MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết và mục tiêu của luận án Vấn đề an toàn thực phẩm ở nước ta đã trở nên đáng báo động hơn bao giờ hết khi một loạt các vụ việc về thực phẩm bẩn bị phanh phui trong thời gian vừa qua. Các vụ vi phạm liên quan đến an toàn thực phẩm diễn ra khắp mọi nơi, ở các công ty chế biến thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, từ chợ cóc đến siêu thị uy tín, từ nhà hàng sang trọng đến bếp ăn tập thể trong khu công nghiệp, trường học, quán cơm bình dân… Ngộ độc thực phẩm và các bệnh do thực phẩm gây ra không chỉ gây ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ, cuộc sống của mỗi người, mà còn gây thiệt hại lớn về kinh tế, là gánh nặng chi phí cho chăm sóc sức khoẻ. Một trong số các vấn đề liên quan đến an toàn thực phẩm đang được quan tâm hiện nay là sử dụng trái phép và tồn dư các chất cấm (như chất tạo nạc), kháng sinh… trong chăn nuôi, sử dụng không đúng liều lượng và quy cách các chất phụ gia thực phẩm (chất tạo ngọt, chất điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm…).
Do đó, việc nghiên cứu phát triển các quy trình và phương pháp phân tích cho các nhóm chất này là rất cần thiết. Việc phân tích các chỉ tiêu thực phẩm ở Việt Nam hiện nay vẫn là vấn đề mới, chưa có đầy đủ các qui trình phân tích tiêu chuẩn theo TCVN. Thông thường, việc kiểm nghiệm thực phẩm được thực hiện chủ yếu bằng các phương pháp sắc ký (như: sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký khí khối phổ (GC – MS), sắc ký ion (IC)…). Tuy nhiên, các thiết bị phân tích này có chi phí đầu tư lớn và thường chỉ được trang bị tại Viện kiểm nghiệm tuyến Trung ương (Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia) và một số trung tâm kiểm nghiệm tuyến tỉnh.
Trong khi đó, nhu cầu phân tích, kiểm nghiệm các chỉ tiêu liên quan đến an toàn thực phẩm là rất lớn và nhiều khi cần thực hiện ngay tại các địa phương để đáp ứng nhiệm vụ kiểm tra, ngăn ngừa và xử lý kịp thời các vụ việc. Phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE – C4D) gần đây được biết đến là một công cụ hữu hiệu trong phân tích thực phẩm với các ưu điểm nổi trội như thiết bị nhỏ gọn, hoạt động đơn giản, lượng mẫu và các dung môi hóa chất ít, chi phí đầu tư và vận hành thấp, có thể chế tạo với linh kiện thay 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thế sẵn có tại Việt Nam, từ đó cho chi phí phân tích mẫu thấp hơn so với các phương pháp phân tích hiện đại khác như HPLC, GC – MS. Phương pháp CE – C4D cho thấy triển vọng trở thành một công cụ đắc lực trong sàng lọc, kiểm nghiệm an toàn thực phẩm, nhất là tại các phòng thí nghiệm vừa và nhỏ ở tuyến địa phương, các chợ và siêu thị, các địa điểm kinh doanh, bếp ăn tập thể hay nhóm hộ tiêu dùng. Với đề tài: “Nghiên cứu phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc xác định một số phụ gia thực phẩm và beta-agonist”, mục tiêu của luận án là nghiên cứu phát triển ứng dụng của phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc theo kiểu kết nối tụ điện (CE – C4D) nhằm xác định một số phụ gia thực phẩm và beta-agonist bao gồm: phân tích đồng thời bốn chất điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm; phân tích đồng thời bốn chất tạo ngọt và xác định đồng thời ba chất thuộc nhóm beta-agonist, trong đó có salbutamol thường được thêm trái phép vào thức ăn chăn nuôi để tăng tỷ lệ thịt nạc của vật nuôi (còn hay được gọi là chất tạo nạc).
Nội dung nghiên cứu 1. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE – C4D nhằm xác định một số phụ gia thực phẩm: tìm các điều kiện thích hợp để xác định đồng thời bốn acid hữu cơ (acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric), bốn chất tạo ngọt (acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin) và ba chất tạo nạc lựa chọn thuộc nhóm các beta-agonist (salbutamol, ractopamin, metoprolol). Nghiên cứu khảo sát phương pháp chiết pha rắn làm sạch và làm giàu salbutamol trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn nhằm xác định bằng phương pháp CE – C4D. Nghiên cứu áp dụng các điều kiện thích hợp đã khảo sát được để phân tích một số phụ gia thực phẩm trong các mẫu thực tế, đặc biệt là chất tạo nạc salbutamol trong qui trình khép kín từ thức ăn chăn nuôi đến nước tiểu lợn và thịt lợn.
Đánh giá độ tin cậy và triển vọng của phương pháp CE – C4D trong việc phân tích một số chỉ tiêu liên quan đến an toàn thực phẩm, so sánh, đối chứng kết quả phân tích mẫu thực tế với kết quả phân tích bằng các phương pháp phân tích tiêu chuẩn như: HPLC, GC– MS. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Điểm mới, những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn của luận án Về mặt khoa học Phương pháp điện di mao quản với detector UV đã được ứng dụng nhiều trong phân tích thực phẩm nhưng lần đầu tiên ở Việt Nam, luận án đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc (CE – C4D) xây dựng quy trình xác định đồng thời một số chất phụ gia (chất điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm và chất tạo ngọt) và beta-agonist (chất tạo nạc) trong thực phẩm. Tổng quan nghiên cứu cho thấy, trên thế giới cũng chưa có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng phương pháp CE – C4D phân tích các nhóm chất này (hai nghiên cứu xác định các anion hữu cơ và vô cơ trong đó có format và acetat, hai nghiên cứu xác định nhóm chất tạo ngọt, một nghiên cứu xác định salbutamol trong dược phẩm và một nghiên cứu xác định beta-agonist trong thức ăn chăn nuôi).
Vì vậy có thể nói luận án đã tiên phong trong việc sử dụng phương pháp CE – C4D trong lĩnh vực phân tích thực phẩm, đóng góp thêm một phương pháp kiểm nghiệm thực phẩm mới, góp phần vào việc quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm ở Việt Nam. Về mặt thực tiễn Phương pháp CE – C4D với các ưu điểm về hệ thiết bị mở ra khả năng áp dụng phân tích nhiều đối tượng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là với lĩnh vực an toàn thực phẩm, có ý nghĩa thực tế lớn, thích ứng với hoàn cảnh, điều kiện kinh tế, xã hội ở nước ta. Các quy trình phân tích xây dựng trong luận án đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, có độ chính xác cao, rất phù hợp để áp dụng phân tích các chất điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm và chất tạo ngọt trong các mẫu thực phẩm, giúp kiểm soát sử dụng đúng hàm lượng và quy cách các phụ gia này trong thực phẩm. Đặc biệt là với salbutamol, một chất tạo nạc được sử dụng trái phép nhiều trong chăn nuôi ở nước ta, quy trình phân tích trong luận án đã được áp dụng để phân tích salbutamol trong mẫu thức ăn chăn nuôi, mẫu nước tiểu lợn và mẫu thịt lợn, có thể giúp các nhà quản lý kiểm tra, giám sát và kịp thời ngăn chặn xử lý việc sử dụng chất cấm này trong chăn nuôi.
3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. Một số chất phụ gia và beta-agonist trong sản xuất thực phẩm Thực phẩm hay còn được gọi là thức ăn [37] là bất kỳ vật phẩm nào, bao gồm chủ yếu các chất: chất bột (cacbohydrat), chất béo (lipit), chất đạm (protein) hoặc nước mà con người hay động vật có thể ăn hay uống được, với mục đích cơ bản là thu nạp các chất dinh dưỡng nhằm nuôi dưỡng cơ thể hay vì sở thích. Từ xa xưa, để bảo quản hay cải thiện hương vị và hình thức của thực phẩm, các chất phụ gia đã được thêm vào thực phẩm. Ngày nay, vì nhiều mục đích khác nhau, ngoài phụ gia được cho phép dùng, rất nhiều các chất cấm (như các loại beta-agonist, hoóc môn…) đã được thêm trái phép vào thực phẩm bằng nhiều hình thức khác nhau.
Một chất phụ gia thực phẩm (PGTP) đã được cho phép sử dụng đồng nghĩa với việc nó an toàn cho người sử dụng trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên nếu thực phẩm có hàm lượng phụ gia vượt quá giới hạn cho phép hoặc đặc biệt có chứa các chất cấm, sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.1 giới thiệu một số nhóm phụ gia và beta-agonist trong sản xuất thực phẩm [6, 11]. Danh mục một số nhóm chất phụ gia và beta-agonist trong sản xuất thực phẩm Chức năng, STT Tên nhóm Ví dụ một số chất công dụng chính 1 Các chất điều Duy trì hay làm Acid acetic, acid citric, natri chỉnh độ acid trung hòa độ acid acetat, kali adipat… của thực phẩm 2 Các chất điều vị Làm tăng hay cải thiện Canxi glutamate, acid vị của thực phẩm glutamic (L(+)– ), etyl maltol… 3 Các chất ổn định Làm ổn định hệ Canxi cacbonat, natri hydro phân tán, đồng nhất cacbonat, kali clorua… của thực phẩm 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Các chất bảo quản Cản trở, trì hoãn các Acid formic, canxi format, hoạt động của vi sinh acid benzoic, kali sulfit, vật, các biến đổi sinh natri propionat, acid hóa của thực phẩm propionic, … 5 Các chất chống Đề phòng, cản trở sự oxi Acid ascorbic (L– ), butylat oxi hóa hóa trong thực phẩm hydroxy anisol (BHA)… 6 Các chất tạo ngọt Tạo vị ngọt cho Acesulfam kali, aspartam, thực phẩm saccharin … 7 Các chất họ beta- Kích thích tăng trọng Salbutamol, ractopamin, agonist vật nuôi clenbuterol…. Nếu sử dụng chất phụ gia và beta-agonist không đúng liều lượng, chủng loại, nhất là những chất không được phép dùng trong thực phẩm, sẽ gây những tác hại cho sức khỏe con người như: – Gây ngộ độc cấp tính: nếu dùng quá liều cho phép.
– Gây ngộ độc mãn tính: dù dùng liều lượng nhỏ nhưng sử dụng thường xuyên, liên tục, một số chất phụ gia thực phẩm có khả năng tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài. Trong các nhóm chất ở bảng 1.1, nhóm phụ gia thực phẩm như các chất điều chỉnh độ acid, chất bảo quản, chất tạo ngọt… ít gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nhóm beta-agonist có thể gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng nên nhóm này đa phần bị cấm sử dụng trong sản xuất thực phẩm. Khái quát chung về một số nhóm phụ gia thực phẩm 1.