Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Đề tài " Tìm hiểu về 3MCPD trong nước tương " MỤC LỤC `1 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Mở Đầu 2 PHẦN 1 TÌM HIỂU VỀ 3MCPD 3 Khái niệm 3 Quá trình hình thành 3MCPD trong nước tương và thực phẩm 5 1.3 Ảnh hưởng của 3MCPD đối với con người và động vật 6 PHẦN 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3- MCPD TRONG THỰC PHẨM 9 2.1 Nguyên lý 9 2.2.3 Hóa chất, thuốc thử 12 2.2.4 TIẾN HÀNH XÁC ĐỊNH 13 TÍNH KẾT QUẢ 15 PHẦN 3. KHẮC PHỤC 16 Mở Đầu `2 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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. Có nhiều nguồn nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm, nhưng tựu trung lại có thể sắp thành hai nhóm chính là nhóm vi sinh vật và nhóm hoá chất. Nếu như 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 như nấm; trong các loại nấm độc, thành phần alkaloid là hoá chất gây ngộ độc chết người. 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 được hiệu ứng thành phẩm. Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng không những về dinh dưỡng mà còn về tính an toàn và không gây hại cho sức khoẻ đối với người 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 người tiêu dùng. Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD một hoá chất được sản sinh trong khâu chế biến sản phẩm xì dầu nước tương và dầu hào, một ví dụ điển hình của tai nạn nghề nghiệp, là mục tiêu được đề cập trong bài viết này. PHẦN 1 TÌM HIỂU VỀ 3MCPD. Khái niệm. 3-MCPD viết tắt của 3-MonoCloroPropane-Diol (còn có tên 3-chloro-1,2 Diol) `3 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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 lượng cao nhất và tồn tại dưới dạng hỗn hợp racemic của 2 đồng phân (R) và (S) (hàm lượng của 2 đồng phân đối quang bằng nhau 50:50). Độc tố 3-MCPD được hình thành qua phản ứng giữa chất béo với các chất có chứa Clo. Phản ứng thường xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực vật bằng acid clohidric HCl. Do đó thường gặp trong nước tương, bánh mì, formage, xúc xích nhất là trong nước tương, do nhà sản xuất dùng protein thực vật thủy phân bằng acid clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hương vị (trong quy trình sản xuất nước tương, 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 lượng tiêu chuẩn cho phép. Theo nhiều nghiên cứu, 3-MCPD có khả năng gây ung thư, gây đột biến gien ở người. 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 lượng từ mức độ vi lượng, ít hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau Công thức phân tử chung. C 3 H 7 ClO 2 khối lượng phân tử 110,5. `4 1,3-DCP 3-MCPD Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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. Quá trình hình thành 3MCPD trong nước tương và thực phẩm. Xì dầu (Tương): tương là một loại thực phẩm quen dùng được sản xuất từ quá trình lên men và chuyển hoá đậu tương bởi vi sinh vật (Aspergillus oryzae or A. sojae), tuy nhiên trong cộng nghệ sản xuất hiện nay người ta thường sử dụng nguyên liệu là khô đậu tương (đã tách dầu) rồi thuỷ phân bằng axit chlohydric (HCl). 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: tức 1 gốc Cl gắn vào vị trí số 3 của propane diol `5 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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, ngũ cốc rang ( lạc đậu), malt đen và dịch chiết malt đen, 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. Ngoài ra 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 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 được 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 như 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 đường niệu, giảm tế bào máu do suy tủy, tăng nguy cơ ung thư vú của giống đực, có khả nắng gây ung thư, và có thể làm thay đổi quá trình nhân bản gene. Khi vào cơ thể người, 3-MCPD sẽ biến đổi thành một số chất khác, và tất cả chúng đều gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người, bao gồm: `6 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 1,3-DCP: Có khả năng gây biến đổi gene và nhiễm sắc thể, làm tổn thương gan (thậm chí khiến gan bị hoại tử), viêm phế quản và dạ dày. Không đợi khi bạn đã đưa nước tương vào cơ thể, chất này xuất hiện ngay trong nước tương 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 trường 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 thượng thận - tuyến nội tiết quan trọng đối với con người. Glycidol: Làm biến đổi gene và nhiễm sắc thể, gây ung thư. 1.1Liều lượng và giới hạn cho phép. Trước đây các chuyên gia về thực phẩm của liên minh châu âu gợi ý rằng 3-MCPD phải ở mức không thể phát hiện được bằng phương pháp phân tích hiện đại nhất (nói nôm na là “3-MCPD không được tồn tại trong thực phẩm”). Tuy nhiên sau khi những nghiên cứu mới nhất được 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. `7 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP - 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. 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 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. `8 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP PHẦN 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3- MCPD TRONG THỰC PHẨM. 2.1 Nguyên lý. 3-MCPD đầu tiên sẽ được 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 được tách trên hệ thống sắc kí khí và phân tích bằng phương 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 lượng 3-MCPD người ta phải sử dụng cả nội chuẩn (internal standard) và ngoại chuẩn (external standard) Với thực phẩm ở dạng lỏng như tương thì người 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 `9 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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 tương đương với cấu hình kỹ thuật tối thiểu: Đầu dò khối phổ Bộ phận tiêm mẫu chia/ không chia dòng (Split/ Splitless Injector), chương trình nhiệt độ (PTV Injector: Programmed Temperature Vaporation Injector) Cột sắc ký mao quản SPB – 1701, dài 30m, đường kính 0.25mm, lớp film 0.25mm. Máy tính điều khiển thiết bị và xử lý dữ liệu. `10 Máy Phân Tích Sắc Kí Khí GC MÁY SẮC KÝ KHÍ GHÉP PHỔ NHIỀU LẦN (GC/MSn [...]... lưu và phổ khối tương ứng với thơì gian lưu và phổ khối của chất chuẩn Dựa vào phương trình biểu diễn tương quan tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện tích pic, tính nồng độ 3-MCPD có trong dịch thử TÍNH KẾT QUẢ Hàm lượng 3-MCPD trong mẫu thử được tính theo công thức sau : Cx × V C (ppm) =  × F m `15 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Trong đó : Cx : nồng độ 3-MCPD trong dịch thử... Dung dịch bão hoà trong nước h) Khí Nitơ 99,999% i) Khí Hêli 99,999% − Pha chế dung dịch `12 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP 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... GC/MS Nồng độ 3-MCPD chuẩn (ppb) 10 20 40 60 ống 1 ống 2 ống 3 ống 4 3-MCPD chuẩn (20ppb) cho vào cột extrelut (2.2.3.f) 1ml 2ml 4ml 6ml 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 `14 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Lắc đều, đặt các ống nghiệm vào bếp cách thủy ở 40oC trong 90 phút... vạch bằng ethyl acetat, lắc đều c) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 10ppm: Hút 1ml dung dịch 3-MCPD 100ppm vào bình định mức 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... gần cạn, rồi dùng khí nitơ thổi khô (2.2.3.h) b Dẫn xuất hóa `13 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Dùng pipet hút chính xác 2ml dung dịch acid 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... số pha loãng khi đo (F=1: không pha loãng) PHẦN 3 KHẮC PHỤC Để tránh sử dụng nước tương có chất lượng không đảm bảo người tiêu dùng nên lựa chọn tương của những công ty có uy tín và không nằm trong danh sách đen đã công bố Không nên dùng tương 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 người ta chưa lấy mẫu để phân tích mà thôi... sách đen đơn giản chỉ vì người ta chưa 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 `16 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP TÀI LIỆU THAM KHẢO AOAC Office Methode 2000.1 D.C.Meierhans, S.Bruehlmann, J.Meili, C.Taeschler, Sensitive method for the determination of 3-Chloropropane –1,2-diol and Chloropropane –... `11 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP + 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...Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Điều kiện chạy máy a Điều kiện sắc ký: - Chương 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... cụ thể theo các bước trong bảng sau: Bảng 1 : Chuẩn bị mẫu chuẩn ống 1 ống 2 ống 3 ống 4 3-MCPD chuẩn (20ppb) cho vào cột 1ml 2ml 4ml 6ml extrelut (3.3.1.f) 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 . Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP Đề tài " Tìm hiểu về 3MCPD trong nước tương " MỤC LỤC `1 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp. 1mg/kg chất 3-MCPD trong nước tương, xì dầu và dầu hào. `8 Tìm Hiểu Về 3-MCPD trong nước tương Lớp :08LCTP PHẦN 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3- MCPD TRONG THỰC