Tài liệu Đề tài " Tìm hiểu về 3MCPD trong nước tương " ppt

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài Tìm hiểu về 3MCPD trong nước tương Mở Đầu Thực phẩm là yếu tố quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài ngƣời. Theo quá trình tiến hoá và phát triển của loài ngƣời, thực phẩm cũng đƣợc phát triển theo. Cùng với sự tiến triển của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm cũng phát triển. Nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm từ nguồn thức ăn thô là nguy cơ tự nhiên đến từ chính thành phần chứa trong thực phẩm hoặc tạp nhiễm môi trƣờng, cũng biến đổi theo quy trình chế biến thực phẩm công nghiệp là tạp nhiễm và phát sinh. Có nhiều nguồn nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm, nhƣng tựu trung lại có thể sắp thành hai nhóm chính là nhóm vi sinh vật và nhóm hoá chất. Nếu nhƣ thực phẩm thô nguồn vi sinh vật là do tạp nhiễm hay do ký sinh thì nguồn hoá chất là do nội tại, là thành phần chứa trong thực phẩm đó. Thí dụ nhƣ nấm; trong các loại nấm độc, thành phần alkaloid là hoá chất gây ngộ độc chết ngƣời. Trong khi đó, nguy cơ vi sinh vật và hoá chất trong thực phẩm công nghiệp thì đa dạng và khó đánh giá hơn nhiều. Đối với nguồn độc tố là hoá chất, ngoài nguồn nguy cơ do tạp nhiễm hoặc tự sinh thì còn do phát sinh trong dây chuyền chế biến. Nguồn nguy cơ do phát sinh trong dây chuyền chế biến có thể lại là một tai nạn nghề nghiệp mà cũng có thể do nhà sản xuất cố ý để đạt đƣợc hiệu ứng thành phẩm. Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng không những về dinh dƣỡng mà còn về tính an toàn và không gây hại cho sức khoẻ đối với ngƣời tiêu dùng là cần thiết. Vì vậy mà các kỹ thuật đánh giá mối nguy hại của một thực phẩm đối với sức khoẻ cũng đòi hỏi phải phát triển để bắt kịp với công nghệ chế biến thức ăn ngày càng cao và đa dạng (1, 2), nhằm phát hiện và loại trừ bớt những nguy cơ tác hại đến cơ thể ngƣời tiêu dùng. Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD một hoá chất đƣợc sản sinh trong khâu chế biến sản phẩm xì dầu nƣớc tƣơng và dầu hào, một ví dụ điển hình của tai nạn nghề nghiệp, là mục tiêu đƣợc đề cập trong bài viết này. PHẦN 1 TÌM HIỂU VỀ 3MCPD. 1.1 Khái niệm. 3-MCPD viết tắt của 3-MonoCloroPropane-Diol (còn có tên 3-chloro-1,2 Diol) Độc tố 3-MCPD thuộc nhóm hóa chất gây độc có tên gọi chloropropanols. Chloropropanols có các dẫn xuất 1,3-DCP; 2-MCPD; 2,3-DCP và 3-MCPD. Trong đó, 3- MCPD có hàm lƣợng cao nhất và tồn tại dƣới dạng hỗn hợp racemic của 2 đồng phân (R) và (S) (hàm lƣợng của 2 đồng phân đối quang bằng nhau 50:50). Độc tố 3-MCPD đƣợc hình thành qua phản ứng giữa chất béo với các chất có chứa Clo. Phản ứng thƣờng xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực vật bằng acid clohidric HCl. Do đó thƣờng gặp trong nƣớc tƣơng, bánh mì, formage, xúc xích nhất là trong nƣớc tƣơng, do nhà sản xuất dùng protein thực vật thủy phân bằng acid clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hƣơng vị (trong quy trình sản xuất nƣớc tƣơng, đây là khâu thủy phân đạm trong khô dầu đậu nành). Do đó, nếu dùng đúng nồng độ acid (không quá cao) độc tố sẽ sinh ra ít, phù hợp với hàm lƣợng tiêu chuẩn cho phép. Theo nhiều nghiên cứu, 3-MCPD có khả năng gây ung thƣ, gây đột biến gien ở ngƣời. 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 lƣợng từ mức độ vi lƣợng, ít hoặc nhiều vƣợt mức an toàn, rất khác nhau Công thức phân tử chung. C 3 H 7 ClO 2 khối lƣợng phân tử 110,5. 1,3-DCP 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. 1.2 Quá trình hình thành 3MCPD trong nước tương và thực phẩm. Xì dầu (Tƣơng): tƣơng là một loại thực phẩm quen dùng đƣợc sản xuất từ quá trình lên men và chuyển hoá đậu tƣơng bởi vi sinh vật (Aspergillus oryzae or A. sojae), tuy nhiên trong cộng nghệ sản xuất hiện nay ngƣời ta thƣờng sử dụng nguyên liệu là khô đậu tƣơng (đã tách dầu) rồi thuỷ phân bằng axit chlohydric (HCl). Trong nguyên liệu sản xuất nƣớc tƣơng có 2 thành phần chính là protein và chất béo từ bánh dầu đậu phộng (hoặc bã đậu nành). Khi nấu ở nhiệt độ trên 1000C phản ứng thuỷ phân xảy ra, phân giải các mạch protein thành các chất bổ dƣỡng là các acid amin. Đồng thời chất béo cũng đƣợc thuỷ phân thành glycerol (còn gọi là glycerin) và acid béo. Glycerol tham gia phản ứng thế với gốc Clo của acid clohric (HCl) tạo thành 3-MCPD và 1,3-DCP. Phƣơng trình phản ứng nhƣ sau: tức 1 gốc Cl gắn vào vị trí số 3 của propane diol 1,3 DCP viết tắt của 1,3-DiChloro-2-Propanol tức 2 gốc Cl gắn vào vị trí số 1 và 3 của propanol Chất độc 3-MCPD cũng đƣợc tạo ra một cách gián tiếp khi nhà sản xuất nƣớc tƣơng, để tăng hƣơng vị sản phẩm, đã thêm vào một lƣợng lớn axit HVP ngoại sinh (ví dụ: Monosodium glutamate – mì chính) vì lƣợng HVP bổ sung này cũng đƣợc sản xuất bằng cách dùng HCl để thủy phân protein. Đây cũng là lý do một số thực phẩm khác nhƣ xúc xích, kem, bánh bích quy, ngũ cốc rang ( lạc đậu), malt đen và dịch chiết malt đen, bơ… cũng có 3-MCPD nhƣng với tỷ lệ rất thấp. Có một yếu tố nữa góp phần gia tăng lƣợng 3-MCPD trong nƣớc tƣơng, đó là thời gian bảo quản sản phẩm sau khi xuất xƣởng. Thời gian này càng dài, tỷ lệ 3- MCDP tạo ra từ phản ứng giữa muối (NaCl) và chất béo khi có sự hiện diện của axit (ví dụ nhƣ axit acetic) trong sản phẩm càng lớn. Ngoài ra 3-MCPD cũng có thể hình thành trong quá trình nấu nƣớng thông thƣờng khí clo trong nƣớc (nhiều hệ thống nƣớc dùng khí clo để xử lý) tiếp xúc với chất béo và đƣợc gia nhiệt trong quá trình nấu nƣớng 1.3 Ảnh hưởng của 3MCPD đối với con người và động vật. Phần lớn những nghiên cứu về độc tính của chất 3-MCPD đã đƣợc thực hiện trên động vật, vi sinh vật và các dòng tế bào chuẩn, các thí nghiệm trên động vật cho thấy, 3-MCPD gây hại đến hầu hết các cơ quan nhƣ cản trở cơ thể sản xuất testosterol dẫn đến giảm khả năng tình dục, làm teo tinh hoàn, xuất hiện u hạt viêm, gây bệnh thận mãn tính, tăng đƣờng niệu, giảm tế bào máu do suy tủy, tăng nguy cơ ung thƣ vú của giống đực, có khả nắng gây ung thƣ, và có thể làm thay đổi quá trình nhân bản gene. Khi vào cơ thể ngƣời, 3-MCPD sẽ biến đổi thành một số chất khác, và tất cả chúng đều gây nguy hiểm cho sức khoẻ con ngƣời, bao gồm: 1,3-DCP: Có khả năng gây biến đổi gene và nhiễm sắc thể, làm tổn thƣơng gan (thậm chí khiến gan bị hoại tử), viêm phế quản và dạ dày. Không đợi khi bạn đã đƣa nƣớc tƣơng vào cơ thể, chất này xuất hiện ngay trong nƣớc tƣơng nếu sản phẩm chứa 3- MCPD nồng độ cao. Cứ 20 phân tử 3-MCPD thì sẽ có một phân tử 1,3-DCP xuất hiện, Mercapturic acid: Gây hại rất mạnh đối với thận. Axit Beta – chlorolactic: Làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng, giảm pH môi trƣờng mào tinh dẫn đến hiếm muộn. Axit oxalic: Là chất độc đối với thận, vì dạng tinh thể canxi oxalat gây viêm cầu thận, tắc nghẽn vùng tủy tuyến thƣợng thận - tuyến nội tiết quan trọng đối với con ngƣời. Glycidol: Làm biến đổi gene và nhiễm sắc thể, gây ung thƣ. 1.3 Liều lượng và giới hạn cho phép. Trƣớc đây các chuyên gia về thực phẩm của liên minh châu âu gợi ý rằng 3-MCPD phải ở mức không thể phát hiện đƣợc bằng phƣơng pháp phân tích hiện đại nhất (nói nôm na là “3-MCPD không đƣợc tồn tại trong thực phẩm”). Tuy nhiên sau khi những nghiên cứu mới nhất đƣợc công bố, các chuyên gia này đã khuyến cáo mức sử dụng tối đa hằng ngày (Tolerable Daily Intake) là 2ug/kg thể trọng. 1.3.1 Liều lượng gây ảnh hưởng của 3MCPD. Các nghiên cứu cho thấy. Với 3-MCPD: - Liều 1mg/kg thể trọng/ngày (TT/N): tinh trùng giảm khả năng hoạt động & giảm khả năng sinh sản của chuột đực. - Liều lớn hơn 10mg đến 20mg/kg TT/N: gây tổn thƣơng tinh hoàn chuột đực, biến đổi hình dạng tinh trùng, giảm khả năng sinh sản của chuột đực. - Lớn hơn 25mg/kg TT/N: gây tổn thƣơng hệ thần kinh trung ƣơng. - Liều 30mg/kg TT/N: làm tăng trọng lƣợng thận của chuột. Với 1,3-DCP: Hàm lƣợng lớn hơn 19mg/kg TT/N trong nhiều ngày: gây khối u ở thận, gan, biểu mô miệng, lƣỡi, tuyến giáp và biểu hiện ung thƣ do biến đổi gen. Nhƣ vậy với 1,3-DCP độc tính cao hơn 3-MCPD nhƣng do có sự liên quan giữa 2 chất về hàm lƣợng và 3-MCPD dễ phát hiện hơn nên trong chỉ tiêu chất lƣợng thƣờng nhắm vào 3-MCPD. 1. 3.2 Giới hạn tối đa cho phép chất 3-MCPD trong nước chấm: Châu Âu: 0.020 mg/kg chất 3-MCPD: tính trên nƣớc tƣơng có độ khô 40% và sản phẩm protein thực vật thủy phân acid (CE 466/2001 ngày 8/3/2001) Úc và New Zealand (24/10/2001) 0,2 mg/kg cho chất 3-MCPD + 0,005mg/kg cho 1,3-DCP Canada (25/11/1999): chỉ tiêu có tính cách hƣớng dẫn là 1mg/kg chất 3-MCPD Đài loan: 1mg/kg chất 3-MCPD Việt Nam (QĐ 11/2005/QĐ-BYT) ngày 25/3/2005: 1mg/kg chất 3-MCPD trong nƣớc tƣơng, xì dầu và dầu hào. PHẦN 2 PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3- MCPD TRONG THỰC PHẨM. 2.1 Nguyên lý. 3-MCPD đầu tiên sẽ đƣợc tách khỏi thực phẩm, sau đó cho tác dụng với một chất trung gian để tạo thành một dẫn xuất, dẫn xuất này sau đó đƣợc tách trên hệ thống sắc kí khí và phân tích bằng phƣơng pháp phổ khối (GC/MS & GC/MS/MS). Do phản ứng chuyển đổi trung gian có hiệu suất thấp và không cố định với các lần lặp lại khác nhau, để xác định chính xác hàm lƣợng 3-MCPD ngƣời ta phải sử dụng cả nội chuẩn (internal standard) và ngoại chuẩn (external standard) Với thực phẩm ở dạng lỏng nhƣ tƣơng thì ngƣời ta có thể hấp phụ 3-MCPD (mẫu và nội chuẩn đã đánh dẫu) lên chất hoạt động bề mặt (diatomacous earth, zeolite) sau đó trích li bằng diethyl ether, sau đó cô đặc rồi phân tích trên hệ thống GC/MS. 2.2 Tiến hành. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT VÀ THUỐC THỬ 2.2.1. Dụng cụ Cân phân tích (chính xác đến mg) Bình định mức 100ml, 50ml, 20ml, 10ml Bình cầu cất 250ml Cốc thủy tinh 10ml, 50ml, 100ml Pipet 1ml, 2ml, 3ml, 4ml, 5ml Ống thủy tinh có nắp vặn 5ml, 10ml Xylanh, Đũa thủy tinh Phễu lọc, giấy lọc 2.2.2. Thiết bị Bộ cất quay chân không Hệ thống máy sắc ký khí khối phổ Yêu cầu đối với hệ thống sắc ký khí khối phổ (GC/MS): Có thể sử dụng hệ thống Trace GC-Trace MS Plus (Hãng sản xuất Thermo Finigan) hoặc các hệ thống máy sắc ký khí khối phổ tƣơng đƣơng với cấu hình kỹ thuật tối thiểu: Đầu dò khối phổ Bộ phận tiêm mẫu chia/ không chia dòng (Split/ Splitless Injector), chƣơng trình nhiệt độ (PTV Injector: Programmed Temperature Vaporation Injector) Cột sắc ký mao quản SPB – 1701, dài 30m, đƣờng kính 0.25mm, lớp film 0.25mm. Máy tính điều khiển thiết bị và xử lý dữ liệu. Điều kiện chạy máy a. Điều kiện sắc ký: - Chƣơng trình nhiệt độ cột : + Nhiệt độ đầu 45oC, giữ ở 1 phút; + Sau đó tăng lên 120oC với tốc độ gia nhiệt 6oC/ phút; + Tiếp tục tăng nhiệt độ lên đến 250oC; với tốc độ gia nhiệt 15oC / phút, giữ ở nhiệt độ này 5 phút; - Tiêm mẫu : Tiêm mẫu với chế độ không chia dòng + Nhiệt độ bộ phận tiêm mẫu : 250oC + Thể tích mẫu tiêm : 2ml - Tốc độ khí mang He : 1,5 ml/phút b. Điều kiện khối phổ: * MS Tune file: + Nguồn Ion hóa : EI + Năng lƣợng ion hóa : 70eV + Nhiệt độ nguồn ion : 180oC + Nhiệt độ Interface: 200oC + Giá trị của bộ khuếch đại Multiplier : 300 – 500V * MS method - 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 : 6 – 10 phút 2.2.3 Hóa chất, thuốc thử  Hoá chất, thuốc thử Hóa chất sử dụng có độ tinh khiết phân tích (TKPT), dung môi là dung môi dùng cho sắc ký. a) Chất chuẩn 3-MCPD b) Diethyl ete loại dùng cho sắc ký c) Aceton loại dùng cho sắc ký d) Acid toluen -4-Sulfonic đ) Ethyl acetat loại dùng cho sắc ký e) Cột Extrelut: Dùng xylanh 60ml, nhồi bông thủy tinh vào đầu ống xylanh. Sau đó cho từ từ 10g hạt Extrelut vào xy lanh, dùng đũa thủy tinh gõ nhẹ vào thành ống cho hạt xuống đều và chặt. g) Natri clorua: Dung dịch bão hoà trong nƣớc h) Khí Nitơ 99,999% [...]... 10ml Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều d) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 200ppb: Hút 1ml dung dịch 3-MCPD 10ppm vào bình định mức 50ml Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều đ) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 20ppb: Hút 2ml dung dịch 3-MCPD 200ppb vào bình định mức 20ml Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều Các dung dịch chuẩn này đƣợc bảo quản trong tủ lạnh 2.2.4 TIẾN HÀNH XÁC ĐỊNH a Chuẩn... đều Cho toàn bộ dung dịch trên vào cột extrelut (2.2.3.f) Để ổn định 15 phút cho toàn bộ nƣớc và chất trong dung dịch phân bố đều trên bề mặt của hạt extrelut Rửa giải 3-MCPD bằng 150ml dietyl ête (2.2.3.b) Thu dịch rửa giải vào bình cầu cất Sau đó đem cô quay chân không đến gần cạn, rồi dùng khí nitơ thổi khô (2.2.3.h) b Dẫn xuất hóa Dùng pipet hút chính xác 2ml dung dịch acid Toluen-4-sulfonic trong. .. chất chuẩn Dựa vào phƣơng trình biểu diễn tƣơng quan tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện tích pic, tính nồng độ 3-MCPD có trong dịch thử TÍNH KẾT QUẢ Hàm lƣợng 3-MCPD trong mẫu thử đƣợc tính theo công thức sau : Cx  V C (ppm) =   F m Trong đó : Cx : nồng độ 3-MCPD trong dịch thử (ppm) m : Khối lƣợng mẫu đem phân tích (g) V : Thể tích cuối (ml) F : Hệ số pha loãng khi đo (F=1: không pha... tƣơng của những công ty có uy tín và không nằm trong danh sách đen đã công bố Không nên dùng tƣơng của công ty không có tiếng tăm bởi lẽ việc sản phẩm của những công ty này không nằm trong danh sách đen đơn giản chỉ vì ngƣời ta chƣa lấy mẫu để phân tích mà thôi Không nên chế biến thức ăn mà ở đó có sự kết hợp giữa chất béo, axit chlohydric và nhiệt độ cao TÀI LIỆU THAM KHẢO AOAC Office Methode 2000.1 D.C.Meierhans,... ống 4 2ml 4ml 6ml Dung dịch sau rửa giải bằng dietyl ête Cô quay chân không đến gần cạn, thổi khô (3.3.1.b) bằng khí Nitơ Dung dịch acid Toluen-4-Sulfonic 2 ml trong aceton (1g/L) (3.3.2.a) Lắc đều, đặt các ống nghiệm vào bếp cách thủy ở 40oC trong 90 phút Để nguội ở nhiệt độ phòng, chuyển vào lọ 1,5ml để đo trên máy GC/MS Nồng độ 3-MCPD chuẩn (ppb) 10 20 40 ống 1 ống 2 ống 3 ống 4 3-MCPD chuẩn (20ppb)... extrelut (2.2.3.f) 1ml 2ml 4ml 6ml 60 Dung dịch sau rửa giải bằng dietyl ête Cô quay chân không đến gần cạn, thổi khô bằng khí Nitơ Dung dịch acid Toluen-4-Sulfonic trong aceton (1g/L).2 ml Lắc đều, đặt các ống nghiệm vào bếp cách thủy ở 40oC trong 90 phút Để nguội ở nhiệt độ phòng, chuyển vào lọ 1,5ml để đo trên máy GC/MS Nồng độ 3-MCPD chuẩn (ppb) 10 20 40 60 d Xây dựng đƣờng chuẩn Kiểm tra thiết bị...  Pha chế dung dịch a) Dung dịch acid toluen - 4 - sulfonic trong Aceton (1g/L): Cân chính xác 0,1000g acid toluen - 4 - sulfonic (3.3.1.d) cho vào bình định mức 100ml, định mức đến vạch bằng aceton, lắc đều b) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 100ppm: Cân chính xác 0,0100g 3-MCPD cho vào bình định mức 100ml, định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều c) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 10ppm: Hút 1ml dung dịch 3-MCPD... Toluen-4-sulfonic trong aceton (1g/L) (2.2.3.a) vào bình cầu cất, lắc đều rồi chuyển toàn bộ dung dịch này vào ống nghiệm có nút Đặt ống nghiệm vào bếp cách thủy ở 40oC trong 90 phút, lấy ra để nguội ở nhiệt độ phòng, sau đó chuyển vào chai 1,5ml để đo trên máy GC/MS (dịch thử) c Chuẩn bị mẫu chuẩn Các mẫu chuẩn theo từng nồng độ xác định cụ thể theo các bƣớc trong bảng sau: Bảng 1 : Chuẩn bị mẫu chuẩn ống 1 3-MCPD . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài Tìm hiểu về 3MCPD trong nước tương Mở Đầu Thực phẩm là yếu tố. nạn nghề nghiệp, là mục tiêu đƣợc đề cập trong bài viết này. PHẦN 1 TÌM HIỂU VỀ 3MCPD. 1.1 Khái niệm. 3-MCPD viết tắt của 3-MonoCloroPropane-Diol (còn