Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu từ thịt heo để xác định hàm lượng phụ gia natri benzoate bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (hplc)

Xây dựng quy trình xác định hàm lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Đánh giá sai số thống kê của phương pháp Phân tích hàm lượng phụ gia natri benzoate có trong mẫu thực 4..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

-

NGÔ THỊ THANH HIỀN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU TỪ THỊT HEO ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHỤ GIA NATRI BENZOATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

(HPLC)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN KHOA HỌC

Đà Nẵng, 04/2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

-

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU TỪ THỊT HEO ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHỤ GIA NATRI BENZOATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Ngô Thị Thanh Hiền

Lớp: 13CHP

1 Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu từ thịt heo để xác định hàm lượng

phụ gia natri benzoate bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị

2.1 Thiết bị

HPLC Aligent 1200 với đầu dò UV- VIS;

Cân phân tích; Bể siêu âm; Máy li tâm; Bếp cách thủy

Chỉ sử dụng hóa chất loại tinh khiết phân tích và nước cất dùng cho HPLC;

Axit benzoic, axit axetic;

Metanol, amoni axetat;

Kali hexaxyanoferat, kẽm sunfat

3 Nội dung nghiên cứu

Tìm các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý mẫu

Xây dựng quy trình xác định hàm lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Đánh giá sai số thống kê của phương pháp

Phân tích hàm lượng phụ gia natri benzoate có trong mẫu thực

4 Giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ Phạm Thị Hà

5 Ngày giao đề tài: ngày 06 tháng 04 năm 2016

6 Ngày hoàn thành: ngày 31 tháng 12 năm 2016

Chủ nhiệm Khoa

(Ký và ghi rõ họ, tên)

Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 28 tháng 04 năm 2017

Kết quả điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm …

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ, tên)

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến

cô Phạm Thị Hà- người cô đầy tâm huyết đã trực tiếp truyền thụ cho em những kiến thức quý báu từ những ngày đầu làm quen với ngành học cho đến hôm nay, khi em học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này Em xin chân thành cảm ơn cô

Em xin chân thành cảm ơn cô Lê Thị Tuyết Anh và các thầy cô giảng dạy các bộ môn và thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa- trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng đã dạy dỗ, tạo mọi điều kiện cho em được làm việc tốt tại phòng thí nghiệm

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo chủ nhiệm Đinh Văn Tạc và tập thể sinh viên lớp 13CHP đã tận tình giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian tiến hành khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình đã ủng hộ rất lớn về mặt tinh thần cho em trong thời gian học tập tại giảng đường đại học và trong thời gian em làm khóa luận tốt nghiệp

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 4 năm 2017

Sinh viên

Ngô Thị Thanh Hiền

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Nội dung nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về phụ gia thực phẩm 3

1.1.1 Phân loại phụ gia thực phẩm 3

1.1.2 Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm 6

1.2 Tổng quan về phụ gia thực phẩm Natri benzoate 6

1.2.1 Cấu trúc hóa học và tính chất 6

1.2.2 Ứng dụng của natri benzoate 7

1.2.3 Điều chế trong công nghiệp 8

1.2.4 Ảnh hưởng của natri benzoat đối với sức khỏe con người 8

1.3 Các phương pháp xác định natri benzoate 12

1.3.1 Phân tích định tính 12

1.3.2 Phân tích định lượng 12

1.4 Các kỹ thuật xử lý mẫu trong phân tích 13

1.4.1 Kỹ thuật vô cơ hóa ướt 13

1.4.2 Kỹ thuật vô cơ hóa khô 14

1.4.3 Kỹ thuật vô cơ hóa khô ướt kết hợp 15

1.4.4 Các phương pháp chiết trong phân tích 16

1.5 Sai số trong phân tích 20

1.5.1 Khái niệm 20

1.5.2 Một số đại lượng đặc trưng 21

1.5.3 Cách xác định sai số trong phân tích 22

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 23

2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 23

2.1.2 Hóa chất 23

2.2 Chuẩn bị các loại dung dịch 23

2.2.1 Dung dịch chuẩn axit benzoic 1000 ppm 23

2.2.2 Dung dịch Carrez I 24

2.2.3 Dung dịch Carrez II 24

2.2.4 Dung dịch đệm 24

2.3 Các quy trình nghiên cứu thực nghiệm xử lý mẫu 24

2.3.1 Quy trình tạo mẫu trắng 24

2.3.2 Quy trình tạo mẫu sản phẩm chả có sử dụng chất phụ gia axit benzoic, natri benzoate 25

2.3.3 Quy trình khảo sát pH 25

2.3.4 Quy trình khảo sát thời gian siêu âm 26

2.3.5 Quy trình khảo sát dung môi trích ly 26

2.3.6 Quy trình xử lý mẫu phân tích hàm lượng natri benzoate trong một số sản phẩm từ thịt 27

2.3.7 Quy trình xác định độ hao hụt natri benzoate trong quá trình xử lý mẫu 27

2.3.8 Quy trình xác định hiệu suất thu hồi của quá trình phân tích 27

2.3.9 Lập đường chuẩn xác định axit benzoic 28

2.3.10 Quy trình đánh giá sai số thống kê của phương pháp 28

2.3.11 Quy trình phân tích hàm lượng natri benzoate trong một số mẫu sản phẩm từ thịt trên thị trường 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Kết quả tạo mẫu trắng và mẫu sản phẩm chả có sử dụng chất phụ gia axit benzoic, natri benzoate 30

3.2 Kết quả khảo sát điều kiện tối ưu cho quy trình xử lý mẫu 30

3.2.1 Kết quả khảo sát pH 30

3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian siêu âm 31

3.2.3 Kết quả khảo sát loại dung môi trích ly 32

3.2.4 Quy trình xử lý mẫu xác định hàm lượng natri benzoate trong một

số mẫu sản phẩm từ thịt heo 33

3.2.5 Kết quả xác định độ hao hụt natri benzoate trong quá trình xử lý mẫu 34

3.2.7 Kết quả lập đường chuẩn axit benzoic 36

3.2.8 Kết quả đánh giá sai số hệ thống của phương pháp 36

3.2.9 Kết quả phân tích một số sản phẩm từ thịt trên thị trường 37

3.2.10 So sánh, đánh giá hàm lượng chất phụ gia natri benzoate trong các mẫu thực phẩm từ thịt trên thị trường với TCVN 38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

1 Kết luận 40

2 Kiến nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Nhóm phụ gia thực phẩm theo chức năng 3

Bảng 1.2 Tính chất của muối natri benzoate 7

Bảng 3.1 Các thông số về các mẫu sản phẩm thực phẩm từ thịt tự chế biến 30

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng trích ly natri benzoate trong mẫu 31

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng natri benzoate trong mẫu 31

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng natri benzoate trích ly trong quá trình xử lý mẫu 32

Bảng 3.5 Kết quả xác định độ hao hụt hàm lượng natri benzoate trong QT xử lý mẫu 35

Bảng 3.6 Kết quả xác định hiệu suất thu hồi của quá trình phân tích 35

Bảng 3.7 Bảng kết quả độ lặp lại của phương pháp phân tích 36

Bảng 3.8 Bảng kết quả độ chính xác của phương pháp phân tích 37

Bảng 3.9 Kết quả phân tích các mẫu sản phẩm thực phẩm từ thịt trên thị trường… 38

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc muối natri benzoate 7 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất chả 25 Hình 2.2 Quy trình xử lý mẫu thịt đề xuất để chiết chất phụ gia natri benzoate 27 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình phân tích mẫu thị trường 29 Hình 3.1 Quy trình xử lý mẫu tối ưu 34 Hình 3.2 Đồ thị đường chuẩn axit benzoic 36

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

AOAC Hiệp hội các nhà hóa phân tích chính thức CTPT Công thức phân tử

E210 Axit benzoic

E211 Natri benzoate

HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao

KLPT Khối lượng phân tử

PGTP Phụ gia thực phẩm

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

VSATTP Vệ sinh an toàn thực phẩm

mà diễn biến lâu dài do tích lũy trong cơ thể

Natri benzoate có số hiệu là E211 là phụ gia được sử dụng trong thực phẩm làm chất bảo quản chống nấm men, nấm mốc đã được Bộ y tế cho phép sử dụng Tuy nhiên, nếu sử dụng quá hàm lượng cho phép thì natri benzoate gây ảnh hưởng đến sức khỏe Theo các nghiên cứu về an toàn và sức khỏe, khi sử dụng axit benzoic

và muối của nó trong các sản phẩm nước giải khát có axit ascorbic sẽ có nguy cơ tạo ra benzen, đó là một chất độc, có thể gây ung thư Ngoài ra, chất phụ gia này có thể là yếu tố góp phần gây dị ứng và mắc hội chứng ADHD - tăng tính hiếu động thái quá ở trẻ em, nếu dùng quá liều hoặc sử dụng thường xuyên Mặt khác, sự chuyển hóa axit benzoic ở gan dẫn đến sự hình thành axit hippuric sẽ liên quan đến glycine nên có thể ảnh hưởng đến bất kỳ chức năng hoặc sự trao đổi chất trong cơ thể như giảm creatinine, glutamine, urê và axit uric máu

Hiện nay, để xác định hàm lượng axit benzoic, natri benzoate trong các sản phẩm rau, quả có quy trình tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8122:2009 Tuy vậy, phương pháp xác định hoạt chất axit benzoic, natri benzoate trong các nền mẫu rắn khác nhau chưa được nghiên cứu nhiều Với hy vọng đóng góp thêm những thông tin về quy trình xử lý mẫu từ thịt chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu từ thịt heo để xác định hàm lượng phụ gia natri benzoate bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)”

2

2 Nội dung nghiên cứu

Tìm ra các điều kiện tối ưu để xử lý mẫu từ thịt như chả, nem, xúc xích… Phân tích đánh giá hàm hượng phụ gia natri benzoate trong một số mẫu sản phẩm từ thịt heo trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

3 Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa khoa học: Góp phần vào xây dựng phương pháp xử lý mẫu xác định hàm lượng natri benzoate trong một số sản phẩm từ thịt heo bằng phương pháp sắc

ký lỏng hiệu năng cao phù hợp với các điều kiện của phòng thí nghiệm hiện có

Ý nghĩa thực tiễn: Áp dụng các kiến thức đã học vào thực nghiệm Thông qua kết quả phân tích hàm lượng natri benzoate có thể đánh giá lượng natri benzoate trong các sản phẩm từ thịt heo, phục vụ cho vấn đề an toàn thực phẩm

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về phụ gia thực phẩm [1]

Phụ gia thực phẩm là các chế phẩm tự nhiên hay tổng hợp hóa học, được cho vào sản phẩm với mục đích đáp ứng nhu cầu công nghệ trong quá trình sản xuất, chế biến (tạo màu, mùi vị, tạo nhũ, …), vận chuyển, đóng gói, bảo quản, tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Việc sử dụng phụ gia trong thực phẩm mang lại nhiều lợi ích, giúp thực phẩm an toàn hơn, dinh dưỡng hơn, tăng giá trị cảm quan… Mặc

dù những lợi ích do phụ gia thực phẩm mang lại là rất lớn nhưng trong nhiều năm qua, các rủi ro do phụ gia cũng đã xảy ra không ít Các chất phụ gia thực phẩm có thể làm tăng sự thay đổi một số thành phần trong thực phẩm, hình thành các độc tố

từ các phản ứng hay khi sử dụng quá liều lượng trong một thời gian dài đều dẫn đến

sự thay đổi chất lượng thực phẩm Tác động của các độc tố này có thể gây ra ngộ độc cấp và mãn tính Hiện nay chưa có bằng chứng khoa học nào cho thấy có một phụ gia nào đặc biệt an toàn

1.1.1 Phân loại phụ gia thực phẩm [7]

Dựa theo chức năng, công dụng, tính chất, danh mục các chất phụ gia thực phẩm được phép sử dụng trong thực phẩm Theo quyết định số 4196/1999/QĐ-BYT ngày 29/12/1999 và 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 Phụ gia thực phẩm được xếp vào 22 nhóm theo chức năng được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Nhóm phụ gia thực phẩm theo chức năng

41 chất như: kali axetat, axit citric, axit orthophosphoric…

2 Các chất điều vị Dùng để làm tan hay cải

thiện vị của thực phẩm

8 chất như: axit glutamic, mononatri

4

glutamate, axit guanilic

3 Các chất ổn định Dùng làm ổn định hệ

phân tán, đồng nhất của sản phẩm

13 chất như: polivinylpyrolidon, canxi cacbonat…

4 Các chất bảo quản Dùng để cản trở sự phát

triển của vi khuẩn, làm chậm hay ngừng quá trình lên men, axit hóa hay hư hại của thực phẩm

29 chất như: axit sorbic, sunfuadioxit, kali bisunfit…

5 Các chất chống đông vón Dùng để phòng sự chống

vón và tạo sự đồng nhất cho sản phẩm thực phẩm

14 chất như: Trimagie Orthophosphate, các muối amoni xitrate…

6 Các chất chống oxy hóa Dùng để đề phòng hay

cản trở sự oxy hóa trong sản phẩm thực phẩm

15 chất: axit ascorbic, Alpha tocopherol, TBHQ, BHA…

7 Các chất chống tạo bọt Dùng để làm mất khả

năng tạo bọt trong thực phẩm

4 chất như: propilen glycol, polyoxyetylen Sorbitan, monooleat

8 Các chất độn

Dùng để làm tăng khối lượng cho sản phẩm

3 chất như: Xenluloza

vi tinh thể, Natri alginate

9 Các chất tạo ngọt Dùng để tạo vị ngọt cho

thực phẩm

7 chất gồm: Manitol, Sacarin…

10 Các chế phẩm tinh bột Dùng để làm tăng độ dày,

độ đông đặc, độ ổn định

và tăng khối lượng của thực phẩm

19 chất như: Dextrin, tinh bột rang trắng vàng, tinh bột đã được

xử lý bằng xút

11 Các enzym Dùng để xúc tác quá trình

chuyển hóa trong chế biến

6 chất như: Amilaza các loại, proteaza,

5

thực phẩm glucoza oxidaza…

12 Các chất đẩy khí Dùng để đẩy không khí

trong túi đựng các sản phẩm

2 chất gồm: khí nitơ và khí nitơ dioxit

13 Các chất làm bóng

Dùng để làm bóng bề mặt sản phẩm

6 chất gồm: sáp ong, dầu khoáng dùng cho thực phẩm, sáp dầu…

14 Các chất làm dày Dùng để làm chất độn,

làm cho sản phẩm trở nên đặc hơn

20 chất gồm: axit alginic, carragccnan…

15 Các chất làm ẩm Dùng để tạo cho sản

phẩm có độ ẩm theo ý muốn

2 chất gồm: glyxerol

16 Các chất làm rắn chắc Dùng để làm tang tính rắn

chắc, tránh sự vỡ nát của thực phẩm

8 chất gồm: canxi citrate, canxi clorua, canxi sunfat…

17 Các chất nhũ hóa

Dùng để tạo ra hệ phân tán đồng nhất của sản phẩm

24 chất gồm: Mono và diglycrit của các axit béo, este của glycerol với axit lactic…

18 Các loại phẩm màu

Dùng để tạo ra hoặc cải thiện màu sắc cho sản phẩm

24 phẩm màu tổng hợp

và 11 phẩm màu tự nhiên: vàng curcumin, vàng quinolin, nâu HT

19 Các chất tạo phức kim loại

hòa tan

Dùng để tạo phức hòa tan với các kim loại đa hóa trị, cải thiện chất lượng và tính vững chắc của thực phẩm

14 chất gồm: Isopropyl xitrat, natri polyphosphate, natri gluconat…

6

20 Các chất tạo xốp

Dùng để tạo xốp cho sản phẩm

Nhóm này gồm 2 chất: amoni cacbonat, natri cacbonat

21 Chất xử lý bột Dùng để cải thiện chất

lượng nướng hoặc màu cho thực phẩm

Nhóm này chỉ có 1 chất: azodicabonamit

22 Các chất tạo hương thơm

cho thực phẩm Dùng để tạo mùi thơm

cho các sản phẩm thực phẩm

Nhóm này gồm 60 chất bao gồm hương tự nhiên và hương tổng hợp

1.1.2 Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm

Chỉ được sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh tại thị trường Việt Nam các phụ gia thực phẩm trong “danh mục” và phải được chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn chất

lượng VSATTP của cơ quan có thẩm quyền

Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong danh mục trong sản xuất, chế biến, xử

lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm phải thực hiện theo “Quy định về

chất lượng VSATTP của Bộ Y tế”

Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong danh mục phải bảo đảm các quy định sau: đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không vượt quá giới hạn an toàn cho phép; đáp ứng các yêu cầu kĩ thuật, vệ sinh an toàn cho mỗi chất phụ gia; không

làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên vốn có của thực phẩm

Các chất phụ gia thực phẩm trong “Danh mục lưu thông trên thị trường” phải có nhãn đầy đủ các nội dung theo quy định

1.2 Tổng quan về phụ gia thực phẩm Natri benzoate

1.2.1 Cấu trúc hóa học và tính chất

Natri benzoate là dạng muối của axit benzoic, dạng bột hoặc hạt mịn, màu trắng, không mùi, có tính hòa tan trong nước cao, có công thức cấu tạo thể hiện ở hình 1.1

7

Hình 1.1 Cấu trúc muối natri benzoate

Độ tan natri benzoate là 550-630mg/l nước ở 20o

C (gấp 20 lần độ tan của axit benzoic), nó cũng tan trong etanol (0,81g/100 ml ở 15oC) metanol và đietyl ete Một số tính chất vật lý khác được liệt kê trong bảng 1.2 dưới đây

Bảng 1.2 Tính chất của muối natri benzoate

CTPT NaC6H5CO2

Tên hệ thống Natri benzoate Tên khác E211, benzoate natri Khối lượng riêng 1.497 g/cm3Điểm nóng chảy 3000C Hằng số axit (pKa) 8.0 Điểm bốc cháy 5000C Trong tự nhiên natri benzoate cũng được tìm thấy trong các loại trái cây như mận Đà Lạt, quế, mận lục, táo, cây đinh hương (clove), nhóm cây bách (berries)….với hàm lượng từ 10 – 20 mg/kg

1.2.2 Ứng dụng của natri benzoate

Trong sản xuất chế biến thực phẩm, natri benzoate có tác dụng bảo quản các sản phẩm tránh khỏi nấm mốc và sự phân hủy của các vi sinh vật tốt nhất ở môi trường có pH= 2.5-4 và kém nhất ở pH < 2.5 Natri benzoate thường được sử dụng

để bảo quản các loại nước có gas, các loại mứt, hoa quả, các loại sốt, ngũ cốc, sản

phẩm từ thịt, thủy sản, nước chấm, sữa lên men, cà phê,…

8

Trong y học, natri benzoate được sử dụng như thành phần thuốc điều trị các chứng bệnh ngoài da hoặc một số dược phẩm đặc trị khác, ví dụ loại thuốc dùng qua đường tĩnh mạch như Ammonul, Ucephan (thành phần natri benzoat tinh khiết từ 50- 100 mg/đơn vị), là lọai thuốc điều trị chứng suy giảm chức năng chuyển hóa gan (hepaticmetabolic defects) và chứng tăng cao Amoniac trong máu (hyperammonemia)

1.2.3 Điều chế trong công nghiệp

Natri benzoate có thể được sản xuất từ phản ứng của natri hidroxit với axit benzoic

C6H5COOH + NaOH C6H5COONa

1.2.4 Ảnh hưởng của natri benzoat đối với sức khỏe con người

Theo cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA), Hội đồng tiêu chuẩn thực phẩm Codex nhận định chất natri benzoate không phải là chất gây ung thư, có độc tính thấp Theo tiêu chuẩn hiện hành, vẫn cho sử dụng trong thực phẩm với liều lượng từ 50 – 2000 mg/kg sản phẩm, Bộ Y tế đã công bố được dùng trên 15 loại sản phẩm Khi sử dụng natri benzoate trong quá trình bảo quản, chất này làm giảm màu sắc và độ ngon sản phẩm Tuy nhiên, có một số nghi ngại về natri benzoate là có thể kết hợp với axit ascorbic (vitamin C) tạo ra benzen gây nên các bệnh nguy hiểm

như ung thư, tổn thương gan, phổi, não, tim, thay đổi AND, gây ra các bệnh về thần

kinh như Alzheimer và bệnh Parkinson Ngoài ra, natri benzoate còn làm tăng triệu

chứng hiếu động thái quá ở trẻ em

1.2.4.1 Tình hình sử dụng natri benzoat ngoài nước

Axit benzoic và muối natri benzoate, chất bảo quản thực phẩm được công nhận là an toàn GRAS (generally recognized as safe) với điều kiện sử dụng đúng tiêu chuẩn đã ban hành Nồng độ sử dụng tối đa là 0.1÷0.12%; thường dùng 0.05÷0.075% đối với nước quả chua và 0.075÷0.1% đối với nước quả ít chua Ngoài ra, axit benzoic còn được sử dụng trong mỹ phẩm, thuốc nhuộm, chất dẻo và chất đuổi côn trùng Trong thế kỷ 19, axit benzoic được tổng hợp từ nhựa than đá

9

Ngày nay, nó được sản xuất từ sản phẩm phụ của công nghệ dầu khí đó là toluen

Số kí hiệu của natri benzoate là E211

Mặc dù axit benzoic là một chất bảo quản hiệu quả hơn nhưng người ta thường sử dụng natri benzoate vì axit benzoic không hoà tan tốt trong nước Theo tiêu chuẩn của Mỹ, giới hạn bởi FDA là hàm lượng natri benzoate không vượt 0.1% tính theo trọng lượng Theo chương trình Quốc tế về An toàn hóa chất thì không có tác dụng phụ ở người khi sử dụng natri benzoate, axit benzoic với liều 647÷ 825 mg /kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày Thử nghiệm trên động vật cho thấy, mèo có thể dung nạp lượng axit benzoic và muối của nó thấp hơn đáng kể so với chuột Nghiên cứu về cơ chế bảo quản thực phẩm bằng axit benzoic và muối của nó cho thấy, khi hấp thu axit benzoic vào tế bào, nếu độ pH nội bào thay đổi đến 5 hoặc thấp hơn, quá trình lên men kỵ khí glucose qua phosphofructokinase được giảm 95%, do đó

ức chế sự tăng trưởng và tồn tại của vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm [15]

Nghiên cứu về an toàn và sức khỏe khi sử dụng axit benzoic và muối của nó trong các sản phẩm nước giải khát nếu có axit ascorbic (vitamin C, E300) sẽ tạo ra benzen, đó là một chất độc, có thể gây ung thư Tuy nhiên, trong hầu hết các đồ uống, mức độ benzen được tìm thấy là thấp hơn so với giới hạn nguy hiểm cho người sử dụng Ngoài các chất có tính khử trong sản phẩm thực phẩm tác động đến axit, những tác nhân môi trường như nhiệt độ, ánh sáng và ảnh hưởng đến tốc độ tạo thành benzen [16]

Thực tế từ năm 2004, trước sức ép dư luận, tổ chức y tế thế giới WHO cũng

đã cảnh báo về việc thận trọng khi sử dụng chất này trong nước ngọt và khuyến cáo hạn chế sử dụng với lý do chất này có thể là yếu tố góp phần gây dị ứng và mắc hội chứng ADHD- tăng tính hiếu động thái quá ở trẻ em nếu dùng quá liều hoặc sử dụng thường xuyên

Nghiên cứu công bố năm 2007 của Cơ quan Tiêu chuẩn Thực phẩm Anh (FSA) cho thấy rằng màu sắc của thực phẩm có thể bị ảnh hưởng khi kết hợp với natri benzoate [15]

10

Giáo sư Jim Stevenson từ Đại học Southampton, cho biết: "Khi sử dụng hỗn hợp một số màu thực phẩm nhân tạo và chất bảo quản natri benzoate có thể dẫn đến

sự gia tăng hành vi hiếu động ở trẻ em”

Công ty Coca Cola của Mỹ đã có kế hoạch loại bỏ dần natri benzoate trong các sản phẩm đồ uống như Sprite, Fanta và Oasis ngay sau khi nghiên cứu ra một loại hóa chất thay thế thích hợp

JECFA đã đánh giá axit benzoic và muối của nó là ít độc tính cấp tính và mãn tính Hầu hết các axit benzoic sau khi dung nạp vào cơ thể sẽ được chuyển hóa

ở gan bởi glycine liên hợp, dẫn đến sự hình thành axit hippuric Axit hippuric không tích tụ và nhanh chóng được đào thải qua nước tiểu trong vòng 10 đến 14 giờ; có thể đào thải đến 97% trong 4 giờ đầu tiên Tuy nhiên, sự hình thành axit hippuric từ axit benzoic liên quan đến glycine do đó lượng axit benzoic có thể ảnh hưởng đến bất kỳ chức năng hoặc sự trao đổi chất nào trong cơ thể có liên quan đến glycine như: giảm creatinine, glutamine, urê và axit uric máu

1.2.4.2 Tình hình sử dụng natri benzoate trong nước

Tại Việt Nam, natri benzoate được sử dụng trong thực phẩm làm chất bảo quản chống nấm men, chống mốc đã được Bộ y tế cho phép sử dụng Theo tiêu chuẩn hiện hành, liều lượng sử dụng trong thực phẩm là từ 50 ÷ 2000 mg/kg sản phẩm Hiện nay, Bộ Y tế đã công bố trên 15 loại sản phẩm được phép sử dụng axit benzoic, natri benzoate Tuy nhiên, loại thực phẩm nào cần sử dụng chất này nhằm mục đích bảo quản, bắt buộc phải công bố thành phần, liều lượng và phải được ngành chức năng cho phép

Gần đây, nhiều nguồn thông tin từ nước ngoài như tạp chí, mạng… cho biết nước giải khát có khả năng bị nhiễm độc chất benzen do một số loại nước giải khát

có vitamin C, sử dụng chất bảo quản natri benzoate TS Diệp Ngọc Sương (Hội hóa học TP.HCM) và cộng sự đã dựa trên phương pháp định lượng benzen của Mỹ (cơ quan FDA) để phân tích hàm lượng benzen trong các loại nước giải khát có chất bảo quản natri benzoate và vitamin C Kết quả cho thấy, phần lớn các mẫu nghiệm

11

không phát hiện có chất benzen như dư luận cảnh báo, chỉ có một vài trường hợp ghi nhận lô hàng bị nhiễm benzen ở mức độ nhẹ do ảnh hưởng của quá trình bảo quản, chịu tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng… nhưng dưới mức tiêu chuẩn cho phép của benzen trong nước uống theo tiêu chuẩn của Việt Nam

Ngày 20/6/2012 Viện Kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia và Viện Vệ sinh y tế công cộng TP Hồ Chí Minh đã xét nghiệm 90 mẫu ô mai, xí

muội do 15 tỉnh, thành phố gửi về là Hà Giang, Lai Châu, Khánh Hòa, Cà Mau,

Tiền Giang, Phú Thọ, Bắc Ninh, Kiên Giang, Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Bình Định, Hải Phòng, Lâm Đồng, Bắc Giang, Quảng Nam Kết quả có 1/90 mẫu có sử dụng natri benzoate, 23/90 mẫu có sử dụng axit benzoic Các sản phẩm ô mai, xí muội là thực phẩm sản xuất thủ công, nên thường không có có nhãn mác, bao bì, khó quản

lý và khó đảm bảo ATVSTP

Theo đánh giá của Viện vệ sinh y tế công cộng, hiện nay một số nhà sản xuất đang lạm dụng hợp chất natri benzoate để bảo quản thực phẩm nhằm kéo dài thời gian lưu trữ Viện vệ sinh y tế công cộng đã làm một cuộc khảo sát, phân tích các mẫu thực phẩm nước giải khát, nước tương, tương cà, tương ớt, thịt chế biến sẵn…và kết quả là có khoảng 20% mẫu không đạt chỉ tiêu an toàn do sử dụng quá mức natri benzoate

Tại Quảng Bình, công tác quản lý về ATVSTP cũng đã được quan tâm và đã

có nhiều biện pháp để tăng cường kiểm soát việc sử dụng phụ gia thực phẩm (PGTP) song tình trạng sử dụng PGTP nói chung không đúng quy định còn xảy ra khá phổ biến (Trương Đình Định, 2009; Nguyễn Thị Thanh Hương, 2011) Để cải thiện tình hình sử dụng phụ gia trên địa bàn tỉnh Quảng Bình, một nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hương, Nguyễn Công Khẩn, Hà Thị Anh Đào thuộc Sở y tế và viện dinh dưỡng Quảng Bình về phụ gia thực phẩm đã được thực hiện từ tháng 4/2009 đến tháng 9/2011 Các hoạt động can thiệp gồm tập huấn, truyền thông, tăng cường thanh tra, kiểm tra, xây dựng mô hình điểm về sử dụng, cung ứng và tư vấn

sử dụng phụ gia thực phẩm đã được thực hiện Toàn bộ các mẫu xét nghiệm được

12

lấy từ 164 cơ sở chế biến - kinh doanh thực phẩm để xét nghiệm, kết quả cho thấy sau can thiệp tỷ lệ mẫu thực phẩm có hàm lượng không đạt yêu cầu đã giảm từ 46.4% còn 13.6% đối với axit benzoic

Trong cuộc sống, sức khỏe và thực phẩm có mối quan hệ mật thiết với nhau trong đó chất lượng thực phẩm là nhân tố ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người

Vì vậy, việc kiểm tra được chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm rất quan trọng và cấp bách nhưng hiện nay, việc kiểm soát VSATTP chưa thật sự chủ động và đạt hiệu quả cao Các phòng kiểm nghiệm thường bị động trước việc nhà sản xuất thực phẩm sử dụng tùy tiện những chất bảo quản thực phẩm vì mục đích lợi nhuận Nhằm đảm bảo yêu cầu an toàn cho người tiêu dùng, tránh thiệt hại cho doanh nghiệp, đảm bảo khả năng cạnh tranh đòi hỏi chúng ta phải có biện pháp kiểm soát hữu hiệu hóa chất độc hại có trong thực phẩm

1.3 Các phương pháp xác định natri benzoate

1.3.1 Phân tích định tính

Thử định tính gốc benzoate: Cân 1g mẫu pha với 10 mL nước cất Thêm dung dịch sắt (III) clorua vào dung dịch thử Trong dung dịch thử phải xuất hiện kết tủa màu da bò

Thử định tính natri: Axit hóa dung dịch mẫu bằng HNO3 loãng, cho dung dịch Coban uranyl acetate, lắc nhẹ trong vài phút Trong dung dịch thử phải xuất hiện kết tủa màu vàng Các hợp chất chứa natri cho ngọn lửa màu vàng

1.3.2 Phân tích định lượng

1.3.2.1 Phương pháp chuẩn độ

Nguyên tắc: Chiết axit benzoic hoặc natri benzoate từ mẫu bằng nước và từ

nước bằng clorofom, sau đó chuẩn độ bằng kiềm

1.3.2.2 Phương pháp đo quang [13]

Nguyên tắc: Chiết axit benzoic từ mẫu bằng ete etylic, nitro hoá với axit

m-dinitrobenzoic, khử tới axit m-diaminobenzoic Dùng hydroxylamin clorua tạo phức

chất có màu, đo mật độ quang ở bước sóng 532 nm

13

- Đối với mẫu ở dạng lỏng: Hút 10 mL mẫu vào phễu chiết có chia độ, thêm

2 mL H2SO4 25% và 25 mL ete etylic Lắc trong 5 phút, để yên cho phân lớp.Tách lớp nước vào phễu chiết khác và lại chiết một lần nữa Gộp các phần ete vào một phễu chiết khác, thêm 2 mL NaOH 40 g/L và 1 giọt phenolphtalein, lắc trong 5 phút Tách dung dịch kiềm vào bình mức dung tích 10 mL Chiết 2 lần nữa, mỗi lần dùng 2 mL NaOH 4 g/L tráng bình chiết Gộp dịch kiềm chiết được vào bình mức trên, thêm nước đến vạch mức, lắc đều Lấy 1 mL dịch chiết kiềm chuyển vào ống nghiệm và tiến hành đo mật độ quang ở bước sóng 532 nm

- Đối với mẫu ở dạng rắn, đặc: Lúc này phải tách chiết natri benzoate bằng

dung môi phù hợp rồi thực hiện như đối với mẫu dạng lỏng

1.3.2.3 Phương pháp phân tích sắc kí lỏng cao áp hiệu năng cao (HPLC)

Hiện nay phương pháp HPLC đang được ứng dụng rộng rãi vì phương pháp này có độ chính xác, độ nhạy cao, có thể tách được nhiều chất trong cùng một mẫu

1.4 Các kỹ thuật xử lý mẫu trong phân tích

Xử lý mẫu trong phân tích thực phẩm là khâu hết sức quan trọng Tùy từng đối tượng mẫu, tùy từng chỉ tiêu phân tích mà phải có cách xử lý khác nhau Xử lý mẫu gồm hai quá trình xảy ra đồng thời là: Phá huỷ cấu trúc ban đầu của chất mẫu (digestion of Sample Matrix) và hòa tan chất cần xác định về dạng dung dịch đồng thể

Việc xử lý mẫu theo cách nào là tuỳ thuộc vào đối tượng mẫu, bản chất, tính chất của các chất cần phân tích, trạng thái tồn tại, cấu trúc vật lý hoá học của các chất trong mẫu, phương pháp phân tích được lựa chọn và hàm lượng của chất cần

xác định trong mẫu

1.4.1 Kỹ thuật vô cơ hóa ướt

1.4.1.1 Vô cơ hóa ướt dùng axit mạnh, đặc, nóng

Các loại axit thường dùng để phân huỷ mẫu trong điều kiện đun nóng trong bình Kendan, trong ống nghiệm, trong cốc hay trong lò vi sóng như HCl, H

2SO

4, HNO

Ứng dụng chủ yếu của kỹ thuật xử lý ướt này là để xử lý mẫu, xác định các kim loại và một số phi kim, hay anion vô cơ, như Cl- Br-, I-, AsO

4

, SO4

3-, PO4

2-,

1.4.1.2 Vô cơ hóa ƣớt dùng kiềm mạnh, đặc, nóng

Sử dụng các dung dịch kiềm mạnh đặc nóng (NaOH, KOH 15÷20%), hay hỗn hợp của kiềm mạnh và muối kim loại kiềm (NaOH +NaHCO

3), hay một kiềm mạnh và peroxit (KOH + Na

2O

2), nồng độ lớn (10÷ 20%), để phân huỷ mẫu phân tích trong điều kiện đun nóng trong bình Kendan hay trong hộp kín, hoặc trong lò vi sóng Lượng dung dịch phân huỷ cần lớn gấp 8÷15 lần lượng mẫu Thời gian phân huỷ từ 4÷10 giờ trong hệ hở Còn trong hệ lò vi sóng kín chỉ cần thời gian 1÷2 giờ Nhiệt độ phân huỷ chính là nhiệt độ sôi của dung dịch kiềm, thông thường trong vùng 150÷2000C

1.4.2 Kỹ thuật vô cơ hóa khô

Kỹ thuật xử lý khô (vô cơ hóa khô) là kỹ thuật nung để xử lý mẫu trong lò nung ở một nhiệt độ thích hợp (450÷7500C) Thực chất đây chỉ là bước đầu tiên của quá trình xử lý mẫu vì sau khi nung, mẫu bã còn lại phải được hoà tan (xử lý tiếp)

15

bằng dung dịch muối hay dung dịch axit phù hợp, thì mới chuyển được các chất cần phân tích trong tro mẫu vào dạng dung dịch, để sau đó xác định chất phân tích theo một phương pháp đã chọn Khi nung, các chất hữu cơ của mẫu sẽ bị đốt cháy thành CO

2 và nước

Các ưu và nhược điểm chính của kỹ thuật xử lý mẫu này là thao tác và cách làm đơn giản, không phải dùng nhiều axit đặc tinh khiết cao đắt tiền, xử lý được triệt để mẫu nhất là các mẫu có nền hữu cơ, đốt cháy hết các chất hữu cơ vì thế dung dịch mẫu thu được sạch Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là có thể mất một số chất dễ bay hơi như Cd, Pb, Zn, Sn, Sb,… nếu không có chất phụ gia và chất bảo vệ

1.4.3 Kỹ thuật vô cơ hóa khô ƣớt kết hợp

Mẫu được phân huỷ trong chén hay cốc nung Trước tiên, người ta thực hiện

xử lý ướt sơ bộ bằng một lượng nhỏ axit và chất phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của các hợp chất mẫu và tạo điều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung Sau đó, nung mẫu ở nhiệt độ thích hợp Vì thế lượng axit dùng để xử lý thường chỉ bằng 1/4 hay 1/5 lượng cần dùng cho xử lý ướt Khi đó, quá trình nung

sẽ nhanh hơn và quá trình xử lý sẽ triệt để hơn xử lý ướt và hạn chế được sự mất mát của một số kim loại khi nung Do đó, kỹ thuật vô cơ hoá khô-ướt kết hợp đã tận dụng được ưu điểm của cả hai kỹ thuật xử lý ướt và xử lý khô Phương pháp này giảm bớt được các hoá chất (axit hay kiềm tinh khiết) so với khi xử lý ướt, khi hoà tan tro mẫu sẽ thu được dung dịch mẫu trong và sạch vì không còn chất hữu cơ Cách xử lí mẫu này thích hợp cho các mẫu có nền (matrix) là chất hữu cơ như rau quả, thực phẩm để xác định các kim loại và một số anion vô cơ (Cl-, Br-, SO

4

,

vì nó đơn giản

Phương pháp chiết tĩnh: Phương pháp chiết này đơn giản, không cần máy

móc phức tạp mà chỉ cần một số phễu chiết (dung tích 100 mL, 250 mL, 500 mL) là

có thể tiến hành được ở mọi phòng thí nghiệm Việc lắc chiết có thể thực hiện bằng tay hay bằng máy lắc nhỏ Tuy nhiên, khi phải làm hàng loạt mẫu thì mất nhiều thời gian Hiện nay người ta đã cung cấp các hệ chiết đơn giản có 6, 9 hay 12 phễu với máy lắc nhỏ nên việc thực hiện chiết cũng dễ dàng và dễ đồng nhất điều kiện

Phương pháp chiết dòng chảy liên tục: Đây là phương pháp chiết được ứng

dụng trong chiết sản xuất công nghệ Khi thực hiện chiết, hai pha lỏng không trộn

được vào nhau (hai dung môi, có một dung môi có chứa chất phân tích) được bơm liên tục và đi ngược chiều nhau với tốc độ nhất định trong hệ chiết, như phễu chiết, hay bình chiết liên hoàn đóng kín để chúng tiếp xúc với nhau Hoặc cũng có thể chỉ một dung môi chuyển động, còn một pha đứng yên trong bình Khi đó, chất phân tích sẽ được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của chúng, để đạt đến trạng thái cân bằng Phương pháp chiết này cho hiệu suất cao Để thực hiện cách chiết này, phải có hệ thống máy chiết, cột chiết hay bình chiết, có bơm để bơm các chất theo dòng chảy ngược chiều nhau với tốc độ nhất định thích hợp hoặc chỉ một chất, hay cả 2 chất chuyển động ngược chiều nhau Phải có bộ tách pha để tách các chất ngay trong quá trình chiết, để lấy chất được chiết ra liên tục, hay theo từng thời điểm (chu kỳ) nhất định khi mà cân bằng chiết đạt được