Báo cáo trình bày tổng quan về Nitrate – Nitrite; vai trò của Nitrate – Nitrite trong công nghệ chế biến thịt; một số nghiên cứu thay thế Nitrate – Nitrite; tác động tiêu cực khi sử dụng Nitrate – Nitrite không đúng cách; quy định pháp luật về sử dụng Nitrate – Nitrite; phương pháp kiểm tra Nitrate – Nitrite trong sản phẩm thịt.
Trang 1CÔNG TY VISSAN C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAMỘ Ộ Ủ Ệ PHÒNG ĐHSX&NCPTSP Đ c L p – T Do – H nh Phúcộ ậ ự ạ
o0o
S : 01 – BCCĐ/NCPTSPố Tp.H Chí Minh, ngày 18 tháng 10 năm 2016 ồ
BÁO CÁO
NITRATE – NITRITE TRONG CÔNG NGH CH BI N TH T Ệ Ế Ế Ị
Kính g i ử : Lãnh đ o P.ĐHSX&NCPTSPạ
1. T NG QUAN V NITRATE – NITRITEỔ Ề
1.1. L ch s s d ng Nitrate – Nitrite trong th c ph m ị ử ử ụ ự ẩ
Vi c s d ng mu i nitrate – nitrite trong th c ph m đã có l ch s kho ng 5000 năm.ệ ử ụ ố ự ẩ ị ử ả
Th i đi m đó, vi c s d ng mu i nitrate – nitrite ch y u là đ ờ ể ệ ử ụ ố ủ ế ể ướp các s n ph mả ẩ
th t. M c dù ch a bi t c ch , công d ng nh ng ngị ặ ư ế ơ ế ụ ư ười ta cho r ng nó có th giúpằ ể
b o qu n th t đả ả ị ược lâu h n.ơ
Các nhà khoa h c th k XIX đã kh ng đ nh r ng mu i là ch t b o qu n th cọ ế ỷ ẳ ị ằ ố ấ ả ả ự
ph m t t h n các ch t khác và Kali Nitrate (m t t p ch t trong mu i) có tác d ngẩ ố ơ ấ ộ ạ ấ ố ụ tăng cường kh năng b o qu n và t o màu đ cho th t. Sau đó, ngả ả ả ạ ỏ ị ười ta cũng nh nậ
ra r ng c ch b o qu n th c ph m là s chuy n hóa nitrate thành nitrite do viằ ơ ế ả ả ự ẩ ự ể khu n.ẩ
T đ u th k XX, Nitrate – Nitrite đừ ầ ế ỷ ượ ử ục s d ng r ng rãi trong ngành công nghộ ệ
ch bi n th t M v i 2 m c đích chính: an toàn th c ph m và ngon mi ng.ế ế ị ở ỹ ớ ụ ự ẩ ệ
Ngày nay, nitrite đã tr thành m t 1 ph gia không th thi u trong ngành công nghở ộ ụ ể ế ệ
ch bi n th t trên toàn th gi i, nitrate b c m s d ng m t s nế ế ị ế ớ ị ấ ử ụ ở ộ ố ước trên th gi i.ế ớ
1.2. Công th c hóa h c ứ ọ
Có 4 d ng mu i Nitrate – Nitrite dùng trong th c ph m: ạ ố ự ẩ
Trang 2Kali nitrat KNO3 (E252):
Natri nitrit NaNO2 (E250):
Natri nitrat NaNO3 (E251):
1.3. Nitrate – Nitrite trong t nhiên ự
Trong t nhiên, nitrate có m t kh p n i: trong đ t, nự ặ ắ ơ ấ ước, không khí, các lo i th cạ ự
v t… v i hàm lậ ớ ượng khá cao
Hình 1.1: Hàm l ng Nitrate trong m t s lo i th c ph mượ ộ ố ạ ự ẩ
(Ngu n: ồ National Pork Board, M , 2012)ỹ
Theo T ch c Lổ ứ ương – Nông th gi i (FAO) hàm lế ớ ượng nitrate trên 100ppm là gi iớ
h n nguy hi m. Trong m t s rau, c thạ ể ộ ố ủ ường hi n di n hàm lệ ệ ượng nitrate cao như
c c i đủ ả ường, cà r t, khoai tây, c i xo n, rau pina, c i b p…có hàm lố ả ắ ả ắ ượng từ
Trang 3800mg – 3.500mg NO3/kg, tùy theo vùng đ a lý và t p tính dùng phân bón có g cị ậ ố nit Trong ngu n nơ ồ ước gi ng có n i ch a trên 100ppm nitrate.ế ơ ứ
1.4. S chuy n hóa t Nitrate – Nitrite trong c th ự ể ừ ơ ể
Mu i Nitrate là nh ng ch t b n v ng và không đ c. Ngố ữ ấ ề ữ ộ ượ ạc l i, mu i Nitrite r tố ấ
ho t đ ng và đ c. Trong m t vài đi u ki n nh t đ nh, Nitrate có th chuy n thànhạ ộ ộ ộ ề ệ ấ ị ể ể Nitrite. Tuy nhiên, quá trình kh này x y ra không d dàng, đ c bi t là trong th cử ả ễ ặ ệ ự
ph m và c th con ngẩ ơ ể ười
Ph n ng chuy n t Nitrate thành Nitrite không th t x y ra đả ứ ể ừ ể ự ả ược vì đây là m tộ
ph n ng c n năng lả ứ ầ ượng, trong các môi trường sinh h c, ph n ng ch có th x yọ ả ứ ỉ ể ả
ra dướ ựi s xúc tác c a enzym nitrate reductase (thủ ường có trong vi khu n)ẩ
Sau khi chuy n hóa, nitrite s tham gia vào quá trình kh Nit đ t o thành NHể ẽ ử ơ ể ạ 4+
Hình 1.2: S đ chuy n hóa Nitrate – Nitrite trong c thơ ồ ể ơ ể
1.5. S chuy n hóa nitrite trong s n ph m ự ể ả ẩ
Trang 4 Theo nghiên c u c a các nhà khoa h c Nga, 2003, n ng đ nitrite trong xúc xích sauứ ủ ọ ồ ộ khi x lý nhi t ch còn kho ng 30% so v i lử ệ ỉ ả ớ ượng Nitrite b sung, và sau 20 ngàyổ
b o qu n 2ả ả ở oC lượng Nitrite này ch còn 7 – 10%.ỉ
pH s n ph m cũng nh hả ẩ ả ưởng đ n t c đ chuy n hóa Nitrite. pH càng cao, sế ố ộ ể ự chuy n hóa Nitrite x y ra càng ch m. (Dordevic, 1980)ể ả ậ
S có m t c a các ph gia Ascorbate và polyphosphate thúc đ y quá trình làm gi mự ặ ủ ụ ẩ ả Nitrite trong s n ph m. (Gibson, 1984)ả ẩ
2 VAI TRÒ C A NITRATE – NITRITE TRONG CÔNG NGH CH BI N Ủ Ệ Ế Ế
TH TỊ
2.1 T o và n đ nh màu cho s n ph m ạ ổ ị ả ẩ
2.1.1 Myoglobin và s bi n đ i màu c a th tự ế ổ ủ ị Myoglobin (Mb) là s c t hô h p đắ ố ấ ược tìm th y trong mô c c a các đ ng v t cóấ ơ ủ ộ ậ
xương s ng nói chung và h u h t các đ ng v t có vú nói riêng. Myoglobin có b n ch t làố ầ ế ộ ậ ả ấ protein ph c t p g m chu i polypeptide k t h p v i nhóm heme (tứ ạ ồ ỗ ế ợ ớ ương t hemoglobin).ự
Ch c năng chính c a myoglobin là v n chuy n và d tr oxy cho mô c nh vào kh năngứ ủ ậ ể ự ữ ơ ờ ả
k t h p và gi i phóng Oế ợ ả 2, đ ng th i myoglobin cũng đóng vai trò là s c t hình thành nênồ ờ ắ ố màu s c c a th t.ắ ủ ị
Hình 2.1: Công th c c u t o và c u trúc phân t myoglobinứ ấ ạ ấ ử
Trang 5Nhóm heme c a phân t myoglobin là nhân t chính quy t đ nh màu cũng nh sủ ử ố ế ị ư ự thay đ i màu s c c a th t. S bi n đ i màu s c ph thu c vào tr ng thái oxy hóa c aổ ắ ủ ị ự ế ổ ắ ụ ộ ạ ủ nguyên t Fe (Feử 2+ ho c Feặ 3+) trong nhóm heme và b n ch t c a các ph i t g n v iả ấ ủ ố ử ắ ớ nguyên t Fe đó (Oử 2, NO hay CO)
Hình 2.2. Myoglobin và s bi n đ i màu s c c a th t ự ế ổ ắ ủ ị Ngoài ra, lượng myoglobin thay đ i theo t ng lo i mô, đ tu i, gi i tính cũng nh hổ ừ ạ ộ ổ ớ ả ưở ng
đ n màu s c c a th t. ế ắ ủ ị
2.1.2. Vai trò c a nitrate – nitrite ủ Trong quá trình ch bi n th t, myglobin b bi n tính dế ế ị ị ế ưới tác đ ng c a nhi t đ sộ ủ ệ ộ ẽ
t o thành ferrihemochrome (Fe3ạ +) làm màu th t chuy n thành màu đ s m đ n nâu. Đ t oị ể ỏ ậ ế ể ạ cho s n ph m có màu đ h ng tăng giá tr c m quan, trong quá trình ch bi n thả ẩ ỏ ồ ị ả ế ế ường bổ sung nitrate ho c nitrite nh m t o ra các h p ch t b n màu cho th t. Quá trình này là m tặ ằ ạ ợ ấ ề ị ộ chu i ph n ng, bao g m các ph n ng chuy n hóa nitrate thành nitrite, sau đó chuy nỗ ả ứ ồ ả ứ ể ể hóa thành NO.
Trang 6Hình 2.3. S đ ph n ng t o màu th t c a nitrite ơ ồ ả ứ ạ ị ủ
1.2 Ứ c ch s phát tri n c a vi sinh v t ế ự ể ủ ậ
Theo m t s nghiên c u, vi c s d ng nitrate/nitrite trong th c ph m ngoài vai tròộ ố ứ ệ ử ụ ự ẩ
t o màu và hạ ương v đ c tr ng cho s n ph m còn có tác d ng c ch s phát tri n c aị ặ ư ả ẩ ụ ứ ế ự ể ủ
m t s vi sinh v t gây h i nh ộ ố ậ ạ ư E. coli, Salmonella, S. aureus, L. monocytogenes và đ c bi tặ ệ
là Clostridium spp. Ngoài vi c gây h h ng, gây mùi khó ch u trong s n ph m s n ph m,ệ ư ỏ ị ả ẩ ả ẩ các vi sinh v t gây h i này đ c bi t là ậ ạ ặ ệ C. botulinum và C. perfringens có kh năng sinh đ cả ộ
t nguy hi m gây ra các tri u tr ng ng đ c bao g m r i lo n tiêu hóa, gây li t c d nố ể ệ ứ ộ ộ ồ ố ạ ệ ơ ẫ
đ n t vong.ế ử
C ch kìm hãm s phát tri n vi sinh v t c a nitrite cho đ n hi n nay v n ch aơ ế ự ể ậ ủ ế ệ ẫ ư
được sáng t , tuy nhiên có th k đ n m t s kh năng nh sau:ỏ ể ể ế ộ ố ả ư
B t ho t m t s enzyme quan tr ng c a t bào vi sinh v tấ ạ ộ ố ọ ủ ế ậ
Gi m n ng đ ATP n i bào c a vi sinh v tả ồ ộ ộ ủ ậ Tác đ ng đ n h th ng v n chuy n ch đ ng trên màng t bào vi sinh v tộ ế ệ ố ậ ể ủ ộ ế ậ
Gi i phóng các nitric oxide và acid tả ương ngứ Hình thành các h p ch t Snitrosoợ ấ
1.3 Kìm hãm ph n ng oxy hóa ch t béo ả ứ ấ
M t s nghiên c u cho th y, vi c s d ng nitrite trong th c ph m cũng góp ph nộ ố ứ ấ ệ ử ụ ự ẩ ầ làm ch m quá trình oxy hóa ch t béo gây h h ng cho s n ph m. C ch c a s kìm hãmậ ấ ư ỏ ả ẩ ơ ế ủ ự này v n ch a đẫ ư ược làm rõ, tuy nhiên có th có liên quan đ n s t o thành các h p ch tể ế ự ạ ợ ấ
Trang 7nitroso trong quá trình chuy n hóa và kh năng ph n ng v i các protein hems cũng nhể ả ả ứ ớ ư các ion kim lo i d n đ n hi u qu tạ ẫ ế ệ ả ương t các ch t ch ng oxy hóa d ng chelator. ự ấ ố ạ
Trang 83. M T S NGHIÊN C U THAY TH NITRATE – NITRITEỘ Ố Ứ Ế
Đã có r t nhi u nghiên c u v vi c thay th / không s d ng Nitrit trong các s nấ ể ứ ề ệ ế ử ụ ả
ph m th t ch bi n. Tuy nhiên, h u h t đ u cho k t qu không kh quan.ẩ ị ế ế ầ ế ề ế ả ả
Stegenman (2006) đã ti n hành thí nghi m b sung 100 bào t ế ệ ổ ử Clostridium botulinum vào xúc xích đóng h p Bologna v i các n ng đ mu i Nitrite khácộ ớ ồ ộ ố nhau và x lý nhi t 70ử ệ oC trong 55 phút, b o qu n 15ả ả ở oC. K t qu nh sau:ế ả ư
B ng 3.1.ả Hi u qu c ch ệ ả ứ ế Clostridium botulinum theo n ng đ NaNOồ ộ 2
(mg/Kg)
Thời gian phát triển
Cl botulinum (tuần)
1
0,973 ± 0,02
4
0,970 ± 0,03
Theo thí nghi m c a Lucke và Hechelmann (1986): xác su t hình thành đ cệ ủ ấ ộ
t (P) c a ố ủ Cl. botulinum gi m khi s d ng mu i Nitriteả ử ụ ố
B ng 3.2.ả Xác xu t hình thành đ c t c a ấ ộ ố ủ Cl. botulinum khi s d ng mu i nitriteử ụ ố
Xúc xích Bologna
0,979 – 0,982
Xúc xích gan
0,972
0,979 – 0,982 80 -2,5
Trang 90 -2,2
Nh ng nghiên c u trên cho th y ữ ứ ấ vi c s d ng Nitrite trong công ngh ch bi n ệ ử ụ ệ ế ế
Trang 104. TÁC Đ NG TIÊU C C KHI S D NG NITRATE – NITRITE KHÔNG Ộ Ự Ử Ụ
ĐÚNG CÁCH
4.1 Nitrosamine và ung thư
Nitrosamine được bi t đ n nh m t trong nh ng h p ch t có kh năng gây ungế ế ư ộ ữ ợ ấ ả
th Các h p ch t nitrosamine đư ợ ấ ược tìm th y trong th c ph m, m t s dấ ự ẩ ộ ố ược ph m, đ cẩ ặ
bi t là trong thu c lá. S hình thành nitrosamine x y ra m i n i m i lúc và cũng có thệ ố ự ả ở ọ ơ ọ ể
x y ra ngay bên trong c th ngả ơ ể Ở ười, quá trình t ng h p nitrosamine n i sinh thổ ợ ộ ườ ng
di n ra ch y u d dày do h i t đ y đ các đi u ki n c n thi t nh đ pH th p, ionễ ủ ế ở ạ ộ ụ ầ ủ ề ệ ầ ế ư ộ ấ nitrite và các amine b c cao có ngu n g c t th c ph m ho c dậ ồ ố ừ ự ẩ ặ ược ph m.ẩ
Hình 4.1. Ph n ng t o thành nitrosamineả ứ ạ Nitrosamine trong thu c lá đố ược hình thành t nicotine là tác nhân chính gây ra ungừ
th ph i, th c qu n, t y và vòm h ng. Ngoài thu c lá, m t s s n ph m nh l p xư ổ ự ả ụ ọ ố ộ ố ả ẩ ư ạ ưởng, phô mai, các đ u ng có c n cũng ch a nhi u nitrosamin có kh năng gây ung th nhồ ố ồ ứ ề ả ư ư dimethyl nitrosamine, Nnitroso pyrolidine, Nnitroso piperidine.
M c dù nitrosamine t n t i kh p m i n i và có tác đ ng x u đ n s c kh e conặ ồ ạ ở ắ ọ ơ ộ ấ ế ứ ỏ
người, chúng ta v n có th ki m soát và h n ch đẫ ể ể ạ ế ược quá trình t ng h p sinh nitrosamineổ ợ
b ng các tocopherol, sodium erythorbate, ascorbic acid. …ằ
4.2 Ng đ c methemoglobin ộ ộ
Ng đ c methemoglobin (metHb), còn g i là methemoglobinemia hayộ ộ ọ methemoglobin huy t, x y ra khi có lế ả ượng l n metHb tích t trong h ng c u. Các tri uớ ụ ồ ầ ệ
ch ng thứ ường g p là xanh xao, hay khó th , thi u oxy máu d n đ n choáng váng và ng tặ ở ế ẫ ế ấ khi v n đ ng m nh. Bi u hi n ng đ c c p tính thậ ộ ạ ể ệ ộ ộ ấ ường là nh c đ u, bu n nôn, chóngứ ầ ồ
m t, tím tái nh m c đ n ng, có th gây nôn m a d d i, tiêu ch y, tím tái m t vàặ ẹ Ở ứ ộ ặ ể ử ữ ộ ả ặ
đ u t chi,…; n u không k p th i c u ch a s d n đ n ng t th , hôn mê và t vong. ầ ứ ế ị ờ ứ ữ ẽ ẫ ế ạ ở ử
Trang 11Có r t nhi u tác nhân gây ra s chuy n hóa Hb thành metHb d n đ n ng đ c,ấ ề ự ể ẫ ế ộ ộ trong đó có nitrite. Ng đ c metHb do nitrite thộ ộ ường do ăn nh m nitrate ho c nitrite ầ ặ ở
lượng l n ho c tiêu th th c ph m b nhi m phân đ m nitrate. Ng đ c do metHb r tớ ặ ụ ự ẩ ị ễ ạ ộ ộ ấ
hi m khi x y ra ngế ả ở ười nh vào 3 nguyên nhân chính nh sau:ờ ư
Môi trường acid trong d dày ngăn c n vi c kh nitrate thành nitrite c a h viạ ả ệ ử ủ ệ khu n tiêu hóa.ẩ
Nitrite được oxy hóa thành nitrate nh tác đ ng hi p đ ng c a enzyme catalase vàờ ộ ệ ồ ủ xanthine oxydase
Trong c th luôn t n t i h enzyme kh làm nhi m v chuy n metHb thành Hb.ơ ể ồ ạ ệ ử ệ ụ ể
Trang 125 QUY Đ NH PHÁP LU T V S D NG NITRATE – NITRITEỊ Ậ Ề Ử Ụ
5.1 M t s n ộ ố ướ c trên th gi i ế ớ
Theo t ch c Nông – L ổ ứ ươ ng th gi i (FAO) ế ớ :
Hàm lượng Nitrite trong s n ph m th t thú, gia c m đã qua x lý nhi t choả ẩ ị ầ ử ệ phép không vượt quá 80 mg/Kg (80ppm)
Không s d ng Nitrateử ụ
C quan qu n lý thu c và th c ph m M (FDA) ơ ả ố ự ẩ ỹ
Hàm lượng Nitrite trong s n ph m th t không quá 200 ppmả ẩ ị Hàm lượng Nitrate trong s n ph m th t không quá 500 ppmả ẩ ị
Quy đ nh châu Âu (các n ị ướ c châu Âu, Úc, New Zealand, Israel, Canada)
Cho phép s d ng Nitrite trong các s n ph m th t đã qua x lý nhi tử ụ ả ẩ ị ử ệ Cho phép s d ng Nitrate trong các s n ph m th tử ụ ả ẩ ị
5.2. Vi t Nam ệ
Vi c s d ng ph gia trong ch bi n th c ph m ph i tuân theo Lu t An Toàn Th cệ ử ụ ụ ế ế ự ẩ ả ậ ự
Ph m (2010) và Văn B n h p nh t – Thông t 02 v vi c Hẩ ả ợ ấ ư ề ệ ướng d n vi c qu n lý phẫ ệ ả ụ gia th c ph m (B Y T , 2015).ự ẩ ộ ế
Nhóm mu i Nitrite ố
Sản phẩm thịt, thịt
gia cầm và thịt thú
nguyên miếng hoặc cắt
nhỏ đã xử lý nhiệt
(08.2.2)
80
Theo dư lượng ion NO 2 (32)
Áp dụng đối với các sản phẩm thịt (đùi, vai) heo muối, đã qua xử lý nhiệt (288)
Sản phẩm thịt, thịt
gia cầm và thịt thú xay
nhỏ đã qua chế biến
(08.3)
80 Theo dư lượng ion NO 2 (32)
Trừ đối với các sản phẩm thịt
bò ướp, xay nhỏ là 30 mg/Kg
Trang 13 Áp dụng đối với các sản phẩm thịt muối xay nhỏ đã qua
xử lý nhiệt, có thể có xông khói hoặc không, có đóng gói (286)
Sản phẩm thịt, thịt
gia cầm và thịt thú xay
nhỏ đã qua xử lý nhiệt
(08.3.2)
50
Hàm lượng tổng số trong sản phẩm cuối cùng (424)
Chỉ áp dụng đối với sản phẩm thịt bò muối (CS088)
Sản phẩm thịt, thịt
gia cầm và thịt thú xay
nhỏ đã qua xử lý nhiệt
(08.3.2)
125
Hàm lượng tổng số trong sản phẩm cuối cùng (424)
Chỉ áp dụng đối với sản phẩm thịt hộp (CS089)
Nhóm mu i Nitrate ố không đượ ử ục s d ng trong các s n ph m th tả ẩ ị
Đ i v i các s n ph m VISSAN: ố ớ ả ẩ
Các s n ph m xúc xích th t ngu i, xúc xích ti t trùng: d lả ẩ ị ộ ệ ư ượng Nitrite t i đa cho ố phép trong s n ph m là 80 mg/Kgả ẩ
Các s n ph m đ h p: d lả ẩ ồ ộ ư ượng Nitrite t i đa cho phép trong s n ph m là 125 ố ả ẩ mg/Kg
Theo k t qu Báo cáo ki m nghi m ph gia th c ph m đ nh kì c aế ả ể ệ ụ ự ẩ ị ủ Phòng QLCLSP ngày 30/11/2015: 14 m u s n ph m xúc xích ti tẫ ả ẩ ệ trùng, th t ngu i, đ h p và l p xị ộ ồ ộ ạ ưởng đ u ề không phát hi n dệ ư
lượng Nitrite
Do đó, vi c s d ng Nitrite trong các s n ph m c a công ty ệ ử ụ ả ẩ ủ
Trang 146. PHƯƠNG PHÁP KI M TRA NITRATE – NITRITE TRONG S N PH MỂ Ả Ẩ
TH TỊ
6.1 Ph ươ ng pháp chu n (TCVN 7992:2009) ẩ
Nguyên t c: Chi t ph n m u th b ng nắ ế ầ ẫ ử ằ ước nóng, cho k t t a protein và l c. Choế ủ ọ
thêm sulphanilamid và N1naphthylethylendiamin dihydro clorua vào d ch l c, khi có m tị ọ ặ nitrite thì dung d ch th s có màu đ và đo quang dung d ch này bị ử ẽ ỏ ị ở ước sóng 538 nm
6.2 Ph ươ ng pháp so màu
Nguyên t c: trong môi trắ ường acid, NO2 được gi i phóng t Nitrite s Diazo hóa acidả ừ ẻ sunfanilic. Ch t t o thành k t h p v i ấ ạ ế ợ ớ naphtylamin trong môi trường có NH3 hình thành
h p ch t có màu h ng đ So sánh v i thang màu chu n t CO(NHợ ấ ồ ỏ ớ ẩ ừ 3)2 + K2CrO7, ho c sặ ử
d ng thi t b đo quang ph bụ ế ị ổ ở ước sóng 520 nm