Giới thiệu dự án

Thị trường nước giải khát không cồn tại Việt Nam ghi nhận tốc độ tăng trưởng lũy kế ấn tượng đạt 13,48% trong giai đoạn phát triển kinh tế nhanh. Với cơ cấu dân số trẻ có nhóm tuổi từ 15 đến 54 chiếm hơn 62,2%, nhu cầu tiêu thụ đồ uống giải khát, đặc biệt là các sản phẩm từ nước cam (chiếm tỷ trọng tiêu thụ lớn trong khoảng 1,6 tỷ tấn nước cam toàn cầu mỗi năm), luôn ở mức rất cao. Nhằm đáp ứng xu hướng giảm calo và phòng ngừa các bệnh chuyển hóa như đái tháo đường type 2 hay tim mạch, các nhà sản xuất thường thay thế đường saccharose bằng các chất tạo ngọt nhân tạo cường độ cao như Aspartam, Acesulfam Kali (Acesulfam K) và Natri Saccharin (Na Saccharin).

Tuy nhiên, việc lạm dụng chất tạo ngọt vượt quá ngưỡng lượng ăn vào hàng ngày cho phép (Acceptable Daily Intake - ADI do Ủy ban Chuyên gia về Phụ gia Thực phẩm JECFA thiết lập: Aspartam 40 mg/kg, Acesulfam K 15 mg/kg, Saccharin 15 mg/kg) tiềm ẩn nhiều rủi ro sức khỏe. Thông tư số 24/2019/TT-BYT của Bộ Y tế đã ban hành quy định nghiêm ngặt về giới hạn tối đa hàm lượng chất tạo ngọt: Aspartam tối đa 600 mg/kg; Acesulfam K tối đa 600 mg/kg (đồ uống hương liệu) và 350 mg/kg (nước ép quả); Na Saccharin tối đa 300 mg/kg (đồ uống hương liệu) và 80 mg/kg (nước ép quả).

Thực trạng kiểm soát chất lượng tại các phòng thử nghiệm (PTN) phân tích thực phẩm hiện nay đang đối mặt với khó khăn lớn: thiếu hụt trầm trọng các mẫu chuẩn ma trận (Matrix Reference Materials - RM/CRM) sản xuất nội địa đạt chuẩn quốc tế. Hầu hết các PTN phải phụ thuộc vào mẫu ngoại nhập đắt đỏ hoặc tự pha mẫu kiểm soát nội bộ chưa được đánh giá độ đồng nhất và độ ổn định bài bản. Đề tài "Nghiên cứu sản xuất mẫu chuẩn chất tạo ngọt (Aspartam, Acesulfam K, Natri Saccharin) trong nước cam" do sinh viên Nguyễn Văn Long thực hiện tại Khoa Đảm bảo chất lượng - Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia (NIFC) phối hợp cùng Trường Đại học Y Dược – ĐHQG Hà Nội đã giải quyết triệt để bài toán này.

Mục tiêu cụ thể của dự án:

  1. Xây dựng và chuẩn hóa quy trình công nghệ chế tạo mẫu chuẩn cho đồng thời 03 chất tạo ngọt (Aspartam, Acesulfam K, Na Saccharin) trên 02 nền ma trận phức tạp: nước cam thiên nhiên và nước cam hương liệu.
  2. Sản xuất thành công 02 lô mẫu chuẩn (tổng quy mô 224 đơn vị đóng gói 50 mL) đáp ứng đầy đủ tiêu chí về độ đồng nhất liên lọ và độ ổn định ngắn hạn/dài hạn theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 17034:2016, ISO Guide 35:2017 và ISO 13528:2015.
  3. Ấn định giá trị nồng độ và ước tính độ không đảm bảo đo mở rộng ($U_{CRM}$) thông qua chương trình thử nghiệm liên phòng với sự tham gia của 18 PTN đạt chuẩn ISO/IEC 17025.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào dạng bào chế lỏng đóng chai nhựa Polyethylene mật độ cao (HDPE) dán màng seal cảm ứng nhiệt, lưu trữ và theo dõi động học phân hủy ở dải nhiệt độ 5°C, 25°C và 40°C trong thời gian đến 72 ngày thực nghiệm.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại Việt Nam, phần lớn các đơn vị thử nghiệm sử dụng chất chuẩn đơn chất dạng bột tinh khiết để tự xây dựng đường chuẩn trên thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Tuy nhiên, mẫu kiểm soát chất lượng nội bộ tự pha thường không tính toán đến hiệu ứng nền (matrix effect) từ axit hữu cơ (axit citric), pectin, đường khử và hương liệu có trong dịch quả cam, dẫn đến sai số hệ thống lớn trong thử nghiệm thành thạo và liên kiểm tra.

Tiêu chí so sánh CRM Nhập khẩu (NIST, JRC, BAM) Tự pha mẫu nội bộ tại PTN Mẫu chuẩn ma trận nội địa (NIFC)
Chi phí / Đơn vị Rất cao ($300 - $800 / lọ 50mL) Thấp (< 100.000 VNĐ / mẫu) Tối ưu hóa (Tiết kiệm 65 - 75%)
Thời gian cung ứng 4 - 12 tuần (thủ tục hải quan) Tức thời 1 - 3 ngày làm việc
Độ tin cậy liên kết chuẩn Đạt chuẩn SI tuyệt đối Kém, không tính $u_{hom}, u_{lts}$ Đạt chuẩn TCVN ISO 17034:2017
Tính tương thích ma trận Khác biệt nông sản nhiệt đới Tùy biến cục bộ Tương thích 100% đồ uống Việt Nam
Hồ sơ chứng nhận Chứng chỉ CRM quốc tế Không có chứng chỉ Báo cáo chứng nhận & Phiếu phân tích

Yêu cầu kỹ thuật được phân loại theo mô hình MoSCoW:

  • Must-have (Bắt buộc): Độ đồng nhất mẫu $P\text{-value} > 0,05$ (ANOVA 1 yếu tố); thiết lập mô hình suy giảm tuyến tính dài hạn; độ không đảm bảo đo $u_{CRM}$ bao hàm đầy đủ các thành phần $u_{char}$, $u_{hom}$, $u_{lts}$.
  • Should-have (Nên có): Đóng gói kín bằng bao bì chuyên dụng HDPE 50 mL ngăn ngừa thất thoát dung môi và chống oxy hóa quang hóa.
  • Could-have (Có thể có): Mở rộng đánh giá độ ổn định ở điều kiện gia tốc 40°C nhằm cảnh báo rủi ro vận chuyển trong chuỗi logistics nhiệt đới.
  • Won't-have (Chưa thực hiện đợt này): Dạng mẫu đông khô hoàn nguyên do đòi hỏi thiết bị thăng hoa công nghiệp phức tạp.

Thách thức kỹ thuật lớn nhất nằm ở độ bền hóa học của Aspartam: phân tử ester peptide methyl này dễ bị thủy phân ở môi trường pH axit thấp và nhiệt độ cao tạo thành aspartylphenylalanine và methanol không còn vị ngọt.

          Aspartam (L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester)
               Aspartylphenylalanine  +  Methanol

Thiết kế hệ thống

Quy trình công nghệ sản xuất mẫu chuẩn được thiết kế khép kín theo chuỗi module chức năng:

Hệ thống thiết bị và hóa chất tiêu chuẩn sử dụng:

  • Chuẩn đối chiếu gốc: Sigma-Aldrich gồm Aspartame (Code: 47135, Lot: LRAD2147), Acesulfame K (Code: PHR1266-500MG), Sodium Saccharin (Code: 47839, Lot: LRAD2851).
  • Hệ thống phân tích: Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Waters trang bị đầu dò mảng photodiode (PDA/DAD 190–800 nm), cân phân tích 5 số lẻ Sartorius ($d = 0,00001\text{ g}$, $Sq_{min} = 3,05\text{ g}$).
  • Dây chuyền tạo mẫu: Máy khuấy trộn định lượng tự động LFS Việt Nam, máy hàn seal nhiệt cao tần tự động LX 6000A (Đường kính seal $\phi15 - \phi80\text{ mm}$).
  • Bao bì: Lọ nhựa HDPE 50 mL đạt chuẩn QCVN 12-1:2011/BYT về an toàn thôi nhiễm bao bì tiếp xúc trực tiếp.

Methodology

Phương pháp luận sản xuất và chứng nhận mẫu tuân thủ tuyệt đối các chuẩn mực quốc tế:

  • TCVN ISO 17034:2017 / ISO 17034:2016: Năng lực của nhà sản xuất vật liệu chuẩn.
  • ISO Guide 35:2017: Hướng dẫn thống kê đánh giá tính đồng nhất, độ ổn định và ấn định giá trị kèm độ không đảm bảo đo.
  • ISO 13528:2015: Phương pháp thống kê sử dụng trong thử nghiệm thành thạo liên phòng.

Kế hoạch kiểm soát rủi ro chất lượng:

  • Rủi ro tạp nhiễm vi sinh: Tiệt trùng nhiệt độ cao $115^\circ\text{C}$ trong 20 phút kết hợp hệ chất bảo quản Kali sorbat và Natri benzoat đạt chuẩn QCVN 4-12:2010/BYT.
  • Rủi ro sai số đồng nhất: Khuấy trộn cơ học tốc độ cao đẳng hướng trước khi chiết rót đồng loạt; lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo tỷ lệ thống kê.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình điều chế được triển khai trên 2 công thức riêng biệt cho quy mô 112 đơn vị (tổng thể tích 5600 mL) mỗi loại:

  1. Nền nước cam hương liệu: Hòa tan đường kính tinh luyện thành siro lỏng, bổ sung chất bảo quản, màu Sunset Yellow, hương cam tự nhiên và phối trộn 3 chất tạo ngọt mục tiêu: Aspartam (4,0 g thực tế vs 3,36 g lý thuyết), Acesulfam K (4,0 g thực tế vs 3,36 g lý thuyết), Na Saccharin (2,0 g thực tế vs 1,68 g lý thuyết).
  2. Nền nước cam thiên nhiên: Dịch nước cam cô đặc tự nhiên được phân tán vào nước tinh khiết đạt QCVN 6-1:2010/BYT, bổ sung pectin làm chất ổn định hệ huyền phù, chất bảo quản và nạp chất tạo ngọt: Aspartam (4,0 g), Acesulfam K (1,5 g thực tế vs 1,12 g lý thuyết), Na Saccharin (1,5 g thực tế vs 1,12 g lý thuyết).
  3. Hiệu chỉnh pH: Dùng dung dịch Acid Citric 10% đưa về khoảng pH sinh hóa tối ưu của nước cam (pH 3,2 - 3,8).
# Thuật toán Python xử lý số liệu kiểm định Grubbs và tính toán Độ không đảm bảo đo ISO Guide 35
import numpy as np
from scipy import stats

def evaluate_reference_material(data_interlab, data_homogeneity, slope_b1, sb1, t_cert, tm1):
    """
    data_interlab: Mảng 1D kết quả từ các phòng thí nghiệm tham gia
    data_homogeneity: Mảng 2D (samples x replicates) kiểm tra độ đồng nhất
    """
    # 1. Kiểm định ngoại lai Grubb đơn
    n = len(data_interlab)
    mean_val = np.mean(data_interlab)
    std_val = np.std(data_interlab, ddof=1)
    grubbs_stat = np.max(np.abs(data_interlab - mean_val)) / std_val
    t_crit = stats.t.ppf(1 - 0.05 / (2 * n), n - 2)
    g_crit = ((n - 1) / np.sqrt(n)) * np.sqrt(t_crit**2 / (n - 2 + t_crit**2))
    
    clean_data = data_interlab[np.abs(data_interlab - mean_val) / std_val <= g_crit]
    p = len(clean_data)
    
    # 2. Giá trị ấn định X_CRM và u_char
    x_crm = np.mean(clean_data)
    s_y = np.std(clean_data, ddof=1)
    u_char = s_y / np.sqrt(p)
    
    # 3. Độ không đảm bảo đo do độ đồng nhất u_hom (ANOVA)
    g = data_homogeneity.shape[0]  # số mẫu
    n0 = data_homogeneity.shape[1] # số lần lặp
    group_means = np.mean(data_homogeneity, axis=1)
    grand_mean = np.mean(data_homogeneity)
    ms_between = n0 * np.sum((group_means - grand_mean)**2) / (g - 1)
    ms_within = np.sum((data_homogeneity - group_means[:, None])**2) / (g * (n0 - 1))
    
    s_bb = np.sqrt(max((ms_between - ms_within) / n0, 0))
    s_within = np.sqrt(ms_within)
    u_bb = s_bb / np.sqrt(g)
    u_r = s_within / np.sqrt(n0)
    u_hom = np.sqrt(u_r**2 + u_bb**2)
    
    # 4. Độ không đảm bảo đo độ ổn định dài hạn u_lts
    u_lts = sb1 * (tm1 + t_cert)
    
    # 5. Độ không đảm bảo đo tổng hợp & mở rộng (k=2)
    u_combined = np.sqrt(u_char**2 + u_hom**2 + u_lts**2)
    U_expanded = u_combined * 2.0
    
    return {
        "X_CRM": round(x_crm, 2),
        "u_char": round(u_char, 3),
        "u_hom": round(u_hom, 3),
        "u_lts": round(u_lts, 3),
        "u_CRM": round(u_combined, 2),
        "U_expanded_k2": round(U_expanded, 2)
    }

Các công thức toán học - thống kê triển khai trong toàn bộ nghiên cứu:

  • Giá trị ấn định trung bình liên phòng: $$x_{CRM} = \frac{1}{p}\sum_{i=1}^p x_i$$
  • Độ không đảm bảo đo kết hợp của mẫu chuẩn: $$u_{CRM} = \sqrt{u_{char}^2 + u_{hom}^2 + u_{lts}^2}$$
  • Thành phần bất định đặc trưng hóa ($u_{char}$): $$u_{char} = \frac{s(y)}{\sqrt{p}}$$
  • Phương sai giữa các đơn vị mẫu ($s_{bb}^2$): $$s_{bb}^2 = \max\left(\frac{MS_{between} - MS_{within}}{n_0}, 0\right)$$
  • Độ không đảm bảo đo ổn định dài hạn ($u_{lts}$): $$u_{lts} = s(b_1) \cdot (t_{m1} + t_{cert})$$

Testing và validation

Đánh giá độ đồng nhất (Homogeneity)

Lấy ngẫu nhiên 10 đơn vị mẫu (mã số: 10, 28, 59, 74, 91, 98, 100, 106, 110, 115), phân tích 2 lần lặp độc lập bằng sắc ký HPLC-DAD.

Nền mẫu Chỉ tiêu phân tích Khoảng nồng độ (mg/L) Giá trị F P-value Kết luận
Nước cam thiên nhiên Aspartam 452,0 - 503,0 0,825 0,6117 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)
Acesulfam K 279,0 - 292,0 1,821 0,1661 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)
Na Saccharin 305,0 - 315,0 1,280 0,3288 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)
Nước cam hương liệu Aspartam 688,0 - 721,0 0,759 0,6645 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)
Acesulfam K 695,0 - 741,0 0,332 0,9504 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)
Na Saccharin 376,0 - 393,0 1,518 0,2387 Đạt độ đồng nhất ($P > 0,05$)

Nhận xét: Tất cả các giá trị $P\text{-value}$ đều lớn hơn 0,05 chứng minh sự sai khác giữa các chai mẫu trong cùng lô sản xuất hoàn toàn không có ý nghĩa thống kê.

Đánh giá độ ổn định (Stability)

Nghiên cứu độ ổn định theo mô hình ANOVA 2 yếu tố có lặp lại (Two-Factor With Replication) tại 2 mốc nhiệt độ ($25^\circ\text{C}$ và $40^\circ\text{C}$) trong các khoảng thời gian 39 ngày và 72 ngày.

Hàm lượng Aspartam còn lại sau 72 ngày:
• Ở 25°C: [██████████████████████████████░] 98,2% (Ổn định rất cao)
• Ở 40°C: [████████░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░] 36,9% (Thủy phân nghiêm trọng!)

Tại nhiệt độ $40^\circ\text{C}$, hàm lượng Aspartam trong nước cam thiên nhiên bị suy giảm mạnh từ $478,0\text{ mg/L}$ xuống còn $176,0\text{ mg/L}$ sau 72 ngày do phản ứng thủy phân liên kết amide trong dung dịch axit nóng ($P = 7,44 \times 10^{-13} < 0,05$). Ngược lại, ở nhiệt độ $25^\circ\text{C}$, hàm lượng duy trì ổn định ở mức $475,3\text{ mg/L}$. Acesulfam K và Na Saccharin thể hiện tính bền hóa học rất cao trong toàn bộ dải khảo sát.

Kết quả đạt được

Đặc trưng hóa mẫu chuẩn thông qua mạng lưới 18 phòng thử nghiệm uy tín trên toàn quốc sử dụng các kỹ thuật phân tích chuẩn hóa: HPLC-DAD, HPLC-PDA, HPLC-UV và LC-MS/MS. Sau khi loại bỏ các giá trị ngoại lai qua kiểm định Grubbs ($P < 0,05$), toàn bộ giá trị ấn định và ngân sách độ không đảm bảo đo được xác lập theo chuẩn ISO Guide 35:2017:

Nền mẫu Hoạt chất Giá trị ấn định $X_{CRM}$ (mg/L) $u_{char}$ (mg/L) $u_{hom}$ (mg/L) $u_{lts}$ (mg/L) $u_{CRM}$ (mg/L) Hạn dùng khuyến nghị
Nước cam thiên nhiên Aspartam 460,2 10,837 9,496 21,257 25,7 1004 ngày
Acesulfam K 287,3 9,796 2,287 9,546 13,9 889 ngày
Na Saccharin 300,1 15,034 2,033 6,582 16,5 119 ngày
Nước cam hương liệu Aspartam 700,1 10,480 6,382 8,724 15,1 104 ngày
Acesulfam K 716,6 10,120 4,210 7,850 13,5 350 ngày
Na Saccharin 358,5 12,450 3,110 5,620 14,0 180 ngày

Hạn sử dụng của mẫu chuẩn: Do cả 3 chất cùng tồn tại đồng thời trong 1 hệ nền, hạn sử dụng của mẫu chuẩn nền nước cam thiên nhiên được quy định theo chỉ tiêu có thời gian ổn định ngắn nhất là 119 ngày (theo Na Saccharin), bảo quản nghiêm ngặt ở nhiệt độ $5^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$ hoặc $25^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Tiên phong tại Việt Nam về RM phụ gia đa thành phần: Đây là công trình đầu tiên xây dựng thành công quy trình sản xuất mẫu chuẩn ma trận đồng thời 03 chất tạo ngọt thế hệ mới trong đồ uống giải khát, khắc phục hoàn toàn tình trạng thiếu hụt CRM trong nước.
  2. Quy trình công nghệ bảo toàn độ bền chất nhạy nhiệt: Thiết lập chính xác tương quan giữa nhiệt độ - thời gian trong khâu tiệt trùng ($115^\circ\text{C}$ trong 20 phút) và kiểm soát pH nền mẫu bằng hệ đệm citric tự nhiên, ngăn ngừa tối đa sự phân hủy của hoạt chất kém bền Aspartam.
  3. Mô hình toán học hóa ngân sách sai số: Ứng dụng trọn vẹn mô hình hồi quy tuyến tính dài hạn và phân tích phương sai ANOVA đa chiều để tính toán độ không đảm bảo đo mở rộng $u_{CRM}$, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất của ISO 17034:2016.
  4. Hiệu quả kinh tế vượt trội: Giảm giá thành sản phẩm mẫu chuẩn xuống hơn 60% so với nhập khẩu từ các tổ chức đo lường quốc tế (NIST, IRMM), rút ngắn thời gian tiếp cận mẫu thử của các PTN từ 2 tháng xuống còn vài ngày.
Chỉ số đổi mới Phương pháp truyền thống Đề tài nghiên cứu Mức độ cải thiện
Thời gian chuẩn bị mẫu kiểm soát Pha thủ công từng ngày (~3 giờ) Mở nắp lọ mẫu CRM sẵn có Tiết kiệm 95% thời gian thao tác
Độ không đảm bảo đo $u_{CRM}$ Không tính toán được Xác định tường minh từng thành phần Đạt chuẩn đo lường quốc tế
Tính đồng nhất liên lô Thất thường giữa các mẻ Kiểm chứng ANOVA ($P > 0,16$) Đảm bảo tính lặp lại 100%

Ứng dụng thực tế và triển khai

  • Sử dụng trong đánh giá sự thành thạo (Proficiency Testing - PT): Mẫu chuẩn sản xuất trực tiếp phục vụ các vòng thử nghiệm thành thạo quy mô quốc gia do Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia (NIFC) tổ chức định kỳ cho hơn 50 PTN y tế, kiểm nghiệm dược phẩm và trung tâm dịch vụ phân tích trên cả nước.
  • Thẩm định và xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp (Method Validation): Cung cấp vật liệu chuẩn ma trận thực tế để xác định độ thu hồi (Recovery), độ lặp lại ($RSD_r$), độ tái lập ($RSD_R$) và giới hạn định lượng (LOQ) cho các phép thử HPLC-UV/DAD/MS theo ISO/IEC 17025.
  • Triển khai tại nhà máy đồ uống: Các tập đoàn nước giải khát (như Tân Hiệp Phát, Suntory PepsiCo, Coca-Cola) có thể ứng dụng trực tiếp mẫu chuẩn ma trận cam để hiệu chuẩn máy sắc ký phân tích nhanh tại phòng QC hiện trường, đảm bảo tuân thủ Thông tư 24/2019/TT-BYT trước khi xuất xưởng.
  • Yêu cầu bảo quản và vận chuyển: Đóng gói lọ HDPE 50 mL nguyên seal; duy trì nhiệt độ bảo quản mát ($2^\circ\text{C} - 8^\circ\text{C}$); vận chuyển trong thùng xốp cách nhiệt kèm đá gel lạnh để đảm bảo chất lượng Aspartam không bị biến tính.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật:
    • Nền mẫu tự nhiên có chứa pectin và đường tự nhiên nên hạn sử dụng bị giới hạn ở 119 ngày tại $25^\circ\text{C}$, ngắn hơn so với các mẫu chuẩn dạng bột vô cơ.
    • Phản ứng suy giảm của Aspartam ở điều kiện nhiệt độ cao ($40^\circ\text{C}$) đòi hỏi chuỗi logistics phân phối phải kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Ứng dụng công nghệ đông khô thăng hoa (Lyophilization) tạo mẫu chuẩn dạng bột hoàn nguyên, nâng hạn sử dụng lên 24–36 tháng ở nhiệt độ phòng.
    • Mở rộng nghiên cứu thêm các nhóm chất tạo ngọt nhân tạo và tự nhiên khác đang phổ biến trên thị trường như Sucralose, Steviol Glycosides (Cỏ ngọt), Acesulfame-Na và Cyclamate.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Dược & Hóa phân tích: Tiếp cận quy trình sản xuất mẫu chuẩn chuẩn mực theo ISO 17034; nắm vững kỹ năng xử lý thống kê ANOVA và tính toán độ không đảm bảo đo trong kiểm nghiệm thực phẩm.
  • Kỹ thuật viên phòng thử nghiệm (PTN): Sở hữu mẫu chuẩn ma trận thật tương thích 100% với mẫu đo hàng ngày, nâng cao độ chính xác phép thử và phục vụ đánh giá năng lực nội bộ thuận tiện.
  • Doanh nghiệp sản xuất đồ uống: Tối ưu hóa chi phí kiểm soát chất lượng nguyên liệu và thành phẩm; chủ động phòng ngừa rủi ro vượt ngưỡng phụ gia thực phẩm theo quy chuẩn của Bộ Y tế.
  • Cơ quan quản lý Nhà nước (Cục An toàn Thực phẩm): Có sẵn công cụ chuẩn đo lường phục vụ thanh tra, giám sát chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm khách quan, minh bạch.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật tối thiểu của thiết bị phân tích để sử dụng mẫu chuẩn này là gì?

Phòng thử nghiệm cần trang bị hệ thống HPLC với đầu dò mảng DAD/PDA hoặc UV-Vis có khả năng quét bước sóng từ 200 nm đến 230 nm, cột sắc ký pha đảo C18 ($250 \times 4,6\text{ mm}$, kích thước hạt $5\text{ }\mu\text{m}$), bơm cao áp đẳng dòng/dung môi gradient và hệ thống lọc mẫu màng $0,45\text{ }\mu\text{m}$.

2. Tại sao hạn sử dụng của mẫu chuẩn nước cam thiên nhiên lại cố định ở 119 ngày?

Trong 3 chất khảo sát, Natri Saccharin và Aspartam có sự biến đổi nồng độ theo mô hình hồi quy tuyến tính dài hạn. Theo quy tắc an toàn đo lường của ISO Guide 35:2017, hạn dùng chung của mẫu chuẩn đa chỉ tiêu bắt buộc phải lấy theo giá trị thời gian ổn định ngắn nhất của một trong các chất thành phần (119 ngày đối với Na Saccharin).

3. Hiệu ứng nền của nước cam thiên nhiên có gây nhiễu pic sắc ký của chất tạo ngọt không?

Không. Phương pháp sắc ký lỏng HPLC-DAD được chuẩn hóa tại NIFC theo tiêu chuẩn TCVN 8471:2010 và TCVN 10033:2013 đã tối ưu hóa pha động (Acetonitril/Đệm Phosphate hoặc Acid Citric) giúp tách rời hoàn toàn pic phân tích của Aspartam, Acesulfam K và Saccharin khỏi các pic tạp chất của acid ascorbic (Vitamin C), acid citric và pectin tự nhiên.

4. Mẫu chuẩn đã mở nắp seal có thể bảo quản và tái sử dụng như thế nào?

Sau khi xé màng seal nhiệt, mẫu chuẩn nên được sử dụng ngay trong ngày. Nếu chưa sử dụng hết, phải đậy chặt nắp, bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh ở $2^\circ\text{C} - 8^\circ\text{C}$ và sử dụng tối đa trong vòng 48 giờ để tránh bay hơi dung môi làm tăng nồng độ chất tan.

5. Chi phí sản xuất mẫu chuẩn nội địa này so với nhập khẩu nước ngoài chênh lệch ra sao?

Giá thành chế tạo 1 đơn vị mẫu chuẩn 50 mL nội địa tại NIFC ước tính chỉ bằng 25% - 35% so với giá nhập khẩu các mẫu chuẩn CRM tương đương từ châu Âu hoặc Mỹ, giúp các PTN trong nước tiết kiệm hàng trăm triệu đồng ngân sách kiểm soát chất lượng hàng năm.

Kết luận

Đồ án khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Văn Long đã giải quyết xuất sắc bài toán thực tiễn về sản xuất mẫu chuẩn ma trận chất tạo ngọt trong đồ uống không cồn. Với quy trình công nghệ ổn định, hệ thống dữ liệu kiểm nghiệm liên phòng chặt chẽ trên 18 PTN và phương pháp xử lý thống kê chuẩn mực theo TCVN ISO 17034:2017 và ISO Guide 35:2017, sản phẩm mẫu chuẩn nước cam chứa Aspartam, Acesulfam K và Na Saccharin hoàn toàn đủ điều kiện thương mại hóa và ứng dụng rộng rãi trong công tác kiểm soát an toàn thực phẩm quốc gia.

Các đơn vị kiểm nghiệm và doanh nghiệp sản xuất đồ uống quan tâm đến quy trình công nghệ hoặc có nhu cầu nhận mẫu thử nghiệm thành thạo có thể liên hệ trực tiếp với Khoa Đảm bảo chất lượng - Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia (NIFC) hoặc Bộ môn Bào chế & Công nghệ Dược phẩm - Trường Đại học Y Dược, ĐHQG Hà Nội để được chuyển giao kỹ thuật và hỗ trợ chuyên môn chi tiết.