Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp phân tích acid benzoicsorbic muối của chúng và một số chỉ tiêu đường hóa học trong đối tượng thực phẩm

Nghiên cứu phương pháp phân tích acid benzoic, sorbic và các chỉ tiêu hóa học trong thực phẩm, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hồng Thúy
• Người hướng dẫn: PGS. Tạ Thị Thảo
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Phân Tích Acid Benzoic, Sorbic, Muối Của Chúng Và Một Số Chỉ Tiêu Đường Hóa Học Trong Đối Tượng Thực Phẩm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung về chất bảo quản và chất tạo ngọt
• 1.2. Tính chất của acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam
• 1.3. Tác dụng và tác hại của việc sử dụng acid sorbic, acid benzoic và saccharin, aspartam
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Đối tượng, thời gian và địa điểm lấy mẫu phân tích
• 2.4. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất dùng trong nghiên cứu
• 2.4.1. Thiết bị và dụng cụ
• 2.4.2. Hóa chất, thuốc thử
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu sơ bộ
• 2.5.2. Phương pháp nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích
• 2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu, xây dựng phương pháp phân tích
• 3.2. Khảo sát các điều kiện phân tích
• 3.3. Tối ưu quá trình xử lý mẫu
• 3.4. Xác định giá trị sử dụng của phương pháp
• 3.5. Kết quả nghiên cứu tính phù hợp của hệ thống
• 3.6. Tính đặc hiệu, chọn lọc
• 3.7. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị đo
• 3.8. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp
• 3.9. Khoảng tuyến tính
• 3.10. Độ lặp lại của phương pháp phân tích
• 3.11. Đánh giá độ chính xác của phương pháp bằng phân tích đối chứng
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Phân Tích Acid Benzoic và Sorbic Trong Thực Phẩm

Phân tích acid benzoic và acid sorbic trong thực phẩm là một lĩnh vực quan trọng trong ngành hóa phân tích. Hai loại acid này được sử dụng rộng rãi như chất bảo quản trong thực phẩm nhằm kéo dài thời gian bảo quản và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm để đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng.

1.1. Đặc điểm và Tính chất của Acid Benzoic và Sorbic

Acid benzoic (C7H6O2) và acid sorbic (C6H8O2) đều là các hợp chất hữu cơ có tính chất hóa học đặc trưng. Acid benzoic có dạng tinh thể rắn màu trắng, ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ. Acid sorbic cũng có dạng tinh thể, nhưng dễ tan hơn trong nước. Cả hai đều có tác dụng kháng khuẩn và chống nấm mốc, giúp bảo quản thực phẩm hiệu quả.

1.2. Vai trò của Acid Benzoic và Sorbic Trong Ngành Thực Phẩm

Acid benzoic và acid sorbic đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm. Chúng giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc và các vi sinh vật gây hại khác. Việc sử dụng đúng liều lượng của các acid này không chỉ bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm thực phẩm.

II. Thách thức trong Phân Tích Acid Benzoic và Sorbic

Mặc dù acid benzoic và acid sorbic được sử dụng phổ biến, nhưng việc phân tích chính xác nồng độ của chúng trong thực phẩm vẫn gặp nhiều thách thức. Các phương pháp phân tích hiện tại cần phải được cải tiến để đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao hơn.

2.1. Các Vấn Đề Liên Quan Đến Độ Chính Xác Trong Phân Tích

Độ chính xác trong phân tích acid benzoic và sorbic có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như phương pháp chiết xuất, điều kiện phân tích và chất lượng mẫu. Việc lựa chọn phương pháp phân tích phù hợp là rất quan trọng để đạt được kết quả chính xác.

2.2. Tác Động Của Các Yếu Tố Môi Trường Đến Kết Quả Phân Tích

Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH và thành phần hóa học của mẫu thực phẩm có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Cần có các biện pháp kiểm soát môi trường để đảm bảo độ tin cậy của kết quả phân tích.

III. Phương Pháp Phân Tích Acid Benzoic và Sorbic Hiệu Quả

Để phân tích acid benzoic và sorbic trong thực phẩm, nhiều phương pháp đã được phát triển. Trong đó, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là một trong những phương pháp phổ biến nhất nhờ vào độ nhạy và độ chính xác cao.

3.1. Sắc Ký Lỏng Hiệu Năng Cao HPLC Trong Phân Tích

HPLC là phương pháp phân tích hiện đại cho phép xác định đồng thời nhiều chất trong một mẫu. Phương pháp này có độ nhạy cao và có thể phát hiện nồng độ thấp của acid benzoic và sorbic trong thực phẩm.

3.2. Các Phương Pháp Khác Được Sử Dụng

Ngoài HPLC, còn có các phương pháp khác như sắc ký khí (GC) và điện di mao quản (CE) cũng được sử dụng để phân tích acid benzoic và sorbic. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào loại mẫu và yêu cầu phân tích.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu về phân tích acid benzoic và sorbic trong thực phẩm đã chỉ ra rằng nhiều sản phẩm thực phẩm hiện nay vẫn còn sử dụng vượt quá giới hạn cho phép. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc kiểm soát chất lượng thực phẩm.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Từ Các Mẫu Thực Phẩm

Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ mẫu thực phẩm sử dụng acid benzoic và sorbic vượt quá giới hạn cho phép là khá cao. Cần có các biện pháp kiểm tra và giám sát chặt chẽ hơn để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

4.2. Ứng Dụng Kết Quả Nghiên Cứu Vào Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để xây dựng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm, từ đó giúp các nhà sản xuất thực phẩm điều chỉnh quy trình sản xuất và bảo quản phù hợp.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Phân Tích Acid Benzoic và Sorbic

Phân tích acid benzoic và sorbic trong thực phẩm là một lĩnh vực cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm. Tương lai của lĩnh vực này sẽ phụ thuộc vào việc phát triển các phương pháp phân tích mới và cải tiến quy trình kiểm soát chất lượng.

5.1. Tương Lai Của Các Phương Pháp Phân Tích

Các phương pháp phân tích hiện tại cần được cải tiến để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác và độ nhạy. Nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới sẽ là xu hướng trong tương lai.

5.2. Vai Trò Của Các Cơ Quan Quản Lý Trong Kiểm Soát Chất Lượng

Các cơ quan quản lý cần tăng cường giám sát và kiểm tra chất lượng thực phẩm để đảm bảo rằng các sản phẩm trên thị trường đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Điều này không chỉ bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng mà còn nâng cao uy tín của ngành thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chất lượng thực phẩm và an toàn vệ sinh thực phẩm là vấn đề cấp thiết, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng và nền kinh tế xã hội. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, tại Việt Nam mỗi năm có khoảng hơn 3 triệu trường hợp ngộ độc thực phẩm, gây thiệt hại kinh tế lên đến hơn 200 triệu USD. Trong đó, việc sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng quy định, đặc biệt là acid benzoic, acid sorbic và các chất tạo ngọt nhân tạo như saccharin, aspartam, đang là mối quan tâm lớn do nguy cơ gây ngộ độc cấp và mãn tính. Acid benzoic và acid sorbic là những chất bảo quản phổ biến, được phép sử dụng trong giới hạn nhất định nhằm ngăn ngừa vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng vượt quá giới hạn cho phép có thể gây ra các tác hại nghiêm trọng như tổn thương gan, thận, thần kinh và thậm chí ung thư. Các chất tạo ngọt nhân tạo như saccharin và aspartam được dùng rộng rãi trong các sản phẩm dành cho người tiểu đường hoặc giảm cân, nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ dị ứng và các tác động tiêu cực đến sức khỏe nếu sử dụng không kiểm soát.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và thẩm định phương pháp phân tích đồng thời acid benzoic, acid sorbic, muối của chúng và một số chỉ tiêu đường hóa học trong thực phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Nghiên cứu được thực hiện trên các mẫu thực phẩm phổ biến tại Hải Dương trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 11 năm 2014, bao gồm bánh đậu xanh, ô mai, nước giải khát, rau củ đóng hộp và sản phẩm từ thịt. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm, đồng thời hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc giám sát và xử lý các vi phạm về sử dụng phụ gia thực phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình phân tích hóa học hiện đại, trong đó sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phương pháp chủ đạo. HPLC cho phép tách và định lượng đồng thời nhiều chất phân tích trong mẫu phức tạp với độ nhạy và độ chính xác cao. Các khái niệm chính bao gồm:

• Chất bảo quản acid benzoic và acid sorbic: Là các acid hữu cơ có tác dụng ức chế vi sinh vật, đặc biệt là nấm men và nấm mốc, được sử dụng trong thực phẩm với giới hạn an toàn quy định.
• Chất tạo ngọt nhân tạo saccharin và aspartam: Các hợp chất không có giá trị dinh dưỡng nhưng có vị ngọt cao, dùng thay thế đường trong các sản phẩm dành cho người tiểu đường hoặc giảm cân.
• Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Kỹ thuật phân tích dựa trên sự khác biệt về tương tác giữa các chất phân tích với pha tĩnh và pha động, sử dụng detector DAD để phát hiện phổ hấp thụ UV đa bước sóng.
• Các chỉ tiêu phân tích quan trọng: Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ tuyến tính, độ lặp lại (RSD), độ thu hồi (Recovery) và độ phân giải sắc ký (Rs).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu thực phẩm được lấy ngẫu nhiên tại các cửa hàng, chợ, siêu thị trên địa bàn Hải Dương trong năm 2014. Mẫu bao gồm bánh đậu xanh, ô mai, nước giải khát, rau củ đóng hộp và sản phẩm từ thịt như xúc xích. Tổng số mẫu phân tích khoảng vài chục mẫu đại diện.

Phương pháp phân tích sử dụng hệ thống HPLC Agilent 1200 với cột sắc ký C18 (250 mm × 4,6 mm × 5 µm), detector DAD đo tại các bước sóng 210 nm (saccharin, aspartam), 226 nm (acid benzoic) và 254 nm (acid sorbic). Pha động là dung dịch đệm KH2PO4 0,02M (pH = 4,3) kết hợp acetonitrile theo chương trình gradient tối ưu. Mẫu được xử lý bằng phương pháp chiết siêu âm với methanol và nước, xử lý tạp chất bằng dung dịch Carrez, lọc qua màng 0,45 µm trước khi bơm vào máy.

Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm của thiết bị HPLC và Microsoft Excel để tính toán các chỉ tiêu như thời gian lưu, diện tích pic, độ lặp lại, độ thu hồi và xây dựng đường chuẩn. Cỡ mẫu nghiên cứu đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy, phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên nhằm giảm thiểu sai số hệ thống. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xác định bước sóng hấp thụ tối ưu: Saccharin và aspartam có bước sóng hấp thụ cực đại tại 210 nm, acid benzoic tại 226 nm và acid sorbic tại 254 nm, phù hợp cho việc phát hiện đồng thời bằng detector DAD.

2. Tối ưu chương trình gradient pha động: Chương trình gradient với tỷ lệ dung môi KH2PO4 : ACN thay đổi từ 95:5 đến 45:55 và tốc độ dòng thay đổi từ 1,0 đến 0,6 ml/phút cho phép tách các chất phân tích với thời gian lưu hợp lý (saccharin 6,52 phút, aspartam 8,23 phút, acid benzoic 9,39 phút, acid sorbic 9,87 phút) và diện tích pic lớn nhất, đảm bảo độ nhạy và độ phân giải cao.

3. Giới hạn phát hiện và định lượng: LOD của saccharin là 0,0216 ppm, aspartam 0,58 ppm, acid benzoic 0,0843 ppm và acid sorbic 0,0162 ppm; LOQ tương ứng lần lượt là 0,07128 ppm, 1,914 ppm, 0,27819 ppm và 0,05346 ppm, đáp ứng yêu cầu phân tích thực phẩm.

4. Độ lặp lại và độ thu hồi: Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của thời gian lưu và diện tích pic trong 6 lần phân tích lặp lại nằm trong khoảng 0,07% đến 0,86%, cho thấy độ chụm cao. Độ thu hồi trên các mẫu thực tế dao động trong khoảng 93,5% đến 105,1%, sai số tương đối dưới 5%, chứng tỏ phương pháp có độ chính xác và độ đúng cao.

Thảo luận kết quả

Việc lựa chọn detector DAD với khả năng đo đa bước sóng giúp phân tích đồng thời các chất bảo quản và chất tạo ngọt trong cùng một lần chạy, tiết kiệm thời gian và chi phí. Chương trình gradient pha động được tối ưu giúp cân bằng giữa thời gian phân tích và độ phân giải sắc ký, tránh hiện tượng pic bị kéo dài hoặc lẫn tạp chất.

Giới hạn phát hiện và định lượng thấp cho phép phát hiện các chất ở nồng độ rất nhỏ, phù hợp với yêu cầu kiểm soát an toàn thực phẩm theo quy định của Bộ Y tế. Độ lặp lại và độ thu hồi cao khẳng định tính ổn định và tin cậy của phương pháp trong điều kiện phòng thí nghiệm thực tế.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, phương pháp HPLC sử dụng trong nghiên cứu này có ưu điểm vượt trội về khả năng phân tích đồng thời nhiều chất với độ nhạy cao, trong khi các phương pháp chuẩn độ hoặc quang phổ đơn lẻ thường chỉ xác định được từng chất riêng biệt và có độ chính xác thấp hơn. Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quy trình kiểm nghiệm an toàn thực phẩm, hỗ trợ công tác quản lý và giám sát phụ gia thực phẩm tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng rộng rãi phương pháp HPLC đồng thời trong các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm an toàn thực phẩm nhằm nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong việc phát hiện acid benzoic, acid sorbic và các chất tạo ngọt nhân tạo. Thời gian triển khai: 6-12 tháng; chủ thể thực hiện: các cơ sở kiểm nghiệm và cơ quan quản lý.

2. Tăng cường kiểm tra, giám sát việc sử dụng phụ gia thực phẩm tại các cơ sở sản xuất, kinh doanh, đặc biệt là các sản phẩm bánh kẹo, nước giải khát và thực phẩm chế biến sẵn. Mục tiêu giảm tỷ lệ sản phẩm vượt quá giới hạn cho phép xuống dưới 5% trong vòng 2 năm.

3. Đào tạo chuyên sâu cho cán bộ kỹ thuật và nhân viên phòng thí nghiệm về kỹ thuật phân tích HPLC và xử lý mẫu nhằm đảm bảo chất lượng kết quả phân tích. Thời gian đào tạo: 3-6 tháng; chủ thể: các trường đại học, viện nghiên cứu và trung tâm đào tạo chuyên ngành.

4. Xây dựng cơ sở dữ liệu về hàm lượng phụ gia trong thực phẩm lưu thông trên thị trường để phục vụ công tác quản lý và nghiên cứu khoa học. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; chủ thể: Bộ Y tế, các viện nghiên cứu và cơ quan quản lý thị trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý an toàn thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và phương pháp phân tích hiện đại giúp nâng cao hiệu quả giám sát và xử lý vi phạm về phụ gia thực phẩm.

2. Nhân viên phòng thí nghiệm kiểm nghiệm thực phẩm: Hướng dẫn chi tiết quy trình xử lý mẫu và phân tích HPLC, giúp nâng cao kỹ năng và độ chính xác trong công tác phân tích.

3. Nhà sản xuất và doanh nghiệp thực phẩm: Hiểu rõ về giới hạn sử dụng phụ gia và tác hại khi vượt quá mức cho phép, từ đó điều chỉnh quy trình sản xuất đảm bảo an toàn và tuân thủ quy định.

4. Sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa phân tích và An toàn thực phẩm: Tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao trong phân tích thực phẩm, đồng thời cập nhật kiến thức về phụ gia và các chỉ tiêu an toàn.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp HPLC có ưu điểm gì so với các phương pháp khác trong phân tích phụ gia thực phẩm?
   HPLC cho phép phân tích đồng thời nhiều chất với độ nhạy và độ chính xác cao, thời gian phân tích ngắn, ít tốn dung môi và hóa chất độc hại so với phương pháp chuẩn độ hay quang phổ đơn lẻ.

2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp này là bao nhiêu?
   LOD của saccharin là 0,0216 ppm, aspartam 0,58 ppm, acid benzoic 0,0843 ppm và acid sorbic 0,0162 ppm; LOQ tương ứng là 0,07128 ppm, 1,914 ppm, 0,27819 ppm và 0,05346 ppm, đáp ứng yêu cầu kiểm soát an toàn thực phẩm.

3. Phương pháp xử lý mẫu có phức tạp không?
   Quy trình xử lý mẫu bao gồm đồng nhất mẫu, chiết bằng methanol và nước, xử lý tạp chất bằng dung dịch Carrez, siêu âm 30 phút và lọc qua màng 0,45 µm, đơn giản và phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm hiện đại.

4. Phương pháp này có thể áp dụng cho những loại thực phẩm nào?
   Phương pháp phù hợp với nhiều loại thực phẩm như bánh kẹo, nước giải khát, rau củ đóng hộp, sản phẩm từ thịt và các sản phẩm chế biến khác có chứa acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam.

5. Làm thế nào để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của kết quả phân tích?
   Thực hiện phân tích lặp lại ít nhất 6 lần, kiểm soát các điều kiện sắc ký, sử dụng chuẩn nội và chuẩn ngoại, đồng thời đánh giá độ thu hồi và độ lệch chuẩn tương đối (RSD) theo tiêu chuẩn AOAC.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công phương pháp phân tích đồng thời acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam trong thực phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector DAD.
• Phương pháp có độ nhạy cao với giới hạn phát hiện thấp, độ lặp lại và độ thu hồi đạt yêu cầu tiêu chuẩn quốc tế.
• Quy trình xử lý mẫu đơn giản, hiệu quả, phù hợp với nhiều loại thực phẩm phổ biến trên thị trường.
• Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao năng lực kiểm nghiệm an toàn thực phẩm và hỗ trợ quản lý nhà nước về phụ gia thực phẩm.
• Đề xuất áp dụng phương pháp trong các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm và tăng cường giám sát sử dụng phụ gia thực phẩm trong thời gian tới.

Khuyến khích các cơ quan quản lý và phòng thí nghiệm triển khai áp dụng phương pháp, đồng thời tổ chức đào tạo nâng cao năng lực kỹ thuật cho cán bộ liên quan nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm cho cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Chất lƣợng thực phẩm nói chung, chất lƣợng an toàn vệ sinh thực phẩm nói riêng là vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt, ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe con ngƣời và nền kinh tế của xã hội. Gần đây, liên tiếp xảy ra các vụ ngộ độc tại nhiều địa phƣơng trên toàn quốc, cũng nhƣ việc xuất hiện nhiều mặt hàng không rõ nguồn gốc xuất xứ hoặc sử dụng những phụ gia ngoài danh mục cho phép hay sử dụng quá hàm lƣợng cho phép. Tác hại do sử dụng phụ gia sai quy định có thể ảnh hƣởng đối với sức khỏe con ngƣời. Những tác động này thƣờng không xảy ra cấp tính, rầm rộ và nguy kịch mà diễn biến lâu dài do tích lũy trong cơ thể.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới, ở Việt Nam hàng năm có khoảng hơn 3 triệu trƣờng hợp nhiễm độc, gây thiệt hại hơn 200 triệu USD (khoảng 4000 tỷ VND). Acid sorbic, acid benzoic và một số muối của chúng là những phụ gia đƣợc phép sử dụng với nồng độ đủ để bảo quản sản phẩm thì chúng không gây độc cho cơ thể con ngƣời. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất đã dùng quá hàm lƣợng cho phép ảnh hƣởng tới sức khoẻ, gây ngộ độc cấp và mãn tính. Tổ chức Y tế thế giới, tổ chức Nông Lƣơng thế giới đã thử nghiệm natri benzoat trên chuột sau nhiều ngày trọng lƣợng chuột giảm, hại gan và thận dẫn tới chết, thử nghiệm trên chó thì dẫn tới thần kinh, kết hợp với acid ascobic trong thực phẩm natri benzoat có thể gây ung thƣ do tạo ra benzen.

Năm 2012, nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hƣơng trên địa bàn tỉnh Quảng Bình cho thấy: Tổng số mẫu xét nghiệm acid benzoic là 291 có 69 mẫu thực phẩm sử dụng chất bảo quản acid benzoic chiếm là 23,7%, trong các thực phẩm sử dụng chất bảo quản acid benzoic tỷ lệ mẫu thực phẩm sử dụng vƣợt quá giới hạn cho phép là 46,4%. Tổng số mẫu xét nghiệm acid sorbic là 286 có 50 mẫu thực phẩm sử dụng chất bảo quản acid sorbic chiếm là 17,5%, trong các thực phẩm sử dụng chất bảo quản acid sorbic tỷ lệ mẫu thực phẩm sử dụng vƣợt quá giới hạn cho phép là 50% [3]. Nguyễn Thị Hồng Thúy 1 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Đƣờng hóa học (hay là chất ngọt tổng hợp) là chất không có trong tự nhiên, có vị ngọt rất cao so với đƣờng kính saccharose và không hề có một giá trị dinh dƣỡng. Thƣờng dùng trong việc điều trị cho những ngƣời bệnh thừa cân hay đái tháo đƣờng.

Các đƣờng hóa học nhƣ: saccharin, manitol, acesulfam K, aspartam, isomalt, sorbitol, sucraloza đƣợc phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với giới hạn tối đa và có quy định của Bộ Y tế [12]. Tuy vậy, các chất này có thể gây ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời dùng ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào liều lƣợng đƣa vào cơ thể. Điều nguy hiểm là loại đƣờng này hòa tan trong nƣớc, không màu, không mùi nên khó phát hiện. Chỉ có thể chỉ tên "đích danh" qua phân tích hoá học.

Nếu nhà sản xuất chỉ cần cho 7 phần đƣờng mía và 3 phần đƣờng hóa học thì ngay cả các chuyên gia cũng không thể phát hiện ra. Cho đến nay có rất nhiều phƣơng pháp khác nhau để xác định chất bảo quản và chất tạo ngọt. Tuy nhiên, để định lƣợng đƣợc đồng thời chất quản: acid benzoic, acid sorbic và chất tạo ngọt trong thực phẩm, phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) có nhiều ƣu điểm vƣợt trội. Phƣơng pháp này có độ nhạy, độ chính xác cao, thao tác đơn giản, có thể đồng thời xác định dƣợc nhiều chất.

Xuất phát từ vấn đề trên, đề tài: “Nghiên cứu phương pháp phân tích acid benzoic, acid sorbic, muối của chúng và một số chỉ tiêu đường hóa học trong đối tượng thực phẩm” nhằm giải quyết 2 mục tiêu: 1. Xây dƣ̣ng đƣơ ̣c quy trin ̀ h phân tić h acid benzoic, acid sorbic và chất tạo ngọt saccharin, aspartam trong thực phẩm tại Labo Xét nghiệm ATVSTP. Thẩ m đinh ̣ đƣơ ̣c phƣơng pháp xác đinh ̣ acid benzoic, acid sorbic và chất tạo ngọt saccharin, aspartam trong thực phẩm đã xây dƣ̣ng tại Labo XN ATVSTP. Nguyễn Thị Hồng Thúy 2 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.

Giới thiệu chung về chất bảo quản và chất tạo ngọt 1. Tính chất của acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam Tên hóa học, các tính chất, công thức cấu tạo của acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam đƣợc cho trong bảng 1. Tính chất của acid benzoic, acid sorbic, saccharin và aspartam Acid benzoic Acid sorbic saccharine Aspartam Tên Acid benzoic, Acid sorbic, 1,2-Benzisothiazol- Aspartyl hóa acid benzen acid 2.4 – 3(2H)-on-1,1- phenylamin học carboxylic, hexadienoic dioxid; metyl ester, acid phenol 3-oxo-2,3- 3-Amino-N-(α arboxylic dihydrobenzo[d]iso carbomethoxy- thiazol-1,1-dioxid phenyletyl)-acid succinamic CTPT C7H6O2 C6H8O2 C7H5NO3S C14H18N2O5 (C6H5COOH) KLPT 122,12 g/mol 112,12 g/mol 183,18 g/mol 294,31 g/mol pKa 4,21 4,76 3,86 4,5-6,0 CTCT Tính - Tinh thể rắn - Tinh thể hình - Tinh thể hoặc bột - Tinh thể màu chất màu trắng, có kim không màu tinh thể trắng, trắng, không mùi vật lý dạng vảy hoặc hoặc bột trơn - không mùi hoặc có vị ngọt mạnh. hình kim chảy màu trắng, có mùi thơm nhẹ.

- Ít tan trong - có mùi đặc - có mùi nhẹ đặc - Ít tan trong nƣớc, nƣớc và ethanol trƣng rất nhẹ trƣng ethanol, tan trong - tan ít trong - ít tan trong dung dịch kiềm. nƣớc, tan vô nƣớc, tan nhiều - Giữ đƣợc độ ngọt hạn trong trong ethanol, ở nhiệt độ cao. Nguyễn Thị Hồng Thúy 3 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Tác dụng và tác hại của việc sử dụng acid sorbic, acid benzoic và saccharin, aspartam.

Tác dụng của một số chất bảo quản trên vi sinh vật được thể hiện ở bảng 1. Ảnh hưởng của một số chất bảo quản trên vi sinh vật Chất chống vi sinh vật Vi khuẩn Nấm men Nấm mốc Nitrit ++ - - Sulfit ++ ++ + Acid formic + ++ ++ Acid propionic + ++ ++ Acid benzoic ++ +++ +++ Acid sorbic + +++ +++ Acid este-p hydrobenzoic ++ +++ +++ Biphenyl - ++ ++ Chú thích: - Không tác dụng + Tác dụng yếu + + Tác dụng trung bình +++ Tác dụng mạnh 1. Tác dụng, tác hại và giới hạn cho phép của việc sử dụng acid benzoic Acid benzoic và các benzoat là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và các nấm mốc, có tác dụng yếu đối với các vi khuẩn. Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trƣờng acid pH = 2,5 – 3,5.

Đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ natri benzoat có trong sản phẩm phải đạt tới 0,07 – 0,1%. Các nồng độ này của acid benzoic và natri benzoat không có hại đối với cơ thể con ngƣời. Nƣớc quả và rau quả nghiền bảo quản bằng các benzoat thƣờng có màu thâm đen so với sản phẩm sunfit hoá. Trong cơ thể acid benzoic và các benzoat tác dụng với acid ascorbic hình thành benzen, một chất gây ung thƣ.

Natri benzoat có thể phá huỷ và khử hoạt tính của ADN trong ti thể tế bào. Ti thể tiêu thụ ôxi để tổng hợp ATP, cung cấp năng lƣợng cho cơ thể, khi ADN bị phá huỷ sẽ gây ra các Nguyễn Thị Hồng Thúy 4 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] triệu chứng về thần kinh bao gồm hội chứng Parkinson và các hội chứng thoái hoá thần kinh khác, làm tăng quá trình lão hóa của cơ thể. [3] Giới hạn cho phép (ML) của acid benzoic trong thịt và các sản phẩm từ thịt, trong nƣớc chấm và các sản phẩm tƣơng tự 1000mg/kg; trong các loại thủy sản, sản phẩm thủy sản ngâm dấm, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai 2000mg/kg. Tác dụng, tác hại và giới hạn cho phép của việc sử dụng acid sorbic Acid sorbic và các sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu gây hƣ hỏng sản phẩm rau quả, tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn.

Sử dụng Acid sorbic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả, trong công nghiệp rƣợu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa, các sản phẩm cá, các sản phẩm thịt loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ. [11] Khi sử dụng acid sorbic với hàm lƣợng vƣợt mức cho phép sẽ ảnh hƣởng không tốt đến sức khoẻ ngƣời sử dụng. Các chất này có thể gây dị ứng, gây hiện tƣợng đầy bụng, đầy hơi, khó tiêu. Nếu tích tụ lâu ngày sẽ gây hại cho gan, thận, thậm chí có thể gây ung thƣ.

[3] Giới hạn cho phép (ML) của acid sorbic trong các loại pho mát cao nhất là 3000mg/kg; trong các loại bánh nƣớng là 2000mg/kg; trong nƣớc chấm và các sản phẩm tƣơng tự : 2000mg/kg; viên xúp và nƣớc thịt: 1000mg/kg. Tác dụng, tác hại và giới hạn cho phép của việc sử dụng saccharin Là chất làm ngọt nhân tạo không có năng lƣợng, độ ngọt gấp khoảng 300 lần đƣờng mía, nhƣng có dƣ vị kim loại hơi đắng, đặc biệt là ở nồng độ cao. Khi đi vào cơ thể, saccharin không bị hấp thụ vào các bộ phận trong cơ thể mà đƣợc thải hồi sau đó qua đƣờng tiểu tiện. Dùng để làm ngọt các sản phẩm nhƣ đồ uống, kem, chè, bánh kẹo, bánh quy, các loại thuốc và kem đánh răng [7], [11].

Năm 1977, Canada và FDA Hoa Kỳ cấm sử dụng hóa chất này vì phát hiện gây ung thƣ bàng quang ở chuột. Nhƣng trƣớc áp lực của dân chúng và nhà sản xuất, Quốc hội Hoa Kỳ cho phép dùng với điều kiện phải có hàng chữ “có nguy cơ độc hại cho sức khỏe” (potentially hazardous to health). Năm 2000, FDA Hoa Kỳ Nguyễn Thị Hồng Thúy 5 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] lấy hàng chữ này ra vì có những nghiên cứu chứng minh sự an toàn của saccharin. Tuy nhiên, hiện nay một số nghiên cứu hiện đại lại chỉ ra rằng, saccharin có thể tạo ra dị ứng cho cơ thể nhƣ nhức đầu, tiêu chảy, da bị tróc v.v… Đối với các phụ nữ đang mang thai, saccharin có thể đi thẳng vào bào thai và nằm yên trong đó trong suốt thời kỳ mang thai, do đó thai nhi có thể bị ảnh hƣởng và tạo nên những chứng rối loạn chức năng của cơ bắp.

Dùng nhiều lƣợng saccharin có thể sinh ra chứng béo phì. Tuy nhiên tất cả những biến chứng do việc xử dụng saccharin vẫn còn là một tranh cãi và chƣa có kết luận nào có tình cách thuyết phục. [30] Một khả năng gây nguy hiểm khác của saccharin là khả năng gây dị ứng.