Luận văn báo cáo tổng quan tài liệu độc tố trong sản xuất thực phẩm

Luận văn báo cáo tổng quan tài liệu độc tố trong sản xuất thực phẩm.

Lời cảm ơn GVHD: T.S Lại Mai Hương LỜI CÁM ƠN Em có kiến thức trưởng thành ngày hôm nhờ công lao lớn thầy cô Khoa Công nghệ Hoá học & Dầu khí, thầy cô thuộc Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM Do vậy, lời em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy cô – người hết lòng dìu dắt em đường học vấn Đặc biệt, em xin tỏ ghi ơn sâu sắc đến Tiến só Lại Mai Hương, cô tận tình hướng dẫn, quan tâm dạy để em hoàn thành luận văn Tp HCM, ngày 02 tháng 01 năm 2008 Nguyễn Thụy Nhã Phương Trang Tóm tắt luận văn GVHD: T.S Lại Mai Hương TÓM TẮT LUẬN VĂN Thực phẩm yếu tố quan trọng song hành với sinh tồn loài người Theo trình tiến hoá phát triển loài người, thực phẩm phát triển theo Cùng với tiến triển khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm phát triển Tuy nhiên thực phẩm không cung cấp nguồn dinh dưỡng mà chứa nguy tìm ẩn ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người tiêu dùng, loại độc tố dù tồn thực phẩm với hàm lượng nhỏ gây ảnh hưởng lớn đến thể Nhu cầu thực phẩm đáp ứng dinh dưỡng mà tính an toàn không gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng cần thiết Nếu loại độc tố có sẵn nguyên liệu bị nhiễm vào sản phẩm trình chế biến kiểm soát phòng ngừa, loại độc tố hình thành trình chế biến đa dạng khó kiểm soát nhiều Tuy nhiên tài liệu độc tố xuất trình chế biến nước ta hạn chế Vì việc tập hợp tài liệu đề tài yêu cầu cấp thiết nhằm tìm kỹ thuật chế biến thực phẩm an toàn giảm thiểu đến mức thấp nguy tác hại đến sức khỏe người tiêu dùng Mục đích luận văn tập hợp tất tài liệu độc tố xuất trình chế biến, thống xếp thành hệ thống rõ ràng, đầy đủ Nội dung luận văn chia thành chương sau: - Chương 1: Giới thiệu chung độc tố - Chương 2: Tổng quan tài liệu acrylamide - Chương 3: Tổng quan tài liệu nhóm hợp chất amine vòng thơm (HAAs) - Chương 4: Tổng quan tài liệu nhóm hợp chất hydrocarbon nhiều vòng thơm (PAHs) - Chương 5: Tổng quan tài liệu nhóm nitrosamine - Chương 6: Tổng quan tài liệu nhóm – MCPD Trong chương luận văn phần tìm hiểu công thức cấu tạo, nguồn gốc, tác hại, chế sinh độc tố, yếu tố ảnh hưởng, phương pháp phân tích biện pháp giảm hàm lượng độc tố Hy vọng nội dung luận văn đáp ứng yêu cầu đề Do thời gian thực luận văn ngắn, kinh nghiệm kiến thức em hạn chế, sai sót gặp phải tránh khỏi Mong thầy cô giúp đỡ chỉnh lý để luận văn em hoàn thiện Trang Danh sách hình vẽ GVHD: T.S Lại Mai Hương DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1: Công thức cấu tạo cấu trúc mạng tinh thể acrylamide Hình 2.2: Phản ứng acrylamide (1) chuyển hoá thành glycidamide (2) cytochrome P450 Hình 2.3: Các phản ứng minh họa chế tạo acrylamide (1) theo phản ứng kiểu Maillard (A) oxy hoá chất beùo (B) Hình 2.4: Quá trình tạo thành acrylamide từ Asparagine với đường khử (α – hydroxy – carbonyls) Hình 2.5: Kết tóm tắt phương pháp đánh dấu phân tử Hình 2.6: Sự tạo thành acrylamide (1), – aminopropanamide (9), andehyde – oxopropanamide (8) từ asparagines với tham gia nhóm α – carbonyl 11 Hình 2.7: Ảnh hưởng nồng độ asparagine glucose lên hình thành acrylamide khoai tây chiên 1650C phuùt 16 Hình 2.8: nh hưởng thời gian nhiệt độ dầu chiên đến hàm lượng acrylamide khoai tây chiên điều kiện chiên thông thường 17 Hình 2.9: Ảnh hưởng thời gian chiên nhiệt độ lên hàm lượng acrylamide có khoai tây chiên áp suất chân không (10 Torr) 17 Hình 2.10: Hàm lượng acrlamide điều kiện nhiệt độ thời gian khác 18 Hình 2.11: Ảnh hưởng phương pháp chiên thời gian chiên đến hàm lượng acrylamide khoai tây chiên 19 Hình 2.12: Mối tương quan hàm lượng acrylamide hàm ẩm ban đầu nguyên liệu 19 Hình 2.13: Hàm lượng acrylamide tạo thành trình chiên bắp - xử lý với dung dịch acid citric nồng độ 0, 0.1, 0.2% 20 Hình 2.14: Hàm lượng acrylamide khoai tây chiên sau ngâm dung dịch acid citric nồng độ 0, 1, 2% 21 Hình 2.15: Ảnh hưởng pH lên hình thành acrylamide với có mặt asparagine (0.5 mmol) glucose (0.5 mmol) mL phosphate suốt trình gia nhiệt 1500C 30 phuùt 21 Hình 2.16: Ảnh hưởng cation hoá trị 1, 2, đến hàm lượng acrylamide sau gia nhiệt với hỗn hợp glucose asparagine (mỗi loại 10µL) 1500C 20 phút 23 Hình 2.17: Ảnh hưởng cation hoá trị 1, 2, đến hàm lượng hydroxymethylfurfural sau gia nhiệt với hỗn hợp glucose asparagine (mỗi loại 10µL) 1500C 20 phút 24 Hình 2.18: Ảnh hưởng cation hoá trị 1, 2, đến hàm lượng furfural sau gia nhiệt với hỗn hợp glucose asparagine (mỗi loại 10µL) 1500C 20 phút 24 Hình 2.19: Sự hình thành acrylamide trình nhiệt phân hỗn hợp glucose vaø asparagin 25 Hình 2.20: Quá trình trích ly, tinh tiền xử lý mẫu trước trình chạy sắc ký GC – MS, LC – MS/MS 27 Hình 2.21: Quá trình tinh điển hình dùng cột có chất mang rắn SPE dùng phân tích hàm lượng acrylamide 28 Hình 2.22: Quá trình phát acrylamide phương pháp LC/MS/MS 34 Hình 2.23: Hàm lượng acrylamide sinh sản phẩm khoai tây chiên xử lý nguyên liệu trước trình chế biến nước dung dịch acid citric nồng độ 0, 1, 2% 37 Trang Danh saùch hình vẽ GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình 2.24: nh hưởng Lysine (A) Glycine (B) đến hàm lượng acrylamide sản phẩm chip khoai tây chiên 38 Hình 2.25: nh hưởng loại acid amine khác (nồng độ 0.5%) đến lượng acrylamide sinh hệ thống thí nghiệm với 50 mM glucose 50 mM asparagine xử lý nhiệt 1500C, 20 phút 39 Hình 2.26: Biểu diễn ảnh hưởng dung dịch lysine (A), glysine (B) cystein (C) lên hàm lượng acrylamide có mẫu chiên 1800C 40 Hình 3.1: Cơ chế trình tạo imidazo – quinoline quinoxaline 47 Hình 3.2: Cơ chế hình thành PhIP MeIQx 49 Hình 3.3: Cấu trúc số biến dị DNA IQ PhIP 50 Hình 3.4: Cơ chế hình thành biến dị DNA Norharman 51 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn hàm lượng MeIQx, PhIP dẫn xuất chúng nước tiểu sau bữa ăn 51 Hình 3.6: Các hợp chất PhIP thịt nước tiểu, chế loại bỏ độc tố phản ứng thuận nghịch chúng môi trường acid 52 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hàm lượng MeIQx PhIP thịt bò bít tếch chế biến theo ba phương pháp khác bốn mức độ (thời gian) khác 54 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hàm lượng MeIQx PhIP thịt bò hamburger chế biến theo ba phương pháp khác bốn mức độ (thời gian) khác 54 Hình 3.9: Hàm lượng MeIQx PhIP thịt heo chế biến theo ba phương pháp khác ba mức độ (thời gian) khác 55 Hình 3.10: nh hưởng hàm lượng nước đến lượng độc tố sinh phản ứng hỗn hợp 0.2 M glucose, 0.4 M glycine 0.4 M creatinine dung môi diethyleneglycol – nước 1200C 56 Hình 3.11: Hàm lượng HAAs sinh với nồng độ glucose khác 56 Hình 3.12: nh hưởng loại đường khử khác nhau, glucose (A), fructose (B), lactose (C) sucrose (D) đến lượng độc tố hình thành trình chế biến thịt bo .ø 57 Hình 3.13: Hàm lượng HAAs sinh với nồng độ creatinine khác 58 Hình 3.14: Hàm lượng HAAs sinh với nồng độ glycinie khác 58 Hình 3.15: Cơ chế hoạt động chất chống oxy hóa/chất kìm hãm cation tự pyrazine 60 Hình 3.16: Hàm lượng HAAs tạo thành sản phẩm hamburger (thịt bò nạc) chế biến 2000C, 20 phút có bổ sung chất chống kìm hãm ascorbate () erythorbate (^) .60 Hình 3.17: Quá trình trích ly tinh HAAs phương pháp sử dụng cột với chất mang rắn SPE 61 Hình 3.18: Cấu trúc phân tử blue cotton 62 Hình 3.19: Hàm lượng creatine lại sau chế độ xử lý nhiệt bị lò vi sóng khác 66 Hình 3.20: Cấu trúc số chất chống oxy hóa 69 Hình 3.21: Aûnh hưởng chất chống oxy hóa khác đến hàm lượng MeIQx tổng lượng HAAs sinh phản ứng creatine, glycine glucose 70 Hình 4.1: Cấu trúc ba chiều phân tử PAHs 73 Hình 4.2: Cấu trúc mạng tinh thể phân tử PAHs 73 Hình 4.3: Cấu trúc phân tử số hợp chất PAHs 75 Hình 4.4: Phân loại hợp chất PAHs theo thuyết cấu truùc Clar 76 Trang Danh sách hình vẽ GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình 4.5: Cấu trúc phân tử liên kết DNA với BaP vị trí C8 N7 guanine N7 adenine 82 Hình 4.6: Cơ chế tạo thành 3,4 – benzopyrene 83 Hình 4.7: Sự tạo thành hợp chất PAHs có nhiều vòng thơm từ naphthalene 83 Hình 4.8: Hàm lượng BaP sinh loại sản phẩm khác 85 Hình 4.9: Hàm lượng PAHs sinh phương pháp nướng với nhiều loại nhiên liệu khác 86 Hình 4.10: Hàm lượng BaP thịt bò hamburger thịt bò bít tếch theo phương pháp chế biến nhiều thời gian nấu khác 87 Hình 4.11: Cấu tạo thiết bị trích ly gia tốc ASE 300 88 Hình 5.1: Một số cấu trúc phân tử hợp chất N-nitrosamine 99 Hình 5.2: Cơ chế biến dưỡng hợp chất N – nitroso 100 Hình 5.3: Các phản ứng tạo nitrosamine (M/M+ kim loại chuyển tiếp Fe2+/ Fe3+) 102 Hình 5.4: Khả giảm lượng NDMA nồng độ epicatechin monomer epicatechin dimmer khaùc 107 Hình 5.5: Công thức cấu tạo số hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh 109 Hình 5.6: Đồ thị ảnh hưởng hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh đến hàm lượng N pyrrolidine (NPYR) 109 Hình 5.7: Đồ thị ảnh hưởng hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh đến hàm lượng N – piperidine (NPIP) 110 Hình 5.8: Đồ thị ảnh hưởng hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh đến hàm lượng N – morpholine (NMOR) 110 Hình 6.1: Cơ chế tạo chloropropanol điều kiện thủy phân acid 115 Hình 6.2: Sơ đồ hình thành monochloropropanol xúc tác enzym lipase 116 Hình 6.3: Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl (16, 67% nước; 2000C) lên hình thành 3MCPD 118 Hình 6.4: Ảnh hưởng muối đến hàm lượng 3-MCPD loại thực phẩm 119 Hình 6.5: Ảnh hưởng nước đến hàm lượng 3-MCPD (3,47%NaCl, 2000C) 120 Hình 6.6: Ảnh hưởng nước lên hàm lượng 3-MCPD thực phẩm khác 120 Hình 6.7: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng 3-MCPD (3,47%NaCl, 2000C) 121 Hình 6.8: Ảnh hưởng béo lên hàm lượng 3-MCPD thực phẩm khác 122 Hình 6.9: Hàm lượng 3-MCPD (mg/kg) số nhóm thực phẩm khác 123 Hình 6.10: nh hưởng thời gian chế biến đến hàm lượng – MCPD 123 Hình 6.11: (a) Phản ứng 1,3-DCP (b) 3-MCPD với HFBA 125 Hình 6.12: Phản ứng phân hủy 3-MCDP 128 Trang Danh sách bảng biểu GVHD: T.S Lại Mai Hương DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Tính chất acrylamide điều kiện lý tưởng 250C, 100 kPa Bảng 2.2: Độ hòa tan acrylamide (g/L) số dung môi 300C Bảng 2.3: Hàm lượng acrylamide trước sau thời gian bảo quản Bảng 2.4: Hàm lượng acrylamide số thực phẩm Bảng 2.5: Tỷ lệ lượng tiêu thụ acrylamide bình quân loại thực phẩm khác từ naêm 1994 – 1998 Bảng 2.6: Hàm lượng acrylamide hình thành hỗn hợp tác nhân khác Bảng 2.7: Hàm lượng acrylamide hình thành phản ứng đường khử loại acid amine khác 10 Bảng 2.8: Acrylamide tổng hợp từ L – aspargine với có mặt nhóm carbonyl xúc tác nhiệt (1800C, phút, 20µL nước) 11 Baûng 2.9: Các hệ số phương trình động học biểu diễn trình hình thành acrylamide khoai tây chiên áp suất khí 12 Bảng 2.10: Các hệ số phương trình động học biểu diễn trình hình thành acrylamide khoai tây chiên áp suất chân không (10 Torr) 13 Baûng 2.11: Sự thay đổi hàm lượng đường khử nhiệt độ bảo quản < 80C 15 Bảng 2.12: Hàm lượng acrylamide (ng/g) chiên với loại dầu khác 22 Bảng 2.13: Thành phần acid béo có loại dầu mỡ thường dùng để chiên khoai tây chân gà 22 Bảng 2.14: Khả ngăn cản cation hoá trị 1, 2, lên tạo thành base Schiff aspargine 23 Bảng 2.15: Tóm tắt số phương pháp sắc ký dùng phân tích hàm lượng acrylamide loại thực phẩm khác 29 Bảng 2.16: Một số chương trình chạy sắc ký khí kết hợp với phương pháp khối phổ (GC – MS) phân tích hàm lượng acrylamide loại thực phẩm khác 32 Bảng 2.17: Một số chương trình chạy sắc ký lỏng cao áp kết hợp với phương pháp khối phổ (LC – MS/MS) phân tích hàm lượng acrylamide loại thực phẩm khác 35 Bảng 2.18: Ảnh hưởng dung dịch lysine, glysine cystein lên hàm lượng acrylamide trình chế biến bánh snack 40 Bảng 3.1: Tên viết tắt tên đầy đủ số phân tử HAAs phổ biến 43 Bảng 3.2: Hàm lượng Quinolines Quinoxalines loại thực phẩm khác 46 Bảng 3.3: Tác nhân điều kiện thí nghiệm phản ứng tạo HAAs trình xử lý nhiệt createine acid amine có tham gia đường 47 Bảng 3.4: Kết thí nghiệm số hợp chất HAAs chuột 50 Bảng 3.5: Hàm lượng MeIQx dẫn xuất nước tiểu sau bữa ăn 51 Bảng 3.6: Hàm lượng PhIP dẫn xuất nước tiểu sau bữa ăn 52 Bảng 3.7: nh hưởng chất chống oxy hóa đến hàm lượng cation tự pyrazine lượng độc tố HAAs nói chung 59 Baûng 3.8: Một số phương pháp dùng phân tích hàm lượng HAAs loại thực phẩm khác phương pháp sắc ký lỏng cao áp 63 Bảng 3.9: Một số phương pháp dùng phân tích hàm lượng HAAs loại thực phẩm khác phương pháp sắc ký khí phương pháp mao dẫn điện tử 64 Trang Danh sách bảng biểu GVHD: T.S Lại Mai Hương Bảng 3.10: Hàm lượng HAAs sinh trình chế biến thịt bò (chiên 200 2500C) thể qua độc tính Salmonella thuộc giống TA98 có trình xử lý nhiệt sơ thiết bị lò vi sóng 66 Bảng 3.11: Thành phần hóa học hoạt lực chốùng oxy hóa trung bình số loại mật ong 67 Baûng 3.12: nh hưởng loại mật ong khác đến hàm lượng HAAs (ng/g) sản phẩm thịt bò 67 Bảng 3.13: nh hưởng loại nước sốt khác đến hàm lượng HAAs (ng/g) sản phẩm thịt bò chiên 68 Bảng 3.14: nh hưởng hỗn hợp loại nước sốt khác đến hàm lượng HAAs (ng/g) sản phẩm thịt bò chiên 68 Baûng 3.15: nh hưởng hợp chất hữu chứa lưu huỳnh đến hàm lượng HAAs (ng/g) sinh trình chế biến thịt bò 71 Bảng 4.1: Công thức cấu tạo số hợp chất PAHs 74 Bảng 4.2: Tóm tắt tính chất số PAHs 76 Bảng 4.3: Hàm lượng 3,4 – benzpyrene sản phẩm xông khói 77 Bảng 4.4: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm thịt bò 78 Bảng 4.5: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm thịt gà thủy sản 78 Bảng 4.6: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm thịt heo 78 Bảng 4.7: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm từ sữa, chất béo 79 Bảng 4.8: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm bánh mì, snack, ngũ cốc 79 Bảng 4.9: Hàm lượng BaP nhóm sản phẩm kẹo thức ăn tráng miệng 79 Bảng 4.10: Hàm lượng BaP nhóm loại rau, quaû 80 Bảng 4.11: Các hợp chất PAH có khả ảnh hưởng đến cấu trúc gene gây ung thư 81 Bảng 4.12: nh hưởng Benzo[a]pyrene thí nghiệm động vật nhiều đường hấp thu khác 82 Bảng 4.13: Hàm lượng BaP loại thực phẩm chế biến nhiều phương phaùp khaùc 84 Bảng 4.14: Hàm lượng PAHs (ng/g) hình thành nhiệt độ khác với loại dầu khác 87 Bảng 4.15: Tóm tắt số phương pháp phân tích PAHs thực phẩm 90 Bảng 5.1: Một số hợp chất N – nitroso thực phẩm 96 Bảng 5.2: Một số hợp chất N – nitrosamine hàm lượng cao chúng số thực phẩm 98 Bảng 5.3: Lượng tiêu thụ hàng ngày N – nitrosodimethylamine (NDMA) nguồn thực phẩm quốc gia khác 100 Bảng 5.4: Một số tác hại hợp chất Nitrosamine động vật 101 Bảng 5.5: Một số chương trình phương pháp sắc ký dùng phân tích hàm lượng nitrosoamine thực phẩm 105 Baûng 5.6: pH, độ mặn, thành phần hóa học trung bình mẫu nước sốt 108 Bảng 5.7: Hàm lượng N – nitrosamine (µg/kg) mẫu sau chiếu xạ với liều chiếu xạ khác 108 Bảng 5.8: nh hưởng nước ép hành đến hàm lượng NPYR, NPIP NMOR 111 Bảng 5.9: nh hưởng nước ép tỏi đến hàm lượng NPYR, NPIP NMOR 111 Bảng 6.1: Hàm lượng – MCPD số loại thực phẩm 114 Bảng 6.2: Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép kg nước tương nước 118 Trang Danh sách bảng biểu GVHD: T.S Lại Mai Hương Bảng 6.3: Thành phần hóa học loại thực phẩm khác 122 Bảng 6.4: Các ion thị phương pháp quang phổ EI 126 Bảng 6.5: Tóm tắt số chương trình chạy sắc ký thường sử dụng phân tích 3MCPD nhóm sản phẩm nước chấm đậu nành 126 Trang Danh sách từ viết tắt GVHD: T.S Lại Mai Hương DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT HAAs (heterocyclic aromatic amines): hợp chất amine có vòng thơm PAHs (Polycyclic aromatic hydrocarbons): hợp chất hydrocarbon chứa nhiều vòng thơm HPLC (high pressured liquid chromatography): sắc ký lỏng cao áp GC (gas chromatography): sắc ký khí 3-MCPD: 3-monochloropropane-1,2 diol LOD (limit of detection): giới hạn phát LOQ (limit of quantification): giới hạn phân tích WR (working range of concentrations): khoảng nồng độ phân tích IS (internal standard): chất nội chuẩn SPE (solid-phase extraction): Tinh cột với chất mang rắn LC (liquid chromatography): phương pháp sắc ký lỏng MS (mass spectrometry): phương pháp khối phổ Trang Chương : Giới thiệu chung GVHD: T.S Lại Mai Hương CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung độc tố: 1.1.1.Khái niệm độc tố:  Độc tố hay chất độc hoá học thực phẩm hợp chất hóa học có nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm nồng độ định gây ngộ độc cho người hay động vật sử dụng chúng 1.1.2.Phân loại đường độc tố xâm nhập vào thực phẩm:  Độc tố tồn nhiều trạng thái khác nhau, hình thành lẫn vào thực phẩm nhiều đường khác Các độc tố đưa vào thực phẩm đường sau:  Độc tố tạo thành thực phẩm vi sinh vật nhiễm vào thực phẩm gồm vi khuẩn, vi nấm … Trong trình nhiễm phát triển thực phẩm, vi sinh vật có khả chuyển hoá chất dinh dưỡng có thực phẩm tạo độc tố  Độc tố có sẵn nguồn nguyên liệu thực phẩm loại thực vật động vật có chứa chất độc, chúng không bị biến đổi bị biến đổi trình chế biến bảo quản thực phẩm  Độc tố thực phẩm bị nhiễm hóa chất:  Do việc sử dụng bừa bãi, không tuân thủ qui định sử dụng chất phụ gia thực phẩm  Do sử dụng bao bì có chất lượng không phù hợp với loại thực phẩm  Do nhiễm kim loại nặng: chì, asen, kẽm, thiếc …  Do dư lượng thuốc bảo vệ thực vật: thuốc trừ sâu, phân bón, thuốc diệt cỏ, diệt côn trùng …  Độc tố thực phẩm bị biến chất, ôi, hỏng:  Sự biến chất acid amine tạo thành chất gây độc cho thể như: Tryptophane -> Tryptamine, Histidine -> Histamine acid hữu cơ, amoniac, indol, scatol, phenol thường gặp thực phẩm giàu protein thịt cá sản phẩm thịt cá chế biến (thịt kho, thịt xào, thịt luộc, thịt băm, chả, pate, lạp xưởng, xúc xích, hay chả cá, cá kho )  Sự thủy phân oxy hóa chất béo hình thành nên sản phẩm glycerin, acid béo tự do, peroxyt, hydroperoxyt, aldehyd cetone gây nên mùi ôi khét vị đắng cho sản phẩm, thường gặp lọai thực phẩm chế biến với dầu mỡ xào, rán thịt quay, cá rán  Thông thường thực phẩm bị biến chất thường giảm giá trị dinh dưỡng có thay đổi tính chất cảm quan mùi vị không ngon, thay đổi màu sắc dễ nhận biết kiểm soát • Độc tố hình thành nên trình chế biến thực phẩm tương tác tành phần có sẵn nguyên liệu với với điều kiện trình chế biến Đây nhóm độc tố đa dạng khó kiểm soát [2] Trong khuôn khổ luận văn em tìm hiểu tổng quan nhóm độc tố xuất trình chế biến thực phẩm mà có khả gây độc lâu dài thể người hình thành phản ứng đặc trưng trình chế Trang 10 Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương CHƯƠNG 6: 3-MCPD 6.1 Cấu tạo, tính chất: 6.1.1.Công thức cấu tạo :  3-MCPD (tên gọi hóa học đầy đủ 3-monochloropropane-1,2 diol) hóa chất thường gặp nhóm hóa chất gây ô nhiễm có tên gọi chloropropanol 3-MCPD hình thành thức ăn qua phản ứng chất béo với chất có chứa chlorine thức ăn (ví dụ nước muối muối) Phản ứng thường xảy trình chế biến thức ăn nhiệt, trình thủy phân chất đạm thực vật acid chlohydric HCl  1,3-DCP (tên gọi hóa học đầy đủ 1,3 – dichloropropanol) dẫn xuất 3MCPD, chất tìm thấy nước tương thức ăn chế biến cách thủy phân đạm thực vật acid chlohydric Chất 3MCPD có nhiều nước tương 1,3-DCP [107] 6.1.2.Tính chất:  Một sinh tính ổn định cấu trúc 3-MCPD phụ thuộc vào độ pH nhiệt độ môi trường Độ pH cao (kiềm) nhiệt độ cao tỷ lệ 3MCPD bị phân huỷ tăng lên [107] 6.2 Nguồn gốc:  3-MCPD phát hoá chất tạp nhiễm sản phẩm có chứa protein thực vật thuỷ phân acid (acid – hydrolysed vegetable protein, acid – HVP) Quy trình sản xuất lần sử dụng vào năm 1886 dùng acid HCl đậm đặc thủy phân loại thực vật giàu protein đậu tương (đậu nành) điều kiện nhiệt độ áp suất thích hợp để sản xuất sản phẩm như: soup, nước sốt nước chấm đậu nành Đến năm 1978 nhóm hợp chất chloropropanols lần phát nhóm sản phẩm acid – HVP Trong chất – MCPD (3 – chloropropane – 1,2 – diol) phổ biến phát sớm vào năm 1981, sau năm 1987 đồng phân – MCPD (2 – chloropropane – 1,3 – diol) phát Gần người ta phát sản phẩm acid – HVP chứa đồng phân quang học – MCPD (R) – – MCPD vaø (S) – – MCPD [84]  Ngoaøi 3-MCPD có hàm lượng định số loại thực phẩm mà không thuỷ phân acid sản phẩm quay rán, nướng, phomat nướng, xúc xích lên men, ngũ cốc rang có lượng đáng kể trình sản xuất malt đại mạch (lên đến 200 µg/kg malt đen) nướng bánh mì [107]  Đối với sản phẩm nước tương tương tự, Cục Kiểm nghiêm thực Phẩm Anh quốc tiến hành số đánh giá cho thấy sản phẩm phổ biến có chứa hàm lượng 3-MCPD cao (20 µg/kg) Các thực phẩm khác tìm thấy phổ biến có Chương 6: - MCPD  GVHD: T.S Lại Mai Hương chứa 3-MCPD bánh mì, phô mai, bánh biscuit nướng, bánh cracker mặn, bánh cam vòng (doughnut), bơ - gơ (burger) thịt cá có ướp muối Thức ăn nấu nướng gia đình tìm thấy có chứa 3-MCPD nướng lò, nướng điện [20] Một số thực phẩm bị nhiễm 3-MCPD tiếp xúc với màng bao có chứa epichlorhyrin xúc-xích, trà túi lọc, cà phê Tuy nhiên với công nghệ cải tiến màng bao bọc, việc tiếp xúc với chất liệu gây nhiễm 3-MCPD coi gây hại cho người [97] Bảng 6.1: Hàm lượng – MCPD số loại thực phẩm [50] Tên thực phẩm Hàm lượng MCPD (µg/kg ) Bánh mì giòn 23 Khoai tây chiên 2399 Chip khoai tây 415 Malt đen 608 Salami (xúc xích lên men) 14031 6.3 Cơ chế hình thành 3-MCPD:  3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) hoá chất thuộc nhóm chlorpropanol hình thành thực phẩm thông qua trình phản ứng nguồn có chứa chlorine (ví dụ muối ăn, kể nước thành phần khác) thực phẩm với chất béo Phản ứng xúc tác nhiệt độ qua trình nhiệt phân chế biến thực phẩm chiên, nướng Cho nên, lý thuyết, tất loại thực phẩm hội đủ điều kiện: “có chứa thành phần chlorine + thành phần chất béo + nhiệt” tạo 3-MCPD [8]  Sự tạo thành chloropropanol phản ứng acid hydrochloric với sản phẩm thủy phân chất béo (glycerol acid béo) điều kiện nhiệt độ cao 1000C Phản ứng quan trọng chuỗi phản ứng tạo chloropropanol thay trung tâm hạt nhân nhóm acyl anion chloride (Cl-) vị trí hoạt hóa nhóm ester kế bên tạo thành sản phẩm trung gian chloropropanediol – di – ester điều kiện thủy phân acid chuyển thành chloropropanol  Cơ chế phản ứng cho hình sau [50]: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình vẽ 6.1: Cơ chế tạo chloropropanol điều kiện thủy phân acid  Tuy nhiên tất chế hóa tạo chloropropanol bắt buộc có    tham gia triglycerides Người ta tìm thấy chế khác liên quan đếùn nhóm allyl alcohol (pro – - en – - ol) với acid hypochlorous (HOCl) dẫn đến tạo thành chloropropanol Phản ứng tìm thấy nhiều trình xư ûlý hành tỏi có chứa acid amine cysteine alliin [(S) – allyl – L- cysteine sulphoxide] [8] Nhieàu nghiên cứu chứng tỏ tạo chloropropanol xuất sản phẩm lên men trình xử lý nhiệt thịt (ham, xúc xích lên men salami), cá phomat lên men Cho đến chưa có chế rõ ràng tạo chloropropanol loại thực phẩm Người ta tạm chấp nhận tạo chloropropanol có liên quan đến phản ứng thủy phân enzyme điều kiện nhiệt độ thấp với có mặt enzyme lipase, dầu, nước, muối chloride Cơ chế thủy phân triglyceride tạo thành acid béo tự thông qua nhiều bước: tạo thành phức chất xúc tác enzyme, công vào trung tâm hạt nhân phức chất tạo thành hợp chất trung gian tetrahedral hemiacetal, cuối oxyanion làm bền hai ba liên kết hydro dẫn đến việc bẻ gãy liên kết ester chất làm cho tetrahedral bị phân tách tạo thành acyl – enzyme Cuối acyl – enzyme bị bẻ gãy, nhóm giải phóng proton hóa (nhận thêm proton) tạo thành acid béo tự Từ acid béo tự kết hợp với gốc chlorine tạo thành hợp chất chloropropanol Phản ứng tạo – MCPD sản phẩm lên men phụ thuộc vào độ hoạt động tính đặc hiệu enzyme lipase, pH, Cl-, nhiệt độ hoạt độ nước thực phẩm Thường enzyme lipase kỹ thuật hay thực phẩm có xu hướng thủy phân mạch trung bình ngắn acid béo bão hòa Độ hoạt động enzyme lipase thành phần thực phẩm nước sốt có mối tương quan rõ với hàm lượng – MCPD suốt trình bảo quản sản phẩm chiên xào Cơ chế phản ứng Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương tạo – MCPD sản phẩm lên men enzyme lipase cho hình vẽ sau [8]: Hình 6.2: Sơ đồ hình thành monochloropropanol xúc tác enzyme lipase 6.4 Tác hại:  Cho đến nay, 3-MCPD xem hoá chất hoạt theo chế không gây độc cho gen nghiên cứu thể sống (tìm thấy chế thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc cao); lại có tác động lên chức sinh sản chuột đực, làm tổn thương tăng sinh tạo khối u thận mô hình thực nghiệm động vật  Vào năm 2001, Uỷ ban Khoa học Thực phẩm Âu châu Uỷ ban Chuyên gia liên kết FAO/WHO đánh giá nguy hợp chất 3-MCPD kết tóm lược sau: • Nhận dạng độc hại mô tả đặc tính độc hại: 6.4.1.Nghiên cứu thực nghiệm độc tính:  Theo tư liệu mà Cục Quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm (Bộ Y tế) cập nhật từ kết nghiên cứu giới cho thấy: thí nghiệm tính độc hại 3-MCPD cách cho chuột cống uống 3-MCPD liên tục với liều mg/kg thể trọng/ngày thấy tinh trùng giảm khả hoạt động giảm khả sinh sản chuột đực Với liều từ 10 mg - 20 mg/kg thể trọng/ngày cao gây tổn thương tinh hoàn chuột đực, biến đổi hình dạng tinh trùng, giảm khả sinh sản đực động vật có vú khác Với liều 25 mg cao liên quan đến tổn thương thần kinh trung ương Với liều 30 mg/kg kéo dài tuần làm tăng trọng lượng thận chuột Liều gây độc cấp tính qua đường uống 3-MCPD chuột cống (rat) 150 mg/kg thể trọng  Những nghiên cứu khác cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với 3-MCPD bị tổn thương thận tiến triển mãn tính, tăng sản ống thận u tuyến Ngoài tìm thấy tổn thương sản tân sản tế bào Leydig tinh Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương hoàn, tuyến vú, tuyến tụy bao quy đầu Tỷ lệ phát sinh thương tổn tăng sản khối u chịu ảnh hưởng hiệu ứng liều lượng, gặp tất nhóm động vật nghiên cứu (có nghóa tỷ lệ thương tổn gia tăng cho tiếp xúc với liều lượng cao hơn, giảm xuống giảm liều tiếp xúc) Trong nghiên cứu này, khoa học gia xác nhận thương tổn tăng sản ống thận tai biến nhạy  Nghiên cứu tính đột biến tế bào vú biệt lập cho thấy thường dương tính phải với liều tiếp xúc cao (0.1- mg/ml) Một số thử nghiệm tính đột biến thể cho thấy kết âm tính Tóm lại, uỷ ban khoa học thời kết luận 3-MCPD chưa phải độc tố gây tổn hại gen thể [97] 6.4.2.Nghiên cứu quan sát người  Cho đến nay, chưa có nghiên cứu dịch tễ học hay lâm sàng tác hại 3-MCPD người Tuy nhiên, nghiên cứu tế bào tinh trùng người phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu ứng hiệp lực 3-MCPD với nguyên tố đồng (Cu) làm giảm khả di chuyển tinh trùng [97] 6.4.3.Tổng hợp đặc tính nguy  Theo kiến thức hành, 3-MCPD xem hoá chất gây ung thư hoạt theo chế không gây độc cho gen nghiên cứu thể sống (tìm thấy chế thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc cao) Với hoá chất có chế hoạt động theo mô thức cho phép xác định ngưỡng liều gây hiệu ứng sinh học, từ ước tính liều thu nạp hàng ngày cho thể liều tối đa cho phép diện thực phẩm  Trên mô hình thực nghiệm có phản ứng tăng sinh ống thận, có xu hướng phụ thuộc liều lượng tiếp xúc, ý nghóa thống kê liều thấp Cho đến chưa có nghiên cứu tác hại 3-MCPD người, nên chưa có sở liệu để thiết lập mối quan hệ liều lượng tiếp xúc Do dựa nguyên lý bất định, liều lượng độc tính chuyển đổi chủng loại khác (mô hình chuột người) chấp nhận hệ số chuyển đổi 20 lần hai chủng loại động độc lực hiệu số động độc lực (toxicokinetic difference); phải hiệu chỉnh thêm có yếu tố phụ cho cần thiết, ví dụ phải tính đến tình trạng thiếu kiện [97]  Về vấn đề đánh giá độ an toàn 3-MCPD, Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp Uỷ ban Khoa học Âu châu xác định liều lượng thấp gây hại (LOAEL) nghiên cứu dài ngày chuột 1.1mg/kg cân nặng (chuột)/ngày, coi liều lượng gần so với liều NOAEL (nồng độ thử mức cao không tìm thấy khả gây tác hại) (vì không xác định xác NOAEL, thực tế tìm liều thấp gây hại gần sát với liều cao không gây hại) Kết hợp với yếu tố thiếu kiện tác hại lên hệ thống sinh sản, phải ngoại suy kiện hai chủng loại khác nhau, liều dung nạp tối đa ngày cho thể người (TDI) tính 2µg/kg thể trọng/ngày [98] Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Bảng 6.2: Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép kg nước tương nước [82] Nước Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép /kg nước tương Canada, Phần lan, Áo, Các tiểu vương quốc Ả-rập 1mg/kg Mỹ 1mg/kg Úc Niu di-lân 0.2mg/kg Liên hiệp Âu châu, Hà-lan, Hy-lạp, Bồ-đào-nha, 0.02mg/kg Malaysia, Th Điển Anh quốc 0.01mg/kg  Cho đến Việt nam chưa có công trình khảo sát có tính hệ thống để đánh giá mức tiêu thụ trung bình, tối thiểu tối đa sản phẩm nước tương Tuy vậy, giới chức thẩm quyền có quy định hàm lượng tối đa cho phép diện 3-MCPD 1kg nước tương 1mg/kg Quy định cho an toàn sức khoẻ cho người tiêu dùng [124] 6.5 Yếu tố ảnh hưởng: 6.5.1.nh hưởng hàm lượng muối:  Khi tiến hành thí nghiệm hệ thống đại gồm muối NaCl, chất béo tiền thân – MCPD (glycerol, triolein, lecithin) nước thực thí nghiệm với nồng độ muối khác (0%, 0.72%, 1.77%, 3.47%, 5.10%, 6.67%) với hàm lượng nước cố định 16.67%, 2000C vòng 30 phút  Mô tả phương pháp thí nghiệm:  Chất tạo – MCPD glycerol, triolein, lecithin (200 mg), muối NaCl (10 mg, dung dịch nồng độ 3.47% 5%), chất tạo nhũ (Tween 80, 30 mg) 48 µl nước cho vào ống nghiệm Ống nghiệm lắc đun nóng đến nhiệt độ 2000C vòng 30 phút sau làm lạnh đến nhiệt độ phòng Thêm vào ống nghiệm 0.2 ml dung dịch – MCPD chuẩn (chứa 200 µg – MCPD) Đổ ống nghiệm vào bình tam giác 25 ml, tráng ống nghiệm 10 ml hexane đổ chung vào bình tam giác, tráng tiếp ống nghiệm ml nước cất đổ chung vào bình tam giác, thêm vào bình tam giác ml nước cất đem lắc Tiến hành bốc dung dịch bình tam giác đến cạn khô Sau hòa tan cặn lại ml dung dịch muối NaCl 20% tiến hành phân tích hàm lượng – MCPD sắc ký khí sắc ký lỏng  Kết biểu diễn đồ thị: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình 6.3: Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl (16, 67% nước; 2000C) lên hình thành 3MCPD G = Glycerol, L = lecithin, T = triolein  Từ đồ thị ta thấy hàm lượng – MCPD tạo thành nhiều nồng độ muối – 7%, nồng độ muối cao hàm lượng – MCPD tạo thành nhiều Ở nồng độ muối 3.5 – 6.7%, 1kg glycerol tạo mg – MCPD, 1kg lecithin tạo mg – MCPD triolein tạo 0.5 mg – MCPD Như nồng độ muối xác định glycerol tạo – MCPD nhiều so với lecithin triolein  Đối với hàm lượng – MCPD 1kg glycerol tạo mg – MCPD, lần so với hàm lượng – MCPD, kết tương tự lecithin triolein  Khi tiến hành thí nghiệm loại thực phẩm ta thu kết tương tự hàm lượng – MCPD tăng gần tuyến tính với hàm lượng muối [84]: Hình 6.4: Ảnh hưởng muối đến hàm lượng 3-MCPD thực phẩm, SL (salami): xúc xích lên men, BF (beefburgers raw): thịt bò dùng làm hamburger, PC (processed cheese): phomai lên men, BC (biscuits): bánh bích quy, CC (cream crackers): bánh cracker nhân kem, DO (doughnuts): bánh cam vòng, G=glycerol, T=triolein, L=lecithin 6.5.2.nh hưởng hàm lượng nước:  Khi tiến hành thí nghiệm hệ thống đại gồm muối NaCl, chất béo tiền thân – MCPD (glycerol, triolein, lecithin) nước thực thí nghiệm với nồng độ nước khác (0%, 4.76%, 9.09%, 13.04%, 16.67%, 20.00%) với hàm lượng muối cố định 3.47%, 2000C vòng 30 phút Kết biểu diễn đồ thị: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Nước (%) Hình 6.5: Ảnh hưởng nước đến hàm lượng 3-MCPD (3, 47%NaCl, 2000C), G = Glycerol, L = lecithin, T = triolein  Từ đồ thị ta thấy hàm lượng – MCPD tạo thành nhiều nồng độ nước 13 – 17% giảm dần hàm lượng nước vượt qua ngưỡng tối thích Khi hàm lượng nước 0% phản ứng thủy phân nhóm acyl xảy ra, lecithin triolein tạo – MCPD nhóm hydroxyl (_OH) glycerol lại tác dụng với ion chloride (Cl-) tạo thành – MCPD Khi thêm nước vào acylglycerol phospholipids bị thủy phân phần thành acylglycerol sau glycerol, phản ứng với ion chloride (Cl-) tạo thành – MCPD  Khi tiến hành thí nghiệm loại thực phẩm: nh hưởng hàm lượng nước thực phẩm đến tạo thành – MCPD thấy rõ nhóm biscuits doughnuts (bánh rán) chúng có hàm lượng béo hàm lượng muối gần giống khác hàm lượng nước, doughnuts chứa 23.8% nước biscuits chứa 2.2% nước xa ngưỡng tối ưu cho phản ứng tạo – MCPD  Kết biểu diễn qua đồ thị sau [84]: Nước (%) Hình 6.6: Ảnh hưởng nước lên hàm lượng 3-MCPD thực phẩm, SL (salami): xúc xích lên men, BF (beefburgers raw): thịt bò dùng làm hamburger, PC (processed cheese): phomai lên men, BC (biscuits): bánh bích quy, CC (cream crackers): bánh cracker nhân kem, DO (doughnuts): bánh cam vòng, G=glycerol, T=triolein, L=lecithin  Từ đồ thị ta thấy hàm lượng nước có ảnh hưởng phức tạp đến hàm lượng – MCPD tạo trình chế biến Hàm lượng nước tối ưu cho phản ứng tạo – MCPD 30% Ở hàm ẩm nguyên liệu < 30% hàm lượng nước tăng Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương hàm lượng – MCPD tạo tăng, hàm ẩm > 30% có tác dụng ngược lại, hàm ẩm tăng hàm lượng – MCPD tạo giảm [84] 6.5.3.nh hưởng nhiệt độ:  Khi thực thí nghiệm hệ thống đại với hàm lượng muối cố định 3.47%, hàm lượng nước cố định 16.67% điều kiện nhiệt độ khác 1000C, 1400C, 1700C, 2000C 2300C vòng 30 phút Kết biểu diễn đồ thị: Nhiệt độ (0C) Hình 6.7: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng 3-MCPD (3,47% NaCl, độ ẩm 16.67%) G = Glycerol, L = lecithin, T = triolein  Từ đồ thị ta thấy hàm lượng – MCPD tạo thành nhiều nhiệt độ 2300C điều kiện nhiệt độ glycerol tạo – MCPD nhiều lecithin, cuối triolein  Khi tiến hành thí nghiệm loại thực phẩm ta thu kết tương tự hàm lượng – MCPD tăng gần tuyến tính với nhiệt độ chế biến [84] 6.5.4.nh hưởng hàm lượng béo thực phẩm:  Hàm lượng – MCPD tăng gần tuyến tính với hàm lượng béo nguyên liệu có nhiều glycerol chất béo hàm lượng – MCPD cao glycerol thành phần tạo nên phân tử – MCPD Hàm lượng – MCPD sinh thực phẩm có hàm lượng béo khác biểu diễn hình vẽ sau [84]: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Chất béo (%) Hình 6.8: Ảnh hưởng béo lên hàm lượng 3-MCPD thực phẩm, SL (salami): xúc xích lên men, BF (beefburgers raw): thịt bò dùng làm hamburger, PC (processed cheese): phomai lên men, BC (biscuits): bánh bích quy, CC (cream crackers): bánh cracker nhân kem, DO (doughnuts): bánh cam vòng, G=glycerol, T=triolein, L=lecithin 6.5.5.nh hưởng chất thực phẩm:  Hàm lượng – MCPD phụ thuộc không riêng lẻ thành phần mà phụ thuộc vào mối tương hỗ lẫn thành phân nguyên liệu Khi nghiên cứu loại thực phẩm có khả tạo – MCPD ta thấy nguyên liệu thường có hàm lượng nước dao động khoảng – 56%, hàm lượng béo 16 – 45% hàm lượng muối từ 0.6 – 4% gồm loại thực phẩm như: xúc xích lên men, phomai lên men, bánh cracker nhân kem, bánh bích quy bánh cam vòng Tên thực phẩm Xúc xích lên men Thịt bò hamburger Phomai lên men Bánh bích quy Bánh cracker nhân kem Bánh cam vòng Bảng 6.3: Thành phần hóa học loại thực phẩm Nước Glycerol/triolein Muối Tổng chất (µl) /lecithin (mg) (mg) khô (mg) 78 127 11 280 158 57 280 128 76 280 59 280 12 46 280 67 61 280  Kết hàm lượng – MCPD sau chế độ xử lý nhiệt 2000C vòng 30 phút biểu diễn đồ thị: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình 6.9: Biễu diễn hàm lượng 3-MCPD (mg/kg) loại thực phẩm khác nhau, SL (salami): xúc xích lên men, BF (beefburgers raw): thịt bò dùng làm hamburger, PC (processed cheese): phomai lên men, BC (biscuits): bánh bích quy, CC (cream crackers): bánh cracker nhân kem, DO (doughnuts): bánh cam vòng, G=glycerol, T=triolein, L=lecithin  Từ đồ thị ta thấy rằng: Hàm lượng – MCPD tạo thành nhiều thực phẩm salami (xúc xích lên men) chứa hàm lượng muối hàm lượng béo cao số thực phẩm nghiên cứu, glycerol có salami taïo 7.7 mg – MCPD/kg salami gấp ba lần lượng – MCPD tạo triolein (2.2 mg/kg) vaø leicithin (1.8 mg/kg)  Haøm lượng – MCPD tạo thành nhóm thực phẩm biscuits cream crackers chứa hàm lượng muối thấp hàm lượng nước ngưỡng tối ưu cho phản ứng tạo – MCPD 12% Cũng giống salami glycerol tác nhân tạo – MCPD (0.7 mg/kg), triolein (0.4 mg/kg) leicithin (0.1 mg/kg) [84] 6.5.6.Ảnh hưởng thời gian chế biếân:  Thời gian có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng – MCPD giới hạn định thời gian tăng – MCPD tạo nhiều thấy rõ qua hình vẽ sau: Bánh mì thường < 0.005 mg/kg 3-MCPD Bánh mì nướng phút 0.029 mg/kg 3-MCPD Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Bánh mì nướng 15 phút 0.209 mg/kg 3-MCPD Hình 6.10: nh hưởng thời gian chế biến đến hàm lượng – MCPD  Thời gian chế biến dài hàm lượng – MCPD tăng, cụ thể bánh mì chưa chiên có hàm lượng – MCPD < 0.005 µg/kg Nhưng sau trình nướng thời gian 1p lượng – MCPD tăng lên 0.029 µg/kg Và tăng thời gian nướng lên 1.5 phút lượng – MCPD tăng lên gấp lần (0.209 µg/kg) 6.5.7.Ảnh hưởng pH trình chế biến:  Ngoài yếu tố lượng – MCPD tạo trình chế biến phụ thuộc vào pH nguyên liệu Thường giá trị pH tối ưu cho trình tạo – MCPD khác loại sản phẩm khác nhau, pH 5.0 sản phẩm cà phê 4.65 sản phẩm malt Nhưng nhìn chung khoảng pH tạo nhiều – MCPD – [50] 6.6 Các phương pháp phân tích:  Do hàm lượng 3-MCPD tồn nhiều sản phẩm nước chấm từ trình thủy phân acid đậu nành, nên phân tích ta chủ yếu tìm hiểu phương pháp phân tích hàm lượng 3-MCPD loại sản phẩm  Tóm tắt trình phân tích hàm lượng 3-MCPD nhóm sản phẩm nước chấm đậu nành theo tiêu chuẩn AOAC 2000.01 (Hoa Kỳ), hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn Châu Âu EN 14573:2004 gồm nước bước sau: mẫu phân tích pha trộn với nội chuẩn đồng vị deuteri (deuterated internal standard) d5 - 3-MCPD, dung dòch sodium chloride (NaCl) chất nhồi Hỗn hợp sau chuyển sang cột sắc ký trích ly hỗn hợp n-hexane, diethyl ether để loại bỏ cấu tử không phân cực Tiếp đến chất 3-MCPD giải hấp diethyl ether, phần dung dịch từ trình giải hấp cô đặc tạo dẫn xuất heptafluorobutyrylimidazole (HFBA) Sau dung dịch phân tích máy sắc ký khí với đầu dò khối phổ (sử dụng m/z 291, 289, 275, 253 453) [88] • Quá trình tạo dẫn xuất mẫu:  Mục đích: chuyển hợp chất chloropropanol thành dẫn xuất heptafluorobutyrate, mà phân hủy tạo thành ion đặc trưng phương pháp va chạm electron giúp cho trình định tính định lượng phương pháp khối phổ dễ dàng  Heptafluoro-butyrylimidazole (HFBA) dùng chất tạo dẫn xuất phổ biến phân tích rượu phương pháp sắc ký khí, đồng thời cho chất có phản ứng chọn lọc với chất nội chuẩn đồng vị deuteri hợp chất chloropropanol tạo thành dẫn xuất heptafluorobutyrate Phương trình tạo dẫn xuất cho sau đây: Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương Hình 6.11: (a) Phản ứng 1,3-DCP (b) 3-MCPD với HFBA  Tiến hành: Lấy ml dịch trích cô đặc chuyển vào ống nghiệm cho bốc nhiệt độ phòng điều kiện khí Nitơ đến 0.2 ml, cho thêm 200µg HFBA vào khuấy vòng phút để nhiệt độ phòng vòng Sau thêm vào ml iso-octane ml nước vô khuẩn lắc vòng 30 giây để yên để tách lớp hỗn hợp Pha hữu bên tách chuyển vào ống nghiệm khác có chứa lượng nhỏ sodium sulfate (10 – 50 mg) đáy ống nghiệm Sau đem dẫn xuất mẫu lọc chuyển vào phân trích mẫu tiên hành chạy sắc ký khối phổ (GC – MS)  Quá trình tạo dẫn xuất ảnh hưởng nhiều đến kết phân tích 1,3 – DCP không ảnh hưởng đáng kể đến – MCPD Khi ta giảm thời gian phản ứng tạo dẫn xuất từ xuống tức giảm lượng tác nhân dẫn xuất từ 1/10 so với lượng mẫu xuống 1/20 so với lượng mẫu làm cho hiệu suất thu hồi 1,3 – DCP thay đổi đáng kể Từ điều kiện thí nghiệm khác ta xác định thời gian cho phản ứng tạo dẫn xuất với lượng tác nhân HFBA tốt cho trình phân tích 1,3 – DCP 1/10 so với lượng mẫu [115]  Ngoài phương pháp tạo dẫn xuất trên, ta dùng tạo dẫn xuất 3MCPD với dung dịch acid toluen-4-sulfonic aceton thành 4-(clometyl)-2,2dimetyl-1,3-dioxolan, phản ứng thực 40oC, 90 phút sau hấp phụ mẫu cột extrelut giải hấp 3-MCPD dietyl ête Sau đo máy sắc ký khí với detector khối phổ (GC/MS) (sử dụng m/z 135 137) Đây phương pháp Viện Vệ sinh y tế công cộng biên soạn, Cục An toàn vệ sinh thực phẩm đề nghị, Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành áp dụng rộng rãi phòng thí nghiệm Việt Nam sản phẩm magi, xì dầu, nước tương dầu hào (cột Extrelut: Dùng xylanh 60ml, nhồi thủy tinh vào đầu ống xylanh, sau cho từ từ 10g hạt Extrelut vào xy lanh, dùng đũa thủy tinh gõ nhẹ vào thành ống cho hạt xuống chặt) [3]  Phương pháp định tính chloropropanol: so sánh thời gian lưu chất cần phân tích mẫu với chất chuẩn Thời gian lưu d5 - 3-MCPD, 3-MCPD, 1,3 – DCP mẫu sai khác ± 0.2 giây so với giá trị trung bình mẫu đối chứng, thời gian lưu tương đối sai khác ± 0.5% so với giá trị trung bình mẫu đối chứng Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương  Phương pháp định lượng thực đầu dò khối phổ cách đo khối lượng phân tử ion dẫn xuất sau qt ion hóa Một số ion đặc trưng dẫn xuất heptafluorobutyric d5 - 3-MCPD, 3-MCPD, 1,3 – DCP cho bảng sau: Hợp chất Phân tử khối [MCH2 Cl]+ 3-MCPD 502 453 2-MCPD 502 - 1,3-DCP 325 d5-3MCPD 507 275/ 277 456 Baûng 6.4: Các ion thị phương pháp quang phổ EI [M[M-C3 [M-C3F7 [M-C3 [M-C3F7 -[MOC3H5 F7CO2 CO2 F7CO2 CO2CH2 C3F7 + + + + + Cl2] ] CH2] HCl] Cl] CO2C3F7 CO2H]+ 289/2 275/277 253 240 75/77 91 289/ 253 75/77 291 197 110/ 75/77 112 294/ 278/280 257 243 79/81 296  Cho đến phương pháp phân tích sắc ký khí mao dẫn kết hợp với dầu dò khối phổ (GC/MS) phương pháp cho có độ nhạy độ chọn lọc cao sử dụng rộng rãi để phân tích hàm lượng 3-MCPD thực phẩm [115] Bảng 6.5: Tóm tắt số chương trình chạy sắc ký thường sử dụng phân tích 3-MCPD nhóm sản phẩm nước chấm đậu nành Phương pháp, Chương trình chạy sắc Thông số qúa trình khối Kết loại cột ký phổ GC – MS – SIM Khí mang: Helium, lưu Thiết bị khối phổ LOQ: ppb (3 Hệ thống sắc ký lượng 0.9 ml/phút vận hành chế độ bẫy – MCPD khí Hewlett – Chế độ vận hành cột: ion 70 eV, nhiệt độ 1,3 – DCP) Packard 6890, lượng mẫu bơm 250µl nguồn ion: 2800C Hiệu suất thu cột mao dẫn DB Sau bơm mẫu Tỉ lệ phân tử hồi mẫu: 77% – MS 1phút, khởi động vách khối/điện tích: m/z 110, (1,3 – DCP) nhồi ngăn đến tốc độ dòng 111, 112, 197, 275, 277 98% (3 – hạt silica, 30 m x 23 ml/phút 1phút cho dẫn xuất MCPD) 0.25 mm, bề dày Sau tổng tốc độ heptafluorobutyric Khoảng nồng lớp phim 0.25 dòng đặt 20 ml/phút 1,3 – DCP, m/z 253, 275, độ phân tích: µms, đầu dò Nhiệt độ ban đầu 289, 294, 453 cho 10 – 1000 khối phổ Series cột: 500C sau bơm mẫu dẫn xuất µg/kg 5973 tăng đến 90 C với tốc heptafluorobutyric [115] Chất chuẩn: d5 - độ 20C/phút, giữ – MCPD m/z 257 cho 3-MCPD phút, tăng đến 2800C dẫn xuất tốc độ 30 C/phút heptafluorobutyric d5 Lúc nhiệt độ - 3-MCPD Khoảng cách phận bơm mẫu đạt giá trị đặt m/z 2500C 50 phút Chương 6: - MCPD GVHD: T.S Lại Mai Hương GC – MS – SIM Hệ thống Trace GC-Trace MS Plus (Thermo Finigan), Cột sắc ký mao quản SPB – 1701, 30mx0.25mm, lớp film 0.25µm Khí mang: Helium, lưu lượng 1.5 ml/phút Chương trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ đầu 45oC, giữ phút; tăng 120oC tốc độ 6oC/phút; tăng lên đến 250oC tốc độ 15oC/phút, giữ phút Nhiệt độ phận tiêm mẫu: 250oC Nguồn Ion hóa: EI, LOD: 4,01 ppb lượng ion hóa: 70eV, LOQ: 13,37ppb nhiệt độ nguồn ion: [3] 180oC, nhiệt độ o Interface: 200 C, giá trị khuếch đại Multiplier: 300 – 500V Chế độ quét Fullscan: thời gian quét: 5-15 phút, khoảng khối quét: 35 150 amu, Chế độ quét Ion chọn lọc SIM ( Selected Ion Monitoring): Số khối lựa chọn để quét: 135, thời gian quét: – 10 phút GC – MS – MS Hệ thống Varian 1200 GC/MS/MS, Cột sắc ký khí CP Sil-5 MS, 60m x 0.25 mm x 0.25 µm, đầu dò: Varian 1079 Chất chuẩn: d5 3-MCPD Khí mang: Helium, lưu lượng 1.0 ml/phút Chương trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ đầu 80oC, giữ 1.5phút; tăng 300oC tốc độ o 30 C/phút; giữ 10 phút Nhiệt độ đầu phận tiêm mẫu: 20oC, nâng lên 310oC tốc độ 6oC/ phút; giữ phút, nhiệt độ GC Interface: o 280 C Nguồn Ion hóa: EI, lượng ion hóa: 70eV, cường độ nguồn ion hóa: 150 µA, nhiệt độ nguồn ion: 200oC, áp suất va chạm: 2.0 mTorr Argon, lượng va chạm: - 20V, Hiệu điện đầu dò: 1400V LOD: 0.002 mg/kg Khoảng nồng độ phân tích: 0.007 - 0.22 mg/kg [111] 6.7 Các biện pháp giảm hàm lượng độc tố: 6.7.1.Phương pháp hạn chế lượng – MCPD trình chế biến sản phẩm thủy phân từ protein:  Chuyển từ thủy phân acid sang trình sử dụng enzyme  Thực trình trung hòa sâu cách thêm NaOH sau trình thủy phân acid 6.7.2.Giảm hàm lượng – MCPD sản phẩm sau trình chế biến tạo điều kiện tối ưu cho phân hủy – MCPD:  Theo số nghiên cứu mô hình đại ta thúc đẩy trình phân hủy – MCPD pH hỗn hợp đạt từ – 6.5 Cơ chế trình phân hủy diễn theo sơ đồ sau [11]: ... đường độc tố xâm nhập vào thực phẩm:  Độc tố tồn nhiều trạng thái khác nhau, hình thành lẫn vào thực phẩm nhiều đường khác Các độc tố đưa vào thực phẩm đường sau:  Độc tố tạo thành thực phẩm. .. CHUNG 1.1 Giới thiệu chung độc tố: 1.1.1.Khái niệm độc tố:  Độc tố hay chất độc hoá học thực phẩm hợp chất hóa học có nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm nồng độ định gây ngộ độc cho người hay động... Chương 4: Tổng quan tài liệu nhóm hợp chất hydrocarbon nhiều vòng thơm (PAHs) - Chương 5: Tổng quan tài liệu nhóm nitrosamine - Chương 6: Tổng quan tài liệu nhóm – MCPD Trong chương luận văn phần tìm