, New Zealand, Israel, Canada) + Cho phép sử dụng Nitrite sản phẩm thịt qua xử lý nhiệt + Cho phép sử dụng Nitrate sản phẩm thịt 5.2 Việt Nam Việc sử dụng phụ gia chế biến thực phẩm phải tuân theo Luật An Toàn Thực Phẩm (2010) Văn Bản hợp – Thông tư 02 việc Hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực phẩm (Bộ Y Tế, 2015) − Nhóm muối Nitrite Nồng độ tối đa Nhóm thực phẩm - Sản phẩm thịt, thịt gia cầm thịt Ghi (mg/Kg) thú nguyên miếng - Theo dư lượng ion NO2 (32) - Áp dụng sản phẩm 80 thịt (đùi, vai) heo muối, qua cắt nhỏ xử lý nhiệt xử lý nhiệt (288) (08.2.2) - Sản phẩm thịt, thịt gia cầm thịt thú xay 80 - Theo dư lượng ion NO2 (32) - Trừ sản phẩm thịt bò ướp, xay nhỏ 30 mg/Kg (287) nhỏ qua chế biến - (08.3) Áp dụng sản phẩm thịt muối xay nhỏ qua xử lý nhiệt, có xơng khói khơng, có đóng gói (286) - - Sản phẩm thịt, thịt gia cầm thịt thú xay nhỏ qua xử lý nhiệt phẩm cuối (424) 50 - (08.3.2) - Hàm lượng tổng số sản Chỉ áp dụng sản phẩm thịt bò muối (CS088) - Sản phẩm thịt, thịt gia cầm thịt thú xay nhỏ qua xử lý nhiệt phẩm cuối (424) 125 (08.3.2) Hàm lượng tổng số sản - Chỉ áp dụng sản phẩm thịt hộp (CS089) − Nhóm muối Nitrate khơng sử dụng sản phẩm thịt + Đối với sản phẩm VISSAN:  Các sản phẩm xúc xích thịt nguội, xúc xích tiệt trùng: dư lượng Nitrite tối đa cho phép sản phẩm 80 mg/Kg  Các sản phẩm đồ hộp: dư lượng Nitrite tối đa cho phép sản phẩm 125 mg/Kg  Theo kết Báo cáo kiểm nghiệm phụ gia thực phẩm định kì Phòng QLCLSP ngày 30/11/2015: 14 mẫu sản phẩm xúc xích tiệt trùng, thịt nguội, đồ hộp lạp xưởng khơng phát dư lượng Nitrite  Do đó, việc sử dụng Nitrite sản phẩm công ty VISSAN hoàn toàn hợp pháp an toàn cho người tiêu dùng trước nguy tiềm ẩn 6 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA NITRATE – NITRITE TRONG SẢN PHẨM THỊT 6.1 Phương pháp chuẩn (TCVN 7992:2009) Nguyên tắc: Chiết phần mẫu thử nước nóng, cho kết tủa protein lọc Cho thêm sulphanilamid N-1-naphthylethylendiamin dihydro clorua vào dịch lọc, có mặt nitrite dung dịch thử có màu đỏ đo quang dung dịch bước sóng 538 nm 6.2 Phương pháp so màu Nguyên tắc: môi trường acid, NO2 giải phóng từ Nitrite sẻ Diazo hóa acid sunfanilic Chất tạo thành kết hợp với α-naphtylamin môi trường có NH3 hình thành hợp chất có màu hồng đỏ So sánh với thang màu chuẩn từ CO(NH 3)2 + K2CrO7, sử dụng thiết bị đo quang phổ bước sóng 520 nm  ... hóa Nitrite xảy chậm (Dordevic, 1980) - Sự có mặt phụ gia Ascorbate polyphosphate thúc đẩy trình làm giảm Nitrite sản phẩm (Gibson, 1984) VAI TRÒ CỦA NITRATE – NITRITE TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT... biến đổi màu sắc thịt Ngoài ra, lượng myoglobin thay đổi theo loại mơ, độ tuổi, giới tính ảnh hưởng đến màu sắc thịt 2.1.2 Vai trò nitrate – nitrite Trong q trình chế biến thịt, myglobin bị biến. .. việc sử dụng Nitrite công nghệ chế biến thịt cần thiết để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật an tồn cho người tiêu dùng với liều lượng thích hợp 4 TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC KHI SỬ DỤNG NITRATE – NITRITE KHÔNG