MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm luôn thu hút đƣợc sự quan tâm của toàn xã hội, của mọi quốc gia trên thế giới. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều kỹ thuật mới, hiện đại đã và đang đƣợc áp dụng để tạo ra những sản phẩm mới với chất lƣợng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng. Tuy nhiên để tạo ra nhiều sản phẩm phù hợp với sở thích và khẩu vị của ngƣời tiêu dùng mà vẫn giữ đƣợc chất lƣợng toàn vẹn của thực phẩm cho đến khi sử dụng, trong quá trình chế biến, nhà sản xuất đã sử dụng các phụ gia thực phẩm để tăng giá trị thƣơng phẩm và kéo dài thời gian sử dụng. Do lợi ích từ việc sử dụng phụ gia trong chế biến thực phẩm đem lại là rất lớn nên việc sử dụng phụ gia trong chế biến, bảo quản thực phẩm là cần thiết.
Tuy nhiên, nếu sử dụng phụ gia không đúng quy định có thể ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Vì vậy, việc kiểm nghiệm để xác định các hóa chất sử dụng đặc biệt là việc kiểm soát các chất phụ gia nhằm đánh giá xem thực phẩm đó có an toàn hay không là vấn đề rất cấp thiết. Cho đến nay có rất nhiều phƣơng pháp khác nhau để định lƣợng các đƣờng hóa học và chất bảo quản nhƣ phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), điện di mao quản (CE)…Tuy nhiên để định lƣợng đƣợc đồng thời cả chất bảo quản và đƣờng hóa học trong thực phẩm, phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm vƣợt trội. Phƣơng pháp này có độ nhạy, độ chính xác cao, thao tác đơn giản, có thể xác định đồng thời nhiều chất, có tính khả thi đối với hầu hết các phòng kiểm nghiệm ở Việt Nam, đặc biệt là phù hợp với các phòng kiểm nghiệm tuyến tỉnh.
Nhằm đƣa ra phƣơng pháp xác định đƣợc đồng thời một số đƣờng hóa học và chất bảo quản thƣờng sử dụng trong thực phẩm, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:“Xác định một số đường hóa học và chất bảo quản trong thực phẩm bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)” với 2 mục tiêu: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Xây dựng phƣơng pháp xác định đồng thời một số đƣờng hóa học và chất bảo quản trong thực phẩm 2. Áp dụng phƣơng pháp để xác định một số đƣờng hóa học và chất bảo quản trong một số mẫu thực phẩm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.Giới thiệu chung về chất bảo quản 1.
Định nghĩa Chất bảo quản là các hóa chất tự nhiên hay tổng hợp đƣợc thêm vào sản phẩm nhƣ thực phẩm, dƣợc phẩm, sơn, các mẫu phẩm sinh học v. để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự thối rữa, hƣ hỏng gây ra bởi sự phát triển của các vi sinh vật hay do các thay đổi không mong muốn về mặt hóa học. Chúng có thể sử dụng nhƣ là một hóa chất duy nhất mà cũng có thể trong tổ hợp với nhiều loại hóa chất có các tác dụng khác. Phân loại Nhóm chất phụ gia bảo quản thực phẩm bao gồm: * Các chất sát khuẩn (axit acetic, axit sorbic, axit benzoic, natrinitrat.):có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn * Các chất kháng sinh (Steptomixin, các loại penixilin.) * Các chất chống oxy hóa (axit scorbic, axit citric, axit tactric, dẫn xuất tocopherol.) có tác dụng làm chậm sự biến chất, ôi khét, biến màu của thực phẩm.
Axit benzoic và Axit sorbic 1.Thông tin chung Axit benzoic và axit sorbic là những chất hóa học hiện nay đƣợc các nhà chế biến thực phẩm công nghệ sử dụng nhiều, đƣợc phép sử dụng để bảo quản thực phẩm. Axit benzoic và axit sorbic là chất sát trùng mạnh đối với nấm men, các nấm mốc và có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn. [12] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1: Thông tin chung về 2 chất bảo quản [1,12, 32] Axit benzoic Axit sorbic Tên hóa học Axit benzoic Axit sorbic Axit benzencarboxylic Axit 2,4-hexadienoic, Axit phenyl carboxylic. Số INS 210 200 Công thức phân tử C6H5COOH C6H8O2 Công thức cấu tạo Khối lƣợng phân tử 122,12 112,12 Nhiệt độ sôi 2490C 2280C Nhiệt độ nóng chảy 1220C 134,50C 1.Tính chất, vai trò và tính độc hại a) Axit benzoic * Tính chất: Tồn tại ở dạng bột hoặc dạng tinh thể màu trắng, có mùi của benzoin hay benzadehyt.
* Vai trò: Axit benzoic đƣợc dùng làm chất bảo quản trong thực phẩm. * Tính độc hại: Axit benzoic và các benzoat không gây độc khi dùng đúng liều quy định mà chỉ ảnh hƣởng tới mùi và vị của sản phẩm khi cảm quan (natri benzoat cho dƣ vị ở nồng độ 0,04%). Nƣớc và các rau quả nghiền bảo quản bằng các benzoat thƣờng có màu thâm đen so với sản phẩm sunfit hóa. [12, 21,25] b) Axit sorbic * Tính chất: Tính chất hóa học của axit sorbic đƣợc xác định bởi nhóm cacbonyl và các liên kết đôi.
Axit sorbic sau khi đƣợc làm khô trong 4 tiếng bằng tủ sấy chân không có hàm lƣợng không ít hơn 99% C6H8O2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Vai trò: Axit sorbic và muối Kali của nó đƣợc phát hiện từ năm 1940 với tác dụng kháng khuẩn. Chúng đƣợc dùng làm chất bảo quản và đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và đồ uống nhƣ thực phẩm ngâm dấm, đồ uống có ga, các sản phẩm từ hoa quả nhƣ ô mai, rƣợu vang… * Tính độc hại: Axit sorbic và sorbat không gây độc với cơ thể con ngƣời, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi hay vị lạ và không làm mất mùi vị tự nhiên của thực phẩm. Giới thiệu chung về đƣờng hóa học 1. Định nghĩa: Chất ngọt tổng hợp (hay còn gọi là đƣờng hóa học) là những chất không có trong tự nhiên, vị ngọt rất cao so với đƣờng sacarose (gấp khoảng 160-1300 lần độ ngọt của đƣờng sucrose) và không có giá trị dinh dƣỡng, thƣờng đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau nhƣ: bổ sung vào trong thực phẩm dành cho ngƣời ăn kiêng, ngƣời bị bệnh tiểu đƣờng, chất tá dƣợc trong thuốc để che mùi vị, chất tạo vị ngọt trong bánh kẹo, nƣớc giải khát…[2,14] 1.
Phân loại: Chất ngọt tổng hợp bao gồm nhiều loại khác nhau, chủ yếu ngƣời ta chia thành 2 loại: chất tạo ngọt không sinh năng lƣợng và chất tạo ngọt có sinh năng lƣợng - Chất tạo ngọt không sinh năng lƣợng là những chất tạo ra vị ngọt hầu nhƣ không đƣợc chuyển hóa thành năng lƣợng cho cơ thể hoạt động (năng lƣợng nếu có chỉ nhỏ hơn 2% so với lƣợng đƣờng tạo ra cùng vị ngọt), một số loại đƣợc chiết xuất từ các nguyên liệu tự nhiên và một số đƣợc tổng hợp bằng phƣơng pháp hóa học, trong đó các chất thƣờng đƣợc sử dụng nhiều nhất là Saccarin (E954), Aspartam (E951), Acesulfam K (E950) và một số khác ít đƣợc sử dụng hay đang đƣợc nghiên cứu thêm là stevioside, sucralose (E955) - Chất tạo ngọt sinh năng lƣợng là những chất tạo ngọt sinh ra năng lƣợng lớn hơn 2% lƣợng đƣờng tạo ra cùng vị ngọt, thƣờng đƣợc sử dụng gồm fructose, xylitol, sorbiton, mannitol, lactitol, lactulose, maltitol, isomalt… LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Acesulfam-K, Aspartam, Saccarin 1.Thông tin chung Các loại đƣờng hóa học (saccarin, acesulfam K, aspartam) là các loại chất tạo ngọt không sinh năng lƣợng, đƣợc sử dụng phổ biến trong các loại nƣớc uống và thực phẩm dùng trong việc điều trị cho những ngƣời bệnh thừa cân hay đái tháo đƣờng. Chúng đƣợc phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với giới hạn tối đa và có quy định rõ ràng.2: Thông tin chung về 3 đƣờng hóa học [2,12] Acesulfam K Aspartam Saccarin Tên hóa Potassium 6- methyl- N-(L-α-Aspartyl)-L- 1,1-Dioxo-1,2- học 2,2-dioxo-oxathiazin- phenylalanine, 1- benzothiazol-3-one 4-olate methyl este Số INS 950 951 954 Công thức C4H4KNO4S C14H18N2O5 C7H5NO3S phân tử Công thức Cấu tạo Khối 242 294,3 183,18 lƣợng phân tử Nhiệt độ 225oC 247oC 229,7oC sôi Tỷ trọng 1,81 g/cm3 1,347 g/cm3 0,828 g/cm3 1.Tính chất, vai trò và tính độc hại a) Acesulfam K [12,14,23] * Tính chất: Có dạng tinh thể màu trắng với cấu trúc hóa học tƣơng tự saccharin, có vị ngọt gấp 150-200 lần đƣờng saccaroza, dƣ vị hơi đắng, ổn định hơn aspartam ở nhiệt độ cao và môi trƣờng axit. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Vai trò: Acesulfam K đƣợc sử dụng để tạo vị ngọt trong thức ăn, đồ uống, dƣợc phẩm nhằm tăng cƣờng vị và che dấu những vị khó chịu.
Thƣờng đƣợc dùng phối hợp với các chất ngọt tổng hợp khác nhƣ aspartam, cyclamat. *Tính độc hại: Acesulfam K không cung cấp năng lƣợng cho cơ thể vì nó không tham gia quá trình trao đổi chất và đƣợc thải ra ngoài theo nƣớc tiểu mà không có bất kì sự biến đổi hóa học nào. Do vậy, acesulfam K không độc, không gây các phản ứng xấu và âm tính đối với cơ thể. Không nhận thấy ảnh hƣởng xấu đối với ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng.
Tuy nhiên, hàng ngày không nên đƣa vào cơ thể một lƣợng lớn hơn 0,9 mg/kg trọng lƣợng. Tuy nhiên, chỉ cần một lƣợng rất nhỏ aspartam đã tạo độ ngọt cần thiết. Do đó năng lƣợng chúng ta đƣa vào cơ thể sẽ không đáng kể, vị ngọt của nó chúng ta cảm nhận đƣợc chậm hơn và kéo dài lâu hơn so với đƣờng. Phân hủy dần trong nƣớc nên nƣớc ngọt có chứa aspartam không giữ đƣợc lâu.
Khi trộn aspartam với saccarin hoặc acesulfam K thì hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi hai chất đứng riêng một mình. * Vai trò: Aspartam đƣợc sử dụng để tạo vị ngọt trong thức ăn, đồ uống, dƣợc phẩm, bánh kẹo…nhằm tăng cƣờng vị ngọt và che dấu những vị khó chịu. Thƣờng đƣợc dùng phối hợp với các chất ngọt tổng hợp khác nhƣ acesulfam K, cyclamat. Hiện nay aspartam là chất ngọt rất đƣợc ƣa chuộng.
Nó đƣợc sử dụng rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 sản phẩm nhƣ: bánh kẹo, đồ uống, đồ ăn ít calo không chứa đƣờng cho ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng và ngƣời ăn kiêng, thuốc và vitamin bổ sung (gồm cả những loại cho trẻ nhỏ)… * Tính độc hại: là một chất không độc song các dạng chuyển hóa của nó lại độc. Trong cơ thể, aspartam bị thủy phân thành axit aspartic (40%), phenylalanin LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Cả ba chất trên và sản phẩm chuyển hóa đều đƣợc coi là có vấn đề với sức khỏe con ngƣời. Axit aspartic là một chất kích thích thần kinh, ảnh hƣởng đến hệ thống thần kinh trung ƣơng, gây nên các chứng: nhức đầu, buồn nôn, đau bụng, mệt mỏi, rối loạn giấc ngủ, vấn đề về thị lực, trầm cảm và bệnh suyễn.