Các độc tố trong nước tương

Trong quá trình làm tương có một số vấn đề dẫn đến sự hình thành độc tố gây hại như 3-MCPD và 1,3-DCP, Aflatoxin một số kim loại nặng.... Các độc tố có trong nước tương1.Khái quát về quá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHÊ SINH HỌC

BÀI BÁO CÁO Các độc tố trong nước tương

Sinh viên thực hiện :

Lớp :

TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2012

Mục lục

Mục lục 2

Mở đầu 1

Các độc tố có trong nước tương 2

1.Khái quát về quá trình sản xuất nước tương và các độc tố 2

2 Các độc tố trong nước tương và tác hại của chúng 3

2.1 Độc chất 3-MCPD và 1,3-DCP có trong nước tương 3

2.1.1 Khái niệm Độc chất 3-MCPD và 1,3-DCP 3

2.1.2 MCPD được để mắt đến từ bao giờ? 4

2.1.3 Quá trình sản sinh ra 3-MCPD trong nước tương 4

2.1.4 Ảnh hưởng của 3-MCPD đối với con người và động vật 6

2.1.5 Giới hạn tối đa cho phép chất 3-MCPD trong nước chấm 7

2.1.6 Biện pháp hạn chế sự hình thành 3-MCPD 7

2.2 Độc tố Aflatoxin 8

2.2.1 Khái niệm 8

2.2.2 Quá trình hình thành aflatoxin trong nước tương 8

2.2.3 Ảnh hưởng của aflatoxin đối với con người và gia súc 9

2.2.4 Quy định cho phép 9

2.2.5 Biện pháp hạn chế sự hình thành Aflato 10

Mở đầu

Thực phẩm là yếu tố quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài người Theo quá trình tiến hoá và phát triển của loài người, thực phẩm cũng được 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 trường, cũng biến đổi theo quy trình chế biến thực phẩm công nghiệp là tạp nhiễm và phát sinh

Nước tương là một loại nước chấm có nguồn gốc thực vật như đậu nành, đậu phộng, Trong quá trình làm tương có một số vấn đề dẫn đến sự hình thành độc tố gây hại như 3-MCPD và 1,3-DCP, Aflatoxin một số kim loại nặng và chúng ta sẽ cùng tìm hiểu

Các độc tố có trong nước tương

1.Khái quát về quá trình sản xuất nước tương và các độc tố

Nước tương có thể được chế biến theo 2 phương pháp chủ yếu: phương pháp lên men vi sinh vật và phương pháp thuỷ phân bằng hoá chất

Phương pháp lên men vi sinh vật: chủ yếu dựa vào tác dụng của Enzym (men) thu

được từ mốc giống đã chọn lọc và nuôi cấy để thuỷ phân protid và glucid của nguyên liệu thực vật Mốc giống được nuôi trong môi trường thạch sẽ được nhân ra và cấy vào hỗn hợp khô đậu tương (bã đậu nành) hoặc khô lạc (bánh dầu đậu phộng) và bột mì (bột làm bánh mì chớ không phải bột khoai mì) đã hấp chín, đánh tơi ra và để nguội

Sau đó ủ mốc ở nhiệt độ ấm (30 – 380C), nơi thoáng khí, có độ ẩm tương đối của không khí hơn 90% Khi giai đoạn phát triển mốc kết thúc, làm tơi nguyên liệu đã lên mốc, pha trộn vào đó dung dịch nước muối 20% theo tỷ lệ từ 25 – 30% và đem ủ ấm ở nhiệt độ 50 – 600C Sau đó chiết rút và pha tiếp nước muối vào và tiếp tục chiết rút nước tương, (nước cốt hay nước 1, nước 2, nước 3, )

Các lò tương sản xuất tiểu thủ công nghiệp thường thu nhận giống từ tự nhiên nên năng suất và chất lượng thường không ổn định

Nấm mốc Aspergillus oryzae sinh ra các enzym amylaz, invertaz, maltoz, proteaz và cataz có khả năng phân giải tinh bột, protein thành đường, acid amin Nấm mốc Aspergillus oryzae là tác nhân chủ yếu lên men trong sản xuất nước tương theo phương pháp vi sinh vật Trong công nghiệp người ta nhân giống nấm mốc này để sản xuất tương

Nấm mốc Aspergillus flavus cũng là mốc vàng rất giống Aspergillus oryzae chỉ khác là Aspergillus flavus có kích thước nhỏ hơn (chiều cao của cuống sinh bào tử từ 0,4 – 1mm so với Aspergillus oryzae từ 1 – 2 mm) Mốc này có thể sinh ra độc tố aflatoxin gây ung thư

Phương pháp thuỷ phân (hoá giải): Nguyên liệu được ngâm nấu sôi ở nhiệt độ 110

– 1200C với acid clorhidric 15 16% trong 18 – 24 giờ sau khi sôi Để nguội hoàn toàn, lọc rửa dịch thuỷ phân, trung hoà acid bằng natri hiđroxid hoặc natri carbonat đến pH từ 5 –

6 (thấp hơn 5 có vị chua ; cao hơn 6 có vị đắng, mùi nồng) thêm muối vào, cô đặc đến hàm lượng đạm cần thiết (tiêu chuẩn đạm: 10 – 22g/l) Sau đó đem thanh trùng, vô chai, bảo quản và phân phối tiêu thụ

Độc chất được sinh ra trong quá trình sản xuất nước tương theo phương pháp hoá giải Ngoài ra trong nước tương còn có một số kim loại nặng không an toàn cho sức khoẻ

2 Các độc tố trong nước tương và tác hại của chúng

2.1 Độc chất 3-MCPD và 1,3-DCP có trong nước tương

2.1.1 Khái niệm Độc chất 3-MCPD và 1,3-DCP

3-MCPD là chữ viết tắt của một chất có tên khoa học là 3-monochloropropane-1,2-diol - một hóa chất thuộc nhóm chlorpropanol Cùng nhóm, ngoài 3-MCPD, còn có

Độ bền vững của 3-MCPD phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ môi trường, ở môi trường kiềm và nhiệt độ càng cao thì 3-MCPD càng dễ bị phân hủy Ngược lại, nhiệt độ thấp và môi trường acid thì chất này càng bền vững

Thực ra, cho đến nay, các nhà khoa học cũng chưa tìm hiểu hết được 3 – MCPD được sinh ra theo cơ chế nào, điều kiện nào là thuận lợi Song trong tất cả các xét nghiệm người ta đều tìm thấy sự có mặt của chất này trong các thực phẩm đã được chế biến mà

trong quá trình chế biến có sự kết hợp một nguồn có chứa clorine (ví dụ như muối ăn, nước, acid chlohydric ), với các chất béo có sự xúc tác của nhiệt độ ví dụ như chiên nướng

Như vậy có thể hiểu là tất cả các loại thực phẩm nào hội đủ 3 điều kiện: có chứa thành phần clorine + chất béo + nhiệt đều có thể sản sinh ra 3-MCPD Tuy nhiên, mỗi loại thực phẩm, mỗi kiểu chế biến, thời gian chế biến thì hàm lượng 3 – MCPD là khác nhau

2.1.2 MCPD được để mắt đến từ bao giờ?

Năm 1999, lần đầu tiên ở Anh, người ta phát hiện thấy nước tương nhập khẩu từ Trung Quốc có 3 – MCPD với hàm lượng dao động từ 6 – 124mg/kg Tuy nhiên, đây không phải là thời điểm đầu tiên người ta biết đến 3 – MCPD mà ngay từ những năm đầu của thập kỷ 80 của thế kỷ 20, các nhà khoa học đã biết rằng, những thực phẩm nào được chế biến bằng phương pháp thủy phân chất đạm thực vật bằng HCl đậm đặc đều có chứa

3 – MCPD

Năm 1991, sự có mặt của chất này trong thực phẩm đã bắt đầu được mô tả Tuy nhiên, vào thời điểm đó, người ta ít để ý đến cho dù hàm lượng 3 – MCPD được tìm thấy trong thực phẩm là rất cao, phổ biến ở mức 100mg/kg Càng về sau này, khi con người quan tâm nhiều hơn thì nồng độ này càng được giảm đi

Ở Việt Nam, tháng 11/2001, lần đầu tiên các kiểm nghiệm về chất 3-MCPD được tiến hành và cũng xác minh là nồng độ 3-MCPD có mặt trong một số sản phẩm nước tương bán ở thị trường Việt Nam là cao quá ngưỡng cho phép so với tiêu chuẩn châu

Âu

2.1.3 Quá trình sản sinh ra 3-MCPD trong nước tương

• Trong nguyên liệu sản xuất nước tương 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 dưỡng là các acid amin Đồng thời chất béo cũng được 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 Phương trình phản ứng như sau:

3-MCPD viết tắt của 3-MonoCloroPropane-Diol (còn có tên 3-chloro-1,2 Diol) 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 được tạo ra một cách gián tiếp khi nhà sản xuất nước tương, để tăng hương vị sản phẩm, đã thêm vào một lượng lớn axit HVP ngoại sinh (ví dụ: Monosodium glutamate - mì chính) vì lượng HVP bổ sung này cũng được sản xuất bằng cách dùng HCl để thủy phân protein Đây cũng là lý do một số thực phẩm khác như xúc xích, kem, bánh bích quy, bơ… cũng có 3-MCPD nhưng với tỷ lệ rất thấp

• Có một yếu tố nữa góp phần gia tăng lượng 3-MCPD trong nước tương, đó là thời gian bảo quản sản phẩm sau khi xuất xưởng 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 như axit acetic) trong sản phẩm càng lớn

• 3-MCPD cũng có thể hình thành trong quá trình nấu nướng thông thường khí clo trong nước (nhiều hệ thống nước dùng khí clo để xử lý) tiếp xúc với chất béo và được gia nhiệt trong quá trình nấu nướng

2.1.4 Ảnh hưởng của 3-MCPD đối với con người và động vật

Đã có một số nghiên cứu khoa học về độc tố và khả năng gây ung thư của 3 – MCPD tiến hành trên chuột được công bố Theo kết quả nghiên cứu thì những con chuột phơi nhiễm dài hạn với 3-MCPD sẽ bị tổn thương thận tiến triển mạn tính, tăng sản ống thận và xuất hiện khối u

Ngoài ra cũng tìm thấy các tổn thương quá sản và tân sản ở các tế bào Leydig của tinh hoàn, tuyến vú, tuyến tụy và bao quy đầu chuột đực Trong đó, thương tổn tăng sản ống thận là tai biến xuất hiện nhiều nhất

Theo một nghiên cứu khác, với liều 1mg/kg thể trọng, 3 – MCPD làm giảm độ di chuyển của tinh trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột cống đực cũng như các loài có vú khác và ở liều cao hơn (25mg/kg thể trọng) thì thấy xuất hiện các thương tổn ở hệ thần kinh trung ương

Đối với người, qua nghiên cứu trên tế bào tinh trùng trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã phát hiện thấy 3 – MCPD làm giảm tốc độ di chuyển của tinh trùng Ngoài nghiên cứu này, cho đến nay chưa có một nghiên cứu trên lâm sàng hay nghiên cứu dịch tễ học nào về tác dụng của 3 - MCPD đối với sức khỏe con người được công bố

Hiện tại, các nhà khoa học cho rằng, 3 – MCPD không phải là một độc tố gây tổn hại cho gen người nhưng là chất có khả năng gây ung thư cho người với liều tiếp xúc cao

Và với những chất như vậy, người ta cho rằng có thể tiếp xúc với liều lượng trong giới hạn cho

Dưới đây là kết quả thử nghiệm trên chuột cống uống liên tục với liều lượng khác nhau:

 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 thương 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 thương hệ thần kinh trung ương

• Liều 30mg/kg TT/N: làm tăng trọng lượng thận của chuột

 Với 1,3-DCP:

• Hàm lượng lớn hơn 19mg/kg TT/N trong nhiều ngày: gây khối u ở thận, gan, biểu

mô miệng, lưỡi, tuyến giáp và biểu hiện ung thư do biến đổi gen

Như vậy với 1,3-DCP độc tính cao hơn 3-MCPD nhưng do có sự liên quan giữa 2 chất về hàm lượng và 3-MCPD dễ phát hiện hơn nên trong chỉ tiêu chất lượng thường nhắm vào 3-MCPD

2.1.5 Giới hạn tối đa cho phép chất 3-MCPD trong nước chấm

Châu Âu: 0.020 mg/kg chất 3-MCPD: tính trên nước tương 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 hướng 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 nước tương, xì dầu và dầu hào

2.1.6 Biện pháp hạn chế sự hình thành 3-MCPD

Phải kiểm soát nguyên liệu đầu vào:

- Khô dầu có hàm lượng chất béo ≤ 2% theo trọng lượng

- Khô dầu không bị ẩm, không bị mốc

- Nguyên nhân sinh ra nước tương có chất 3-MCPD là do nguồn nguyên liệu có chất béo,

do đó để không có 3-MCPD trong nước tương cần sử dụng nguồn nguyên liệu không chứa, hoặc có hàm lượng chất béo tối thiểu Điều này cần có thêm công nghệ ép kiệt bánh dầu đậu phộng hoặc bã đậu nành trước khi hoá giải Hoặc thay đổi kỹ thuật trong công nghệ sản xuất như khống chế quá trình thuỷ phân bằng axit HCl ở điều kiện nhiệt độ thích hợp không sinh ra phản ứng phụ tạo thành 3-MCPD

2.2 Độc tố Aflatoxin

2.2.1 Khái niệm

Aflatoxin là độc tố vi nấm sản sinh tự nhiên bởi một số loài Aspergillus, là một loại nấm mốc, đáng chú ý nhất là Aspergillus flavus vàAspergillus parasiticus Aflatoxin là độc tố

và là tác nhân gây ung thư Sau khi thâm nhập vào cơ thể, các aflatoxin có thể được gan chuyển hóa thành dạng trung gian epoxit hoạt hóa hoặc được thuỷ phân và trở thành M1 ít độc hơn

Các loài sinh aflatoxin thuộc chi Aspergillus phân bố rất rộng trong tự nhiên Chúng có thể tạo khuẩn lạc và gây nhiễm vào hạt trước khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản Cây chủ rất dễ bị gây nhiễm bởi Aspergillus sau phơi nhiễm kéo dài trong môi trường có

độ ẩm cao hoặc bị tổn thương các điều kiện xấu như hạn hán

2.2.2 Quá trình hình thành aflatoxin trong nước tương

Nước tương được sản xuất bằng phương pháp lên men do không có phản ứng sinh

ra Glycerin và không sử dụng axit HCl nên không tạo thành 3-MCDP

Độc tố Aflatoxin cũng là tác nhân gây bệnh ung thư như 3-MCPD Aflatoxin được sinh ra từ nấm Aspergylus flavus lẩn trong nấm Aspergylus Oryzae lên men tạo thành nước tương Mặt khác nước tương sản xuất từ phương pháp lên men thời gian kéo dài và mùi vị khác so với phương pháp hoá giải

2.2.3 Ảnh hưởng của aflatoxin đối với con người và gia súc

Trong những điều kiện nhất định, nấm mốc sẽ sinh ra aflatoxin Tuy nhiên, số lượng aflatoxin được tạo ra không đủ để gây ngộ độc nặng Các triệu chứng kéo dài như tốc độ tăng trưởng chậm, tiêu tốn thức ăn, khả năng chống bệnh, dịch giảm Nhìn chung, aflatoxin làm giảm khả nẳng hấp thụ dinh dưỡng và do đó ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và các quá trình sử dụng dinh dưỡng của gia súc Aflatoxin ảnh hưởng quá trình trao đổi chất béo và sinh ra mỡ trong gan và giảm mỡ quầy thịt Cụ thể aflatoxin gây ra các tác hại sau:

• Phá huỷ tế bào gan, thận và các bộ phận sống còn khác

• Ảnh hưởng lên hệ miễn dịch

• Ăn mòn thành ruột và dạ dày

• Suy dinh dưỡng, chậm lớn, chết

• Gây ra ung thư cho gia súc, gia cầm Và nếu con người ăn thịt chứa aflatoxin thì

có thể bị ung thư gan Chính vì vậy, Cục quản lý Thực phẩm và dược phẩm Hoa

Kỳ đã cấm tất cả các loại thực phẩm và thức ăn chăn nuôi có chứa aflatoxin Trên thực tế, tỷ lệ mắc bệnh cao tại các nước châu Á là do thực phẩm bị nhiễm aflatoxin

2.2.4 Quy định cho phép

• Quy định của Hoa Kỳ

FDA đã đưa ra mức khuyến cáo về hàm lượng aflatoxin trong thực phẩm và thức

ăn chăn nuôi nhằm bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng và sức khoẻ động vật

Các giới hạn tối đa:

Hàm lượng,

ppb Tiêu chí

20

Đối với ngô và các loại hạt dùng cho vật nuôi chưa trưởng thành (kể cả gia cầm chưa trưởng thành) và các vật nuôi cho sữa hoặc dùng cho các mục đích khác không được công bố; và đối với thức ăn chăn nuôi ngoại trừ ngô

và bột từ hạt bông

100 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho giống vật nuôi (bò, lợn) hoặc gia cầm

đã trưởng thành

200 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho lợn thịt từ 100 pound trở lên

300 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho bò giai đoạn cuối (ví dụ vỗ béo) và đối

với bột hạt bông dùng cho bò, lợn và gia cầm

• Quy định của Việt Nam

Các giới hạn tối đa (ML) theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam như sau:

ML (microgam/kg) Tiêu chí

5 Đối với Aflatoxin B1 trong thực phẩm nói chung

15 Đối với Aflatoxin B1, B2, G1, G2 trong thực phẩm nói chung

0,5 Đối với Aflatoxin M1 trong sữa và các sản phẩm sữa

2.2.5 Biện pháp hạn chế sự hình thành Aflato

• Lên men nguyên liệu giàu đạm bởi nấm mốc Aspergillus oryzae được chọn lọc có hoạt lực α –amylase & protease cao, không sinh Aflatoxin

• Không sử dụng mốc không có nguồn gốc rõ ràng Nên mua mốc o các cơ sở nuôi cấy mốc uy tín