MỞ ĐẦU Cùng với xu thế phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa của nƣớc ta hiện nay thì nền công nghệ chế biến, sản xuất thực phẩm cũng đang phát triển với tốc độ chóng mặt, nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu dùng hàng ngày cũng nhƣ phù hợp với thị yếu của xã hội. Tuy nhiên, bản chất của các loại thực phẩm chế biến sẵn không thể để quá lâu ở điều kiện thƣờng, dễ bị hỏng, mốc… vì vậy các chất phụ gia trong thực phẩm với giá thành không quá cao, thƣờng đƣợc thêm vào để làm tăng thời gian bảo quản thực phẩm, đáp ứng đƣợc nhu cầu của thị trƣờng. Việc lựa chọn sử dụng các chất bảo quản và liều lƣợng phụ thuộc vào bản chất của thực phẩm và cách thức chế biến thực phẩm đó. Nhiều khi các nhà sản xuất đã không tuân thủ đúng mức độ cho phép của chất bảo quản, gây nên nhiều vụ ngộ độc thực phẩm, ảnh hƣởng lớn tới sức khỏe con ngƣời.
Vì vậy, việc kiểm soát các chất bảo quản thực phẩm là cần thiết, bảo vệ quyền lợi ngƣời tiêu dùng và sức khỏe cộng đồng. Để xác định đồng thời hàm lƣợng các chất bảo quản nhƣ axit xitric, benzoic và sorbic trong thực phẩm, có rất nhiều phƣơng pháp có thể đáp ứng 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, phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc CE-C4D là phƣơng pháp mới, hiện đại với thiết bị nhỏ gọn, xử lý mẫu nhanh, có thể tự động hóa và triển khai phân tích tại hiện trƣờng, lƣợng mẫu và hóa chất sử dụng ít, chi phí thấp, đảm bảo đƣợc độ chính xác khi xác định các chất bảo quản trong thực phẩm. Do đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Xác định đồng thời axit xitric, benzoic và sorbic trong thực phẩm bằng phương pháp CE- C4D” với mục đích góp phần đánh giá các chất bảo quản thƣờng đƣợc sử dụng này trong một số loại thực phẩm hiện đƣợc bán trên thị trƣờng, đảm bảo an toàn thực phẩm và sức khỏe con ngƣời. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.
Tổng quan về các chất bảo quản 1. Giới thiệu về chất bảo quản Chất bảo quản là các hợp chất vô cơ hay hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp, chúng không phải là một phần của các thành phần chính trong thực phẩm. Chúng đƣợc phân thành 3 loại là: Chất sát khuẩn, các chất kháng sinh và chất chống oxy hóa. Chất bảo quản đƣợc thêm vào thực phẩm để tạo hƣơng vị, màu sắc và 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.
Trong các loại chất bảo quản thực phẩm tự nhiên là: muối, đƣờng, rƣợu, giấm. Đây là những chất bảo quản truyền thống trong thực phẩm cũng đƣợc sử dụng tại nhà trong khi làm dƣa chua, mứt và nƣớc ép. Ngoài ra, đông lạnh, đun sôi, muối đƣợc coi là những cách tự nhiên để bảo quản thực phẩm. Trong phần này, các chất bảo quản thực phẩm nhƣ axit xitric và axit ascorbic hoạt động trên các enzyme và phá vỡ sự trao đổi chất của chúng dẫn đến việc bảo quản.
Chất bảo quản thực phẩm tổng hợp cũng đang đƣợc sử dụng khá phổ biến. Chúng dƣờng nhƣ là tốt nhất và hiệu quả nhất cho việc kéo dài thời hạn sử dụng. Nhóm chất phụ gia bảo quản thực phẩm tổng hợp 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, cácloại penixilin.
- Các chất chống oxy hóa (axit ascorbic, axit xitric, dẫn xuất tocopherol…) có tác dụng làm chậm sự biến chất, ôi khét, biến màu của thực phẩm. Lợi ích và tác hại của phụ gia thực phẩm Các phụ gia thực phẩm có tác dụng tích cực nhƣ tạo đƣợc nhiều sản phẩm phù hợp với sở thích và khẩu vị của ngƣời tiêu dùng, giữ đƣợc chất lƣợng toàn vẹn của thực phẩm cho tới khi sử dụng, tạo sự dễ dàng trong sản xuất, chế biến thực phẩm và làm 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tăng giá trị thƣơng phẩm hấp dẫn trên thị trƣờng, kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm,….khi các nhà sản xuất sử dụng đúng liều lƣợng chất bảo quản. Khi sử dụng phụ gia thực phẩm một cách bừa bãi, nhất là những phụ gia không cho phép dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sức khỏe nhƣ gây ngộ độc cấp tính nếu dùng quá liều cho phép, gây ngộ độc mãn tính. Khi dùng liều lƣợng nhỏ, thƣờng xuyên, liên tục, một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thƣơng lâu dài.
Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thƣ, đột biến gen, quái thai, nhất là các chất phụ gia tổng hợp. Nguy cơ ảnh hƣởng tới chất lƣợng thực phẩm nhƣ phá huỷ các chất dinh dƣỡng, vitamin [5]. Do đó, cần tuân thủ các quy định khi sử dụng chất bảo quản, cụ thể theo ISO (International Standard Organization) và Hội đồng tiêu chuẩn thực phẩm CAC (Codex Alimentarius Commision) gồm hơn 130 nƣớc thành viên, trong đó có Việt Nam. Các quy định cụ thể về các chất phụ gia thực phẩm là do từng quốc gia.
Ở Việt Nam, các chất phụ gia thực phẩm phải nằm trong danh mục cho phép sử dụng và đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật, hàm lƣợng và vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định do Bộ Y tế ban hành. Tổng quan về axit xitric, benzoic và sorbic Axit Xitric (E330) là axit hữu cơ đƣợc sản xuất và sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp (60%), dƣợc phẩm (10%) và các lĩnh vực khác. Axit xitric cung cấp bổ sung hƣơng vị trái cây, tăng hiệu quả chất bảo quản kháng khuẩn, điều chỉnh pH, tạo màu đậm trong kẹo cứng. Nó là chất nhũ hóa trong kem và phô mai chế biến sẵn… Ngoài ra, axit xitric là hợp chất tẩy rửa đƣợc ứng dụng nhiều trong ngành mạ điện, mạ đồng.
[26] Axit Sorbic (E200) đƣợc sử dụng làm chất bảo quản và đƣợc tìm thấy trong thực phẩm, mỹ phẩm và các sản phẩm gia dụng khác. Nó ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc, nấm men và nấm [23]. Axit sorbic đƣợc sử dụng là nguyên liệu chế biến cho muối chua hay làm sữa chua…Dùng nhiều cho chế biến rau quả, rƣợu vang, đồ hộp, chế biến sữa… 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Axit Benzoic (E210) là chất bảo quản đƣợc sử dụng rất nhiều trong thực phẩm. Axit benzoic là một loại axit thơm đơn sắc, dạng tinh thể màu trắng, rất tan trong rƣợu, ete và benzen nhƣng ít tan trong nƣớc.
Axit benzoic có ƣu điểm là không ảnh hƣởng đến mùi và vị của nƣớc ngọt nếu sử dụng với số lƣợng nhỏ. Axit benzoic tồn tại tự nhiên ở nhiều loại thực vật và động vật. Do đó nó là thành phần tự nhiên của nhiều loại thực phẩm bao gồm các sản phẩm sữa [30]. Axit benzoic tác dụng theo cơ chế trực tiếp.
Khi các phân tử axit benzoic khuếch tán vào bên trong tế bào vi sinh vật, nó sẽ tác động lên một số enzyme gây hạn chế sự trao đổi chất, làm ức chế quá trình trao đổi chất của tế bào, ức chế sự phát triển của nấm men, nấm mốc… Axit benzoic còn có khả năng tác dụng lên màng tế bào để hạn chế hấp thu axit amin của tế bào vi sinh vật. Thông tin chung về axit xitric, axit sorbic và axit benzoic Tên chất Axit xitric Axit sorbic Axit benzoic Axit xitric Axit sorbic Axit benzoic Tên hóa học Axit 2-hydroxypropan- Axit 2,4-hexadienoic Axit benzencarboxylic 1,2,3 - tricacboxylic Axit 2-propenylacrylic Axit phenyl carboxylic Công thức C6H8O7 C6H8O2 C6H5COOH phân tử Công thức cấu tạo Khối lƣợng phân tử 192,123 112,12 122,12 pKa1= 3,15; pKa2 = pKa pKa = 4,76 pKa = 4,21 4,77; pKa3 = 6,40 Nhiệt độ sôi 1750C 2280C 2490C Nhiệt độ nóng chảy 1530C 134,50C 1220C 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ứng dụng và tác hại của axit xitric, axit benzoic, axit sorbic 1. Axit xitric: là một axit hữu cơ thuộc loại yếu, nó thƣờng đƣợc tìm thấy trong các loại quả chanh, cam, quýt và bƣởi.
Axit xitric có rất nhiều ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm và đời sống nhƣ: - Đƣợc sử dụng nhƣ là chất tạo hƣơng vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ. - Ngăn chặn màu nâu của rƣợu vang trắng, ngăn chặn độ đục của rƣợu vang rƣợu táo, điều chỉnh pH. - Là chất nhũ hóa trong kem và phô mai chế biến sẵn, là chất chống oxy hóa trong nhiều sản phẩm phô mai. - Có tác dụng giảm tác hại của nƣớc cứng.
- Sử dụng trong công nghệ sinh học, hoạt hóa một số dung dịch tẩy rửa. - Đánh giá vi chất dinh dƣỡng trong phân bón. - Là chất sủi bọt trong bột và là thuốc chống đông máu. [14] Ngoài những ứng dụng khá tốt của axit xitric thì nó còn có một số tác hại sau: - Việc tiếp xúc với axit xitric khô hay đậm đặc có thể gây ra kích ứng da và mắt.
Tiếp xúc gần với mắt có thể gây bỏng và làm mất thị giác. - Việc sử dụng quá nhiều axit xitric cũng dễ làm tổn hại men răng. - Đôi khi hàm lƣợng quá cao axit xitric có thể gây tổn hại cho tóc, do nó mở lớp cutin của tóc. Nó có thể làm mất các chất cần thiết cho tóc và làm tóc bị bạc màu [5].
Axit benzoic: Là dạng axit cacboxylic thơm đơn giản nhất. Nó có khả năng kháng nấm tốt nên đƣợc sử dụng làm chất bảo quản. Cụ thể: - Đƣợc dùng để bảo quản thực phẩm, thuốc lá, keo dính, sản xuất phẩm nhuộm, dƣợc phẩm và chất thơm. - Có khả năng tác động lên màng tế bào để hạn chế sự hấp thu các axit amin của tế bào vi sinh vật và các túi màng.
- Trong y học làm thuốc sát trùng, diệt nấm. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuy nhiên, axit benzoic sẽ gây ra nhiều tác hại nếu sử dụng quá mức độ cho phép: - Ảnh hƣởng tới màu sắc và độ ngon của sản phẩm. - Nƣớc và các rau quả nghiền bảo quản bằng các benzoat thƣờng có màu thâm đen so với sản phẩm sunfit hóa [5]. - Sự kết hợp giữa natri benzoat và axit ascorbic (vitamin C, E300) hình thành benzene, một chất gây ung thƣ.
- Các trƣờng hợp nổi mề đay, viêm mũi hoặc sốc phản vệ khi tiếp xúc bằng miệng, da hoặc đƣờng hô hấp với axit benzoic.