ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê của hiệp hội bia, rượu, nước giải khát Việt Nam (VBA), ở nước ta lượng rượu bất hợp pháp nằm ngoài sự quản lý của nhà nước chiếm tới 63% tổng khối lượng lít cồn nguyên chất được tiêu thụ tại Việt Nam, lượng rượu được quản lý bởi cơ quan chức năng chỉ chiếm 37%. Không chỉ tại Việt Nam, khu vực ASEAN cũng được dự báo rằng vào năm 2025, lượng rượu bia không được quản lý sẽ tăng cao. Tại Việt Nam, rượu tự nấu được ưa chuộng hàng đầu vì giá thành rẻ và dễ mua. Việc sản xuất rượu thủ công của các hộ gia đình không đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm.
Người dân không có đầy đủ kiến thức về các chất độc và cách loại bỏ tạp chất có trong rượu, nhiều khi còn trộn thêm cồn công nghiệp (methanol) để tăng dung tích và giảm chi phí. Việc quản lý rượu thủ công còn lỏng lẻo làm nguy cơ gây ngộ độc rượu tăng cao. Ngoài rượu thủ công, nhiều cơ sở và doanh nghiệp cố tình sản xuất rượu giả, rượu nhái để thu lợi nhuận cao. Sau khi sử dụng cồn công nghiệp không qua xử lý độc tố để pha với nước thành rượu, các doanh nghiệp làm rượu giả đã sử dụng nhiều biện pháp để làm giả bao bì, hình thức để qua mắt cơ quan chức năng và người tiêu dùng.
Một trong những biện pháp làm giả rượu là lấy chai rỗng sau khi sử dụng của các rượu ngoại để đánh vào tâm lý sính ngoại của người dân vì ruột rượu bị làm giả khó có thể phát hiện bằng mắt thường. Rượu thủ công và rượu giả hiện nay được bày bán tự do ở nhiều tiệm tạp hóa, các cơ sở buôn bán nhỏ lẻ mà không có sự kiểm soát của các cơ quan chức năng. Vài năm gần đây, tình trạng ngộ độc rượu ngày càng trở nên nghiêm trọng. Ngày 9/11/2022, tại bệnh viện đa khoa tỉnh Kiên Giang có 5 bệnh nhân nhập viện cấp cứu vì ngộ độc methanol, trong 5 bệnh nhân có 2 người tử vong.
Ngày 13/2/2023, tại Nghệ An có 5 người phải nhập viện cấp cứu sau khi uống rượu. Ngày 28/4/2023, tại Cà Mau có 8 người nhập viện vì ngộ độc rượu methanol, trong 8 bệnh nhân có 1 người tử vong. Theo thống kê của Cục An toàn thực phẩm-Bộ y tế, 10 năm qua, trên toàn quốc có 500 người bị ngộ độc do sử dụng rượu không đảm bảo chất lượng, trong đó có hơn 100 ca tử vong. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “ Xây dựng phương pháp định lượng methanol, rượu bậc cao và furfural trong rượu trắng bằng GC-FID” với 2 mục tiêu: - Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng methanol, rượu bậc cao và furfural trong rượu trắng bằng GC-FID.
- Áp dụng phương pháp đã được thẩm định để kiểm tra 1 số mẫu rượu trắng đang lưu hành trên thị trường. Tổng quan về rượu trắng 1. Phân loại rượu trắng Rượu trắng được chia làm 2 loại: - Rượu trắng chưng cất (white distilled spirit): đồ uống có cồn được chưng cất từ dịch lên men có nguồn gốc tinh bột hoặc các loại đường. - Rượu trắng pha chế (white blended spirit): đồ uống có cồn được pha chế từ nước, cồn thực phẩm và phụ gia thực phẩm [2].
Các tạp chất có trong rượu trắng Trong rượu trắng, tồn tại các nhóm tạp chất: - Nhóm carbonyl: Aldehyd béo là thành phần carbonyl chủ yếu (trong đó acetadehyd thường chiếm hơn 90% tổng lượng aldehyd). Nhóm chất này được chưng với nước và rượu một cách dễ dàng nên nó được tìm thấy trong tất cả các loại rượu trắng [7], [14]. Ngoài ra, trong rượu trắng còn có các thành phần carbonyl khác như: aldehyd không no, aldehyd thơm, cetone béo, monocetone không no,…. Acid decanoic, acid octanoic và acid doecanoic cũng được tìm thấy trong rượu.
Các acid này được tạo thành chủ yếu từ nấm men trong quá trình nên men [14]. - Alcol: thành phần nhóm alcol trong rượu trắng gồm có methanol và rượu bậc cao [14]. Các rượu bậc cao được tìm thấy trong rượu bao gồm: Propanol, alcohol isobutyl, alcol amylic … - Este : Dưới tác dụng của enzym esteraza của nấm men, các alcol và acid hình thành trong quá trình lên men và chưng cất kết hợp với nhau để tạo ra este. Loại este chủ yếu trong rượu trắng là etyl acetat [7].
Giới hạn tạp chất trong rượu trắng được quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam và được trình bày tại bảng 1. Trong bài nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu tiến hành phân tích các tạp chất Methanol, rượu bậc cao (propanol, alcol amylic, alcohol isobutyl) và furfural trong rượu trắng.1: Tiêu chuẩn về giới hạn hàm lượng các tạp chất trong rượu trắng được quy định trong TCVN 7043:2013 [2] Mức giới hạn Tên chỉ tiêu Rượu trắng chưng Rượu trắng pha chế cất Hàm lượng ethanol, % thể tích ở 20 oC Tự công cố Tự công bố Hàm lượng methanol, mg/L ethanol 100o Không lớn hơn 2000 Không lớn hơn 100 Hàm lượng rượu bậc cao, tính theo metyl-2 - Không lớn hơn 5 Propanol-1, mg/L ethanol 100o Hàm lượng aldehyd, tính theo Tự công bố Không lớn hơn 5 acetaldehyd, mg/L ethanol 100o Hàm lượng este, tính theo etyl acetat, - Không lớn hơn 13 mg/L ethanol 100o Hàm lượng Furfural Không có Không có 1. Tổng quan về Methanol Methanol là một loại cồn độc hại. Methanol ít phổ biến hơn ethanol, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp làm dung môi, trong sản xuất formadehyd và các chất methyl hóa và làm hóa chất trong các phòng thí nghiệm [12].
Methanol cũng tồn tại trong tự nhiên ở người, động vật và thực vật. Nguồn cung cấp methanol chính cho con người là từ các loại thực phẩm như rau quả tươi, đồ uống lên men, nước ép trái cây… Hầu hết các vụ ngộ độc methanol có nguyên nhân từ việc tiếp xúc với không khí có nhiều hơi methanol hoặc uống nhầm hay dùng loại rượu có chứa nhiều tạp chất là methanol [6]. Công thức cấu tạo Hình 1.1: Cấu trúc phân tử của Methanol - Danh pháp IUPAC: Methanol - Tên khoa học: Alcol methylic - Công thức phân tử: CH3OH - Khối lượng phân tử: 32,04 đvC [5] Tính chất vật lý - Methanol là chất lỏng, không màu, dễ bắt lửa. Trộn lẫn được với nước và ethanol - Tỉ trọng ở 20oC: 0,791 đến 0,793 - Điểm sôi: 64oC đến 65oC [5] 3 - Methanol có mùi nhẹ nên khó phát hiện trong các chất lỏng hỗn hợp [12] Độc tính của Methanol và cơ chế gây độc Liều gây độc ở người đã được báo cáo nằm trong khoảng 30-240 mL.
Khi đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa, Methanol được hấp thu nhanh chóng (cũng như khi đi qua da và phổi [12]. Bản thân methanol có độc tính thấp nhưng khi đi vào cơ thể nó được chuyển hóa thành các chất có độc tính cao (formandehyd và acid formic) và tích tụ trong loài linh trưởng do lượng acid folic hạn chế của loài này [16]. Format được chứng minh là nguyên nhân gây độc tính đối với mắt của các loài linh trưởng [12], [15], [16], [17], [21]. Trong giai đoạn đầu ngộ độc Methanol, các tác động có hại xảy ra do sự tích tụ acid formic dẫn tới nhiễm toan chuyển hóa.
Sau đó, nồng độ format tăng lên, ức chế chuỗi hô hấp tế bào dẫn đến sản xuất lactat làm tình trạng nhiễm toan tăng lên nghiêm trọng [12]. Triệu chứng ngộ độc methanol Thường xuất hiện muộn (12-24h) do quá trình chuyển hóa trên cần thời gian để diễn ra trong cơ thể. Trước khi có các triệu chứng cụ thể, dấu hiệu duy nhất dùng để nhận biết là tình trạng say nhẹ như say rượu ethanol [16]. Các triệu chứng cụ thể của ngộ độc methanol là: - Ngộ độc cấp tính: chóng mặt, nhức đầu, buồn ngủ.
Sau đó, bệnh nhân có các triệu chứng rối loạn tiêu hóa: nôn (có thể nôn ra máu), đau bụng, tiêu chảy và các triệu chứng khác như: hạ huyết áp, mặt và môi tím xám, đồng tử giãn, khó thở, phù phổi. - Ngộ độc mạn tính: bao gồm các rối loạn về tiêu hóa và các rối loạn về thị giác như: teo thần kinh thị giác, giảm thị lực có thể dẫn đến mù lòa vĩnh viễn [6], [15], [17], [22], [18]. Tổng quan về rượu bậc cao (Propanol, alcol amylic, alcohol isobutyl) Trong quá trình lên men rượu, một trong các sản phẩm phụ được tạo thành là các rượu có số lượng carbon lớn hơn 2 (gọi chung là rượu bậc cao). Công thức cấu tạo của Propanol Hình 1.2: Cấu trúc phân tử của Propanol - Danh pháp IUPAC: Propan-1-ol - Tên khoa học: Propan-1-ol, n-Propyl alcol 4 - Công thức phân tử: C3H8O - Khối lượng phân tử: 60,1 đvC [5] Tính chất vật lý của Propanol - Propanol là chất lỏng, không màu - Tỉ trọng ở 20oC: 0,802 đến 0,806 - Lượng cất được khoảng từ 96oC đến 99oC không được nhỏ hơn 95% [5].
Công thức cấu tạo của Alcol amylic Hình 1.3: Cấu trúc phân tử của Alcol amylic - Danh pháp IUPAC: Pentan-1-ol - Tên khoa học: Alcol isoamylic, 3-methylbutan-1-ol - Công thức phân tử: C5H12O - Khối lượng phân tử: 88,15 đvC [5] Tính chất vật lý của Alcol amylic - Alcol amylic là chất lỏng, không màu. - Khối lượng riêng: khoảng 0,81 g/mL - Nhiệt độ sôi: Khoảng 130oC [5] Công thức cấu tạo của Alcohol isobutyl Hình 1.4: Cấu trúc phân tử của Alcohol isobutyl - Danh pháp IUPAC: 2-methylpropan-1-ol - Tên gọi khác: Isobutanol, Isoptopyl carbinol, Alcohol isobutyl - Công thức phân tử: C4H10O - Khối lương phân tử: 74,12 ĐvC [10] Tính chất vật lý Alcohol isobutyl - Nhiệt độ sôi: 99,58oC - Điểm nóng chảy: 74,01oC - Khối lượng riêng: 0,803 [10] Tác động của rượu bậc cao tới rượu trắng Các rượu bậc cao trong đó có: Propanol, Alcohol isobutyl, Alcol amylic không 5 gây độc cho gen, không gây độc khi sử dụng liều lặp lại trong thời gian dài, không có độc tính đối với sự phát triển và sinh sản, không mẫn cảm với da, không có độc tính hô hấp cục bộ [10], [11], [9]. Rượu bậc cao chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ nhưng nếu lẫn vào trong rượu trắng sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm, gây ra mùi hôi khó chịu [7]. Tổng quan về furfural Furfural được sử dụng làm dung môi và nguyên liệu thô trong sản xuất nhựa PFF và trong các xưởng đúc để làm khuôn đúc kim loại.
Ở người furfural chuyển hóa thành axid furoic và được thải qua đường nước tiểu [12]. Công thức cấu tạo của furfural Hình 1.