Khóa luận: Xây dựng phương pháp phân tích chất màu cấm trong thịt nướng

Khóa luận nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích các chất màu cấm trong thịt nướng, cung cấp quy trình xử lý và thẩm định phương pháp chi tiết.

• Tác giả: Doãn Thu Huyền
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Thị Thanh Hà
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Xây dựng phương pháp phân tích một số chất màu cấm trong thịt nướng
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về chất màu cấm trong thịt nướng

Chất màu cấm là những hợp chất hóa học được sử dụng trái phép để cải thiện màu sắc của thực phẩm, đặc biệt là thịt nướng. Các chất màu này như Pararosanilin, Chrysoidine và Para Red được cấm sử dụng vì gây hại sức khỏe người tiêu dùng. Việc sử dụng chất màu trái phép trong thịt nướng là vấn đề nghiêm trọng trong an toàn vệ sinh thực phẩm. Những chất này có khả năng gây độc tính, ung thư và các bệnh mãn tính khác. Đó là lý do tại sao phương pháp phân tích chất màu cấm trở nên cực kỳ quan trọng trong kiểm soát chất lượng thực phẩm. Các cơ quan quản lý như Viện Kiểm nghiệm ATVSTP Quốc gia đã đặc biệt chú trọng vào việc xây dựng các phương pháp phân tích hiệu quả.

1.1. Định nghĩa và nguy cơ từ chất màu cấm

Chất màu cấm là các hợp chất không được phép sử dụng trong thực phẩm theo quy định pháp luật. Chúng có độc tính cao, gây ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe. Các chất như Pararosanilin và Chrysoidine được chứng minh gây ung thư, độc gan và ảnh hưởng hệ miễn dịch. Nguy cơ này tăng đặc biệt khi thịt nướng chứa nhiệt độ cao, làm tăng khả năng hấp thụ độc tố.

1.2. Tình trạng sử dụng trái phép hiện nay

Tình trạng trộn chất màu trái phép trong thịt nướng vẫn còn diễn ra ở nhiều địa phương do chi phí rẻ và khó phát hiện. Các chế biến viên sử dụng các chất này để làm cho thịt trông tươi và hấp dẫn hơn. Điều này vi phạm quy định của Bộ Y tế và các tiêu chuẩn quốc tế. Cần có phương pháp kiểm nghiệm chính xác để phát hiện và xử lý.

II. Các phương pháp phân tích chất màu cấm

Hiện nay, có nhiều phương pháp phân tích chất màu cấm được áp dụng để kiểm soát chất lượng thực phẩm. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất. Phương pháp này có khả năng phát hiện chính xác nồng độ chất màu ở mức rất thấp. Kỹ thuật LC-MS/MS (sắc ký lỏng ghép khối phổ) cung cấp độ chính xác cao hơn với khả năng xác định cấu trúc chất. Chiết pha rắn (SPE) được sử dụng để xử lý mẫu, loại bỏ các chất gây nhiễu. Việc tối ưu hóa điều kiện phân tích là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất thu hồi cao và độ lệch chuẩn tương đối thấp.

2.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

HPLC là phương pháp phân tích chất màu tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi. Phương pháp này sử dụng dung dịch chuẩn để so sánh với mẫu thực tế. Detector mảng diode (PDA) cho phép xác định sắc phổ của từng chất màu. Độ giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của HPLC rất tốt, phù hợp với yêu cầu kiểm nghiệm.

2.2. Xử lý mẫu tối ưu

Kỹ thuật xử lý mẫu là bước quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác. Sử dụng acetonitril và dimethyl sulfoxid làm dung môi chiết hiệu quả. Chiết pha rắn (SPE) giúp loại bỏ chất béo, protein trong mẫu thịt nướng. Các muối chiết và bột làm sạch phù hợp được lựa chọn để tối đa hiệu suất thu hồi chất phân tích.

III. Xây dựng và thẩm định phương pháp phân tích

Xây dựng phương pháp phân tích đòi hỏi quá trình thẩm định theo tiêu chuẩn AOAC (Hiệp hội các nhà phân tích chính thống). Cần phải tối ưu điều kiện pha động, hệ dung môi và quy trình xử lý mẫu để đạt hiệu quả tốt nhất. Đường chuẩn của từng chất màu như Pararosanilin, Chrysoidine, Para Red phải được xây dựng chính xác. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) phải đáp ứng yêu cầu pháp luật. Độ lặp lại (RSD%) và độ thu hồi (Recovery) phải nằm trong phạm vi chấp nhận được để đảm bảo độ tin cậy của kết quả phân tích.

3.1. Khảo sát điều kiện hệ pha động

Hệ pha động ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian lưu (retention time) của các chất màu. Khảo sát nồng độ methanol và nước để tối ưu độ phân tách. pH và additive cũng được điều chỉnh để cải thiện độ sắc nét peak. So sánh thời gian lưu từ mẫu chuẩn và mẫu thêm chuẩn xác minh phương pháp.

3.2. Đánh giá hiệu suất phương pháp

Hiệu suất thu hồi (Recovery) của các phương pháp xử lý mẫu được so sánh để chọn tối ưu. Độ lặp lại (RSD%) được kiểm tra qua nhiều lần lặp lại. LOD và LOQ của từng chất màu được xác định, đảm bảo phát hiện được các chất cấm ở nồng độ cho phép. Các mẫu thực được phân tích để xác nhận hiệu quả phương pháp.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kiến nghị

Phương pháp phân tích chất màu cấm được áp dụng để kiểm nghiệm mẫu thịt nướng từ thị trường, các cơ sở sản xuất. Kết quả cho thấy một số mẫu vẫn chứa chất màu trái phép ở nồng độ vượt quy định. Cần tăng cường giám sát, kiểm tra các cơ sở chế biến thực phẩm. Hướng dẫn các doanh nghiệp sử dụng chất màu hợp pháp được phép. Phương pháp phân tích này cần được chuẩn hóa và áp dụng rộng rãi tại các viện kiểm nghiệm trên toàn quốc. Tuyên truyền nguy hại của chất màu cấm để nâng cao ý thức người tiêu dùng.

4.1. Kết quả kiểm nghiệm mẫu thực tế

Các mẫu thịt nướng thu mua từ các khu vực khác nhau được phân tích. Kết quả cho thấy mẫu N1 chứa Pararosanilin vượt mức cho phép. Sắc đồ của các mẫu được so sánh với mẫu trắng để xác định sự hiện diện chất màu. Đường chuẩn được sử dụng để định lượng chính xác nồng độ chất phân tích.

4.2. Kiến nghị và hướng phát triển

Cơ quan quản lý thực phẩm cần thường xuyên kiểm tra sản phẩm thịt nướng. Xây dựng cơ sở dữ liệu về chất màu cấm để hỗ trợ công tác kiểm soát. Đào tạo nhân lực về phương pháp phân tích cho các viện kiểm nghiệm. Xây dựng tiêu chuẩn quốc gia cho kiểm nghiệm chất màu trong thịt nướng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Từ lâu, nhiều ngành công nghiệp đã sử dụng các chất màu để tăng vẻ đẹp cho sản phẩm. Tuy nhiên, nhiều ghi nhận cho thấy các chất màu công nghiệp bị lạm dụng để thêm vào thực phẩm gây ra tác hại nghiêm trọng đối với người dùng, chẳng hạn như tăng động ở trẻ em, ung thư, dị ứng. Xuất phát từ nguyên nhân đó, Việt Nam có quy định về các chất màu được phép sử dụng trong thực phẩm được thống kê trong ―Danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng trong thực phẩm‖ theo Thông tư 24/2019/TT-BYT. Chỉ những chất màu có tên trong danh sách trên mới được quyền thêm vào trong thực phẩm.

Tuy nhiên, hiện nay nước ta vẫn tồn tại tình trạng sử dụng các chất màu tổng hợp ngoài danh sách trên để thêm vào thực phẩm. Theo kết quả kiểm tra của Viện y tế công cộng phân tích thấy có chất màu vàng Auramine O được thêm vào 2 mẫu măng khô: 11.35 µg/kg và 2 mẫu măng tươi luộc: 17. Trên thực tế, tiêu thụ các chất tổng hợp đã tăng 500% trong 50 năm qua và trẻ em là những người tiêu dùng lớn nhất [10]. Các sản phẩm thịt nướng được bày bán tại cổng trường luôn được trẻ em, học sinh yêu thích.

Song loại sản phẩm này có nguy cơ bị tẩm các chất màu trái phép chẳng hạn như: Chrysoidine G, Para Red, Pararosanilin do các chất này có màu sắc gần tương tự sản phẩm thịt nướng, giúp tăng vẻ đẹp của sản phẩm. Để kiểm soát được tình trạng thực tế các sản phẩm thịt nướng có bị trộn thêm chất màu tổng hợp trái phép không, cần có phương pháp xác định các chất màu có trong thịt nướng. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài ―Xây dựng phƣơng pháp xác định một số chất màu trộn trái phép trong thịt nƣớng” đã được thực hiện với mục tiêu: 1. Xây dựng quy trình xác định một số chất màu trộn trái phép trong thịt nướng 2.

Áp dụng phương pháp xây dựng được để kiểm định các mẫu thịt nướng thu thập được trên địa bàn Hà Nội 1 CHƢƠNG 1. Tổng quan về chất màu 1. Giới thiệu chung Chất màu là những chất nhuộm có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp được thêm vào thực phẩm để thay thế màu sắc bị mất đi trong quá trình sản xuất, tạo một màu nhất định cho sản phẩm hay tăng thêm màu sắc và tính thẩm mĩ, giá trị cảm quan cho thực phẩm. Các ghi chép lịch sử cho thấy chất màu đã được thêm vào thực phẩm từ năm 1500 trước Công nguyên để cải thiện sự hấp dẫn thị giác đối với người tiêu dùng, để che giấu các biến đổi màu sắc tự nhiên, để tạo màu cho thực phẩm không có màu hoặc có sự thay đổi màu sắc và để bù đắp màu sắc bị mất đi trong quá trình chế biến thực phẩm.

Các chất tạo màu được sử dụng trong thực phẩm (và mỹ phẩm) vốn chỉ có nguồn gốc từ tự nhiên (từ thực vật, động vật và khoáng chất), cho đến giữa thế kỷ XIX, đã xuất hiện thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên và theo sau đó là sự phát triển của ngành công nghiệp thuốc nhuộm châu Âu, nơi sản xuất ra vô số các chất tạo màu, nhanh chóng đứng vững trong nền công nghiệp thực phẩm [27].Nguy cơ từ chất màu Vào đầu những năm 1970, ở San Francisco, bác sĩ dị ứng Benjamin Feingold đã quan sát thấy rằng thuốc nhuộm thực phẩm, một số thành phần tự nhiên và tổng hợp khác của thực phẩm có thể gây ra chứng hiếu động và các hành vi suy giảm khác ở bệnh nhân trẻ em và người lớn [16]. Kể từ năm 2008, CSPI (Center for Science in the Public Interest – tổ chức phi lợi nhuận tại Washington D.C, Mỹ) đã thu thập được gần 2.000 trường hợp từ các bậc phụ huynh có con cái có phản ứng bất lợi với chất màu. Vì mối nguy hại này nên hiện nay các nước châu Âu đã cấm trộn trái phép dùng một số chất màu (Tartarazine, Sunset Yellow, Allura Red…) trong thực phẩm. Theo các tài liệu khoa học, sudan (từ 1-4) đều là những chất gây ung thư.

Sudan vào cơ thể sẽ tách các amine và tạo ra những chất gây đột biến gen tạo ra sự 2 tăng sinh không kiểm soát của tế bào và gây ung thư. Đặc biệt sudan 1 gây nên đột biến gen mạnh dẫn đến tạo thành các khối u ác tính. Dùng liều cao sudan 1 sẽ gây ra các nốt tăng sinh ở gan được coi là yếu tố tiền ung thư [39,41]. Trước tác hại do một số loại chất màu gây ra, các quốc gia trên thế giới đều có quy định nghiêm ngặt về tiêu chuẩn và các loại chất màu được sử dụng.

Tuy nhiên vẫn xuất hiện tình trạng sử dụng chất màu trộn trái phép trái phép. Tình trạng trộn chất màu trái phép Trên thế giới, năm 2013, tại Ấn Độ một nghiên cứu [34] trên toàn quốc đã phát hiện ra rằng nhiều chất tạo màu được sử dụng trong đồ ngọt và đồ ăn là thuốc nhuộm bất hợp pháp và độc hại không được sử dụng trong thực phẩm. Mukul Das tại Viện nghiên cứu độc chất Ấn Độ , Lucknow và các đồng nghiệp nhận thấy rằng mặc dù đã có sự suy giảm tổng thể trong việc sử dụng màu bất hợp pháp trong những năm gần đây, chúng vẫn được sử dụng rộng rãi. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện chất màu bất hợp pháp và có khả năng độc hại trong khoảng 16% đồ ngọt và đồ ăn thử nghiệm.

Họ cũng phát hiện ra rằng ngay cả với đồ ngọt có chứa màu an toàn, 58% đã vượt quá giới hạn 100 mg / kg được xác định bởi Cơ quan Tiêu chuẩn và An toàn Thực phẩm Ấn Độ (FSSAI). Ngoài ra cũng có báo cáo rằng một loại sữa đậu nành [22,24] được dùng phổ biến ở Trung Quốc, cá ngừ vây vàng [20], đậu que khô [12] được trộn thêm Chrysoidine. Việc sử dụng Rhodamin B, Auramine O được báo cáo tại Malaysia (2010) [19], Philipine (2013) [29]. Tại Việt Nam, ngày 02 tháng 02 năm 2010, sở y tế Thành phố Hồ Chí Minh đã lấy mẫu ớt bột và mẫu gia vị có màu đỏ tại cơ sở Kim Nga- quận Bình Tân để kiểm tra kết quả đã phát hiện mẫu ớt bột sản xuất ngày 20 tháng 01 năm 2010 có chứa 51 mg/kg rhodamine B và các mẫu bột gia vị nhuộm màu đỏ lấy cùng ngày có chứa 33,4 mg/kg.

Cơ sở này buộc phải tiêu hủy 77,5kg ớt bột và 258kg gia vị có màu đỏ vì không đảm bảo vệ sinh an toàn [5]. Năm 2016, Chi cục an toàn vệ sinh thực phẩm thành phố Hồ Chí Minh (Chi cục) đã triển khai lấy các mẫu măng tươi qua luộc và măng khô tại hai chợ trên địa bàn Thành phố gửi Viện Y tế công cộng phân tích. Kết quả: 04/04 mẫu phát hiện có chất nhuộm mầu vàng Auramine O với hàm lượng 2 mẫu măng khô: 11,84 µg/kg; 41,35 µg/kg và 2 mẫu măng tươi luộc: 17,06 µg/kg; 3108,94 µg/kg [3]. Các quy định hiện hành Tại châu Âu, việc sử dụng chất tạo màu sắc trong thực phẩm phải tuân theo các quy định do Ủy ban Châu Âu quy định (EC) số 1333/2008 (Ủy ban châu Âu, 2008b) [14].

Tại Mỹ, các chất phụ gia màu bắt buộc phải được FDA chấp thuận trước và được liệt kê trong Mục 21 của Bộ luật Quy định Liên bang (CFR, 2014) [36] trước khi sử dụng trong thực phẩm và các sản phẩm khác do FDA quản lý. Các chất phụ gia màu được phép sử dụng được liệt kê trong 21 CFR phần 73, 74, 81 và 82. Các yêu cầu về nhận dạng, thông số hóa học, cách sử dụng và các hạn chế được bao gồm trong các quy định niêm yết. Ngoài ra, một số chất phụ gia màu phải được chứng nhận theo lô bởi FDA, điều đó có nghĩa rằng các nhà hóa học của FDA kiểm tra một mẫu từ mỗi lô mới để đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật phụ gia màu tương ứng.

Tại Việt Nam, Thông tư 24/2019/TT-BYT về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm ban hành ―Danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng trong thực phẩm‖ [2]. Chỉ những chất màu có tên trong danh sách mới được phép thêm vào thực phẩm (phụ lục 1). Các chất màu nghiên cứu Theo Cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu (EFSA), khoảng 70% tất cả các thuốc nhuộm sử dụng trong sản xuất thực phẩm là thuốc nhuộm azo. Trong các màu thực phẩm tổng hợp, azo-dyes là nhóm lớn nhất và có thể cung cấp các sắc thái màu từ vàng, đỏ, xanh và đen (Luck và Kuhnert, 1998 [25]).

Thuốc nhuộm Azo là màu thực phẩm tổng hợp hoàn toàn. Những màu này được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học cho ph p chúng được sản xuất với độ tinh khiết cao, chất lượng không đổi và số lượng lớn. Chúng có một số lợi thế so với chất màu tự nhiên về độ nhạy cảm với nhiệt, ánh sáng và tương tác hóa học. Ngoài ra, những màu này đều vô vị và cho màu sắc có cường độ cao (Otterstadter, 2007 [15]).

Dựa vào cấu trúc hóa học có nhóm azo để phân loại nhóm màu này, thông thường nhóm azo liên kết hai hệ thống thơm. Tùy thuộc vào số lượng nhóm azo trong cấu trúc phân tử, màu azo có thể được phân loại thành các hợp chất mono-, di-, tri-, tetra- và poly-azo 4 13. Erdal Ertas , Hayrettin O¨ zer, Cesarettin Alasalvar (2007), ―A rapid HPLC method for determination of Sudan dyes and Para Red in red chilli pepper‖, Food Chemistry, ELSEVIER. European Commission (2008), Regulation (EC) No.

1333/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on food additives, European Commission 2008b.G (2007), ―HandbuchderLebensmitteltoxikologie—Belastungen,Wirkungen, Lebensmittelsicherheit, Hygiene‖. Feingold BF (1973), ―Adverse reactions to food additives‖, The American Medical Association Annual Meeting, Chicago, IL. Feng Feng, Yansheng Zhaoa, Wei Yonga, Li Suna, Guibin Jiangb, Xiaogang Chu (2011), ―Highly sensitive and accurate screening of 40 dyes in soft drinks by liquid chromatography–electrospray tandem mass spectrometry”, Journal of Chromatography B, ELSEVIER. Food and Drug Administration – United states (2018), Guidance for industry- Bioanalytical method validation.

Food Safety Net (2010), Colouring in belacan can cause cancer.P (2010), ―Liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of chrysoidine in yellow-fin tuna‖, Food Chem, ELSEVIER. Haoyu Sun, Yingxue Liu , Meng Li, Songlin Han, Xudan Yang , Rutao Liu (2015), ―Toxic Effects of Chrysoidine on Human Serum Albumin: Isothermal Titration Calorimetry and Spectroscopic Investigations‖, The Journal of Biological and Chemical Luminescence. Ji Shu-juan, Zhang Qing-huan, Shen Yi-xiao (2010), ―Screening for colour developer and optimization of reaction conditions for fast determination of basic orange II in foods‖, Food Science. Joan Stevens (2011),―Determination of Banned Dyes in Food Source by QuEChERS and LC MS/MS Analysis‖, Agilent Technologies 24.YX (2007), ―Simultaneous determination of chrysoidine and auramine O in bean products by HPLC‖, Chinese Journal of Chromatography.