CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về thực phẩm chế biến và chất phụ gia 1. Giới thiệu thực phẩm chế biến và phụ gia thực phẩm Thực phẩm chế biến là thực phẩm đã qua quá trình chế biến, có cấu trúc thay đổi so với hình thái ban đầu và đã được nhà sản xuất cho thêm vào các loại hóa chất, phụ gia bảo quản nhằm kéo dài thời gian sử dụng, duy trì độ tươi và màu sắc của thực phẩm. Một số hình thức chế biến thực phẩm trong sản xuất như thanh trùng, đóng hộp, sấy khô, gia nhiệt, lên men,… Trong đời sống hằng ngày, chúng ta thường sử dụng là xúc xích, pate, chả lụa, thịt xông khói, cá hộp, … chúng chính là những thực phẩm chế biến và tần suất sử dụng những đồ ăn chế biến sẵn này ngày càng tăng.
Do đó để đảm bảo sức khỏe của người tiêu dùng thì trước khi những loại thực phẩm chế biến đó đến tay người tiêu dùng phải đáp ứng yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. Các hóa chất được thêm vào thực phẩm trong quá trình sản xuất, chế biến, đóng gói nhằm giúp tăng vẻ bề ngoài thức ăn được bắt mắt hơn, màu sắc và mùi vị thơm ngon, tăng thời gian sử dụng do các chất phụ gia giúp diệt một số vi khuẩn ngăn cản sự phân hủy của thức ăn. Phụ gia thực phẩm khi thêm vào các thực phẩm cần chú ý đến liều lượng phải được tuân theo quy định của Bộ Y tế và không nằm trong danh sách chất cấm bị sử dụng. Vai trò của phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm có tác dụng như chất bảo quản thực phẩm, khi chúng được thêm vào thực phẩm sẽ làm tăng thời gian sử dụng, tăng giá trị dinh dưỡng, giữ cho thực phẩm an toàn và màu sắc tươi ngon mà không làm biến đổi hương vị và chất lượng của thực phẩm.
Ngoài ra, người ta còn sử dụng các chất phụ gia để thực phẩm có được tính chất như mong muốn như làm cho thức ăn có độ dai, giòn, mùi thơm… Ngày nay có khoảng 600 chất phụ gia được sử dụng trong sản xuất, chế biến thực phẩm đã tạo nên nhiều mặt hàng thực phẩm đa dạng đáp ứng được nhu cầu khác nhau của con người [2]. Cụ thể, phụ gia thực phẩm giúp tăng giá trị dinh dưỡng là do trong quá trình sản xuất, chế biến thực phẩm các chất dinh dưỡng bị mất mát đi một phần, khi đó chất phụ gia được thêm vào sẽ bù đắp cho phần dinh dưỡng bị mất mát đó. Ví dụ như muối được cho thêm iot vì khi phơi muối dưới ánh sáng trực tiếp mặt trời lượng iot bị thăng hoa và mất đi, cũng tương tự người ta thêm vitamin B vào bánh mì, bột, gạo hay thêm vitamin A và D vào sữa… Chất phụ gia giữ thực phẩm tươi và an toàn, tránh khỏi các vi khuẩn, nấm, mốc, men làm hư hại. Ví dụ như nitrit được cho vào các loại thịt để chế biến xúc xích, chả lụa, thịt xông khói… Có nhiều chất phụ gia được cho vào với mục đích tăng vẻ bề ngoài hấp dẫn như [2 - 3]: - Chất làm cho thức ăn tăng độ mềm, đậm gia vị, dính với nhau như lòng đỏ trứng, glycerin,… 3 - Chất giúp cho cấu trúc của thực phẩm không bị đóng cục, tơi xốp, mịn như silicon dioxyd, ngăn ngừa chúng hút nước và làm kết dính.
- Chất làm biến đổi hương thơm, mùi vị, cấu trúc, tăng hoặc giảm độ axit, kiềm có trong thức ăn làm tăng sự an toàn như axit lactic, kali,… 1. Ảnh hưởng của phụ gia thực phẩm đến con người Bên cạnh những lợi ích mà chất phụ gia mang lại thì tác hại của chúng cũng đang là vấn đề phức tạp đang được nghiên cứu nhiều. Một số nhà sản xuất vì lợi ích cá nhân mà đã thêm vào thực phẩm lượng lớn, vượt mức cho phép chất phụ gia hoặc sử dụng chất cấm không nằm trong danh mục cho phép sử dụng của Bộ Y tế. Các tác hại của chất phụ gia thường gặp như [3, 6]: - Ngộ độc cấp tính: có thể gây sưng phù, tê lưỡi, buồn nôn, chóng mặt, ngứa, cứng gáy, nhức đầu… - Ngộ độc mãn tính: tuy liều lượng nhỏ nhưng tần suất sử dụng thường xuyên một số chất phụ gia tích lũy trong cơ thể có thể tiêu chảy, rụng tóc, giảm cảm giác thèm ăn, suy gan, tiểu đường, động kinh, suy tim, ung thư, quái thai… - Nguy cơ hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai: Một số phụ gia thực phẩm có thể gây nên một số hậu quả trên, vì vậy khi phát hiện một phụ gia thực phẩm gây ung thư ở loài động vật thí nghiệm thì với một liều lượng bất kỳ cũng bị cấm sử dụng cho người.
- Nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm: Một số phụ gia thực phẩm sử dụng để bảo quản thực phẩm đã phá hủy một số chất dinh dưỡng và vitamin. Chính vì những tác hại nguy hiểm trên, các loại phụ gia khi cho vào thực phẩm cần được kiểm duyệt và đảm bảo không nằm trong danh sách cấm sử dụng trong sản xuất và chế biến thực phẩm nói riêng và các lĩnh vực đời sống nói chung. Các yêu cầu đối với việc sử dụng các loại phụ gia như đảm bảo tính chất về mặt kỹ thuật, an toàn vệ sinh, được phép sử dụng với liều lượng theo quy định, mang đúng bản chất tự nhiên của nó không bị biến đổi cấu trúc và tính chất hóa lý. Một số chất phụ gia không an toàn khi sử dụng trong sản xuất, chế biến tthực phẩm [15, 16]: - Nhóm nitrit, nitrat (muối diêm): khi chế biến qua chiên nướng thì nhóm này có khả năng chuyển thành nitrosamin là chất gây ung thư, đặc biệt nitrit có tính oxy hóa hemoglobin có thể gây ra methemoglobin sẽ ức chế hemoglobin của hồng cầu gắn oxy gây ra khó thở, tím tái, suy hô hấp.
- Dùng hàn the (borat natri): hàn the nằm trong danh sách chất cấm trong ngành thực phẩm chế biến vì nó gây ra những dấu hiệu ngộ độc nghiêm trọng, thậm chí có thể dẫn đến tử vong, một số dấu hiệu điển hình như gây ngứa ngáy vùng da, mắt, tắt nghẽn đường thở, làm yếu các cơ quan trên cơ thể như tiêu hóa, sinh lý, tuần hoàn máu,… - Nhóm sulfite: nhóm phụ gia này thường được cho vào trái cây, quả khô, các loại mức, nước giải khát, hải sản đóng hộp, xốt cà chua…nó gây khó thở cho người tiêu dùng nên những người bị hen suyễn không nên ăn những thực phẩm chứa sunfite. 4 - Dùng formol (CH2O): formol gây nôn mửa, khó tiêu, viêm dạ dày, buồn nôn, có thể gây ung thư, nó được dùng trong y học để ướp xác, bảo quản bệnh phẩm vì formol diệt được tất cả các loại nấm mốc, vi khuẩn, nấm men. - Dùng U-rê (Urée) để ướp cá: u-rê có tính chất lạnh nên làm vi khuẩn chậm phát triển được người ta dùng để giữ cho thịt và cá tươi lâu. - Dùng màu công nghiệp (như Rhodamin B): Rhodamine B thường dùng nhuộm vải, đây là hóa chất nằm trong danh mục cấm sử dụng trong sản xuất thực phẩm chế biến, nếu ăn phải hạt của nó sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến nội tạng như gan, thận.
Tổng quan về nitrite 1. Tính chất của nitrite 1. Tính chất vật lý [4, 6] Muối nitrit là các loại muối đa số không màu, dễ tan trong nước ngoại trừ AgNO2. Muối nitrit là muối của axit nitrơ có tính chất bền hơn axit.
Trong nitrit nguyên tử nitơ ở trạng thái lai hoá sp2, hai obitan lai hoá tham gia tạo thành liên kết π với hai nguyên tử oxi và một obitan lai hoá có electron tự do, một obitan 2p còn lại không lai hoá của nitơ có một e độc thân tạo thành liên kết π không định chỗ với hai nguyên tử oxi. Nhờ có cặp electron tự do ở nitơ, ion NO2- có khả năng tạo liên kết cho nhận với ion kim loại, một phức chất thường gặp là natri cobantinitrit Na3[Co(NO2)6]. Đây là thuốc thử dùng để phát hiện ion K+ nhờ tạo thành kết tủa K3[Co(NO2)6] màu vàng. Tính chất hóa học [4, 6] Nitrit kim loại kiềm bền với nhiệt, chúng không phân huỷ khi nóng chảy mà chỉ phân huỷ trên 500oC.
Nitrit của các kim loại khác kém bền hơn, bị phân huỷ khi đun nóng ví dụ như AgNO2 phân huỷ ở 140oC, Hg(NO2) ở 75oC. Trong môi trường axit muối nitrit có tính oxi hoá và tính khử như axit nitrơ cũng như muối NaNO2 được dùng rộng rãi trong công nghiệp hoá học, nhất là trong công nghiệp nhuộm azo. Muối nitrit oxy hóa được axit HI đến I2, dung dịch SO2 đến H2SO4, ion Fe2+ đến Fe3+. còn bản thân nó chuyển thành NO.
Ví dụ: 2HI + 2NO2- + 2H+ = 2NO + I2 + 2H2O Muối NaNO2 có thể điều chế bằng tương tác của cacbon, chì hay sắt với NaNO3 nóng chảy (khoảng 400oC). Ví dụ: NaNO3 + Pb = PbO + NaNO2 1. Tác hại của nitrite Nếu nồng độ nitrite tồn tại trong môi trường, động vật và con người vượt mức cho phép thì sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Hàng ngày, con người sử dụng nguồn nước và thực phẩm rất nhiều nên khả năng tích lũy nitrit trong cơ thể là khá cao, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe là rất lớn, cụ thể: 5 1.
Tác hại đối với môi trường: Hiện tượng eutrophication được gây ra bởi nồng độ nitrat lớn trong nước, còn được gọi là hiện tượng phú dưỡng. Hiện tượng này chỉ tình trạng của một khu vực nước mà ở đó tảo phát triển mạnh. Mặc dù trong điều kiện phú dưỡng tảo phát triển mạnh có thể hổ trợ cho chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nước, nhưng khi chúng quá phát triển sẽ gây ra hậu quả là làm suy giảm mạnh chất lượng nước. [2, 3] Hiện tượng phú dưỡng thường xảy ra tại các ao, hồ hoặc các vùng nước ít có sự lưu thông trao đổi.
Khi mới hình thành, nước hồ thường khá trong vì các hồ đều đang ở trạng thái nghèo chất dinh dưỡng (oligotrophic). Sau một thời gian, nước chảy tràn gây ra sự xâm nhập các chất dinh dưỡng, sự phát triển và phân hủy của các sinh vật thủy sinh và hồ bắt đầu xuất hiện rồi tích tụ một lượng lớn tảo, dần dần nước sẽ có màu xanh, sau đó xác tảo chết sẽ tạo nên một lượng lớn bùn lắng [3, 5, 8]. Tác hại đối với động vật: Những động vật nhai lại như bò, trâu, cừu, dê,… có nguồn thức ăn chủ là cây cỏ.