Tài liệu Tách và định lượng đồng thời một số phẩm màu trong thực phẩm bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (hplc)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ HẢI YẾN TÁCH VÀ ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI MỘT SỐ PHẨM MÀU TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÍ LỎNG HIỆU NĂNG CAO ( HPLC) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ HẢI YẾN TÁCH VÀ ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI MỘT SỐ PHẨM MÀU TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÍ LỎNG HIỆU NĂNG CAO ( HPLC) Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN TRUNG NCS. VŨ THỊ TRANG Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến PGS.TS. Nguyễn Xuân Trung, NCS. Vũ Thị Trang đã giao đề tài, chỉ dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới ban lãnh đạo Viện kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia, PGS. TS. Lê Thị Hồng Hảo đã tạo điều kiện, giúp tôi hoàn thành đề tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các anh chi ̣trong Khoa chất lượng phụ gia và chất hỗ trợ chế biến thực phẩm - Viê ̣n Kiể m nghiê ̣m an toàn vê ̣ sinh thực phẩ m Quố c gia đã quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này . Cuố i cùng, tôi xin gửi lời biế t ơn sâu sắ c tới gia đình , bạn bè đã luôn bên cạnh chia sẻ khó khăn, đô ̣ng viên và giúp đỡ tôi trong ho ̣c tâ ̣p cũng như trong cuộc số ng . Do thời gian thực hiê ̣n đề tài có hạn nên không tránh những thiế u s ót, rấ t mong nhâ ̣n đươ ̣c ý kiế n đóng góp của thầ y cô và các ba ̣n để luận văn này được hoàn thiện hơn. Hà Nội, Ngày 30 tháng 11 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Hải Yến DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt AOAC Association of Official Analytical Community Hiệp hội cộng đồng phân tích chính thức CAC Codex Alimentarius Committee Ủy ban mã thực phẩm GMP Good Manufacturing Practices Thực hành sản xuất tốt HPLC High high performance liquidchromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao HPTLC High performance thin layer chromatography sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives Uỷ ban chuyên gia phối hợp FAO/WHO về phụ gia thực phẩm LCMS/MS Liquid chromatography tandem mass spectrometry Sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện LOQ Limit of quantification Giới hạn định lượng MS Mass spectrometry Khối phổ NP-HPLC Normal phase- High high performance liquidchromatography Sắc ký pha thường RP-HPLC Revesed phase- High high performance liquidchromatography Sắc ký pha đảo R(%) Recovery Hiệu suất thu hồi SPE Solid phase extraction Chiết pha rắn SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn S/N Signal to noise ratio Tỷ lệ tín hiệu chia cho nhiễu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Tartrazine ................................................................. 10 Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Amaranth ................................................................. 10 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Indigocarmin ............................................................ 11 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Ponceau 4R .............................................................. 12 Hình 1.5. Công thức cấu tạo của Sunset Yellow .......................................................... 12 Hình 1.6. Công thức cấu tạo của Allura red ................................................................. 13 Hình 1.7. Công thức cấu tạo của Fast green ................................................................. 14 Hình 1.8. Công thức cấu tạo của Camoisine ................................................................ 15 Hình 1.9. Công thức cấu tạo của Erythrosine ............................................................... 15 Hình 1.10. Công thức cấu tạo của Brillant Blue........................................................... 16 Hình 2.1. Quy trình phân tích một số phẩm màu ......................................................... 27 Hình 3.1: Hình dạng phổ hấp thụ của các phẩm màu khi sử dụng detector PDA ........ 30 Hình 3.2. Sắc đồ chuẩn 10 phẩm màu phân tích trên cột X-Brigde C18....................... 31 Hình 3.3. Sắc đồ chuẩn 10 phẩm màu phân tích trên cột IntertSustain C18 ................. 32 Hình 3.4. Sắc đồ chuẩn 10 phẩm màu phân tích trên cột Symmetry C18 ..................... 33 Hình 3.5. Sắc ký đồ HPLC đối với các chế độ gradient thử nghiệm với hệ dung môi NaH2PO4 0.05 M – ACN............................................................................................37 Hình 3.6. Sắc ký đồ HPLC đối với các chế độ gradient thử nghiệm với hệ dung môi NaH2PO4 0.05 M – MeOH............................................................................................ 39 Hình 3.7. Sắc ký đồ HPLC đối với các chế độ gradient thử nghiệm với hệ dung môi NaH2PO4 0.01 M – MeOH............................................................................................ 41 Hình 3.8. Ảnh hưởng của dung môi loại béo đến độ thu hồi của các phẩm màu ........ 44 Hình 3.9. Ảnh hưởng của dung môi chiết mẫu đến độ thu hồi của các phẩm màu ...... 45 Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH trong quá trình chiết mẫu ............................................ 46 Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình chiết mẫu .................................... 47 Hình 3.12. Quy trình chiết mẫu xác định một số phẩm màu trong thực phẩm ........... 48 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Phân nhóm, chức năng công nghệ và qui định của các chất phụ gia TP ... ........ 2 Bảng 1.2. Phân loại chất phụ gia theo khoảng số INS. ............................................... 4 Bảng 1.3. Chỉ tiêu hàm lượng các phẩm màu được phép sử dụng trong thực phẩm ... 18 Bảng 3.1. Các gradient thử nghiệm với pha động là NaH2PO4 0.05 M – ACN .......... 36 Bảng 3.2. Thời gian lưu (tR), độ phân giải (RS), hệ đối xứng pic (AS) của fast green, camoisine, erythrosine ứng với từng chế độ gradient ................................................. 36 Bảng 3.3. Các gradient thử nghiệm với pha động là NaH2PO4 0.05 M – MeOH ........ 38 Bảng 3.4. Thời gian lưu (tR), độ phân giải (RS), hệ đối xứng pic (AS) của fast green, camoisine, erythrosine ứng với từng chế độ gradient ................................................. 38 Bảng 3.5. Các gradient thử nghiệm với pha động là NaH2PO4 0.01 M – MeOH ....... 40 Bảng 3.6: Thời gian lưu (tR), độ phân giải (RS), hệ đối xứng pic (AS) của fast green, camoisine, erythrosine ứng với từng chế độ gradient ................................................. 40 Bảng 3.7. Khoảng tuyến tính và đường chuẩn của tartrazine ..................................... 49 Bảng 3.8. Khoảng tuyến tính và đường chuẩn của amaranth ...................................... 50 Bảng 3.9. Phương trình đường chuẩn của 10 phẩm màu ................................................. 53 Bảng 3.10. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của các chất phân tích ........... 54 Bảng 3.11. Độ lặp lại của các phẩm màu trên nền mẫu bánh ..................................... 55 Bảng 3.12. Độ lặp lại của các phẩm màu trên nền mẫu thạch...................................... 56 Bảng 3.13. Độ thu hồi của phương pháp với 10 phẩm màu trên nền mẫu bánh ........ 58 Bảng 3.14. Độ thu hồi của phương pháp với 10 phẩm màu trên nền mẫu thạch ....... 60 Bảng 3.15. Kết quả phân tích một số mẫu bánh, kẹo, thạch ....................................... 62 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU......................................................................................................................1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .........................................................................................2 1.1. Tổng quan về phụ gia thực phẩm .............................................................................2 1.1.1. Phụ gia thực phẩm là gì ? .....................................................................................2 1.1.2. Phân loại phụ gia thực phẩm .................................................................................2 1.1.3. Vai trò của các loại phụ gia thực phẩm .................................................................6 1.1.4. Ảnh hưởng của phụ gia thực phẩm đến sức khỏe con người ...............................7 1.2. Giới thiệu về phẩm màu thực phẩm .........................................................................8 1.2.1. Định nghĩa .............................................................................................................8 1.2.2. Phân loại phẩm màu thực phẩm ............................................................................8 1.2.3. Hiện trạng sử dụng phẩm màu trong thực phẩm . .................................................8 1.3. Tổng quan về một số phẩm màu thường được sử dụng trong thực phẩm ................9 1.3.2. Chỉ tiêu hàm lượng các phẩm màu được phép sử dụng trong thực phẩm .......... 17 1.4. Các phương pháp xác định phẩm màu .................................................................. 19 1.4.1. Phương pháp định tính xác định phẩm màu không được phép sử dụng ............ 19 1.4.2. Phương pháp xác định các phẩm màu được phép sử dụng trong thực phẩm ..... 19 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 24 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 24 2.2. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ nghiên cứu ............................................................. 24 2.2.1. Hóa chất ............................................................................................................. 24 2.2.2. Thiết bị ................................................................................................................. 25 2.2.3. Dụng cụ............................................................................................................... 25 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 25 2.4. Thẩm định phương pháp phân tích ...................................................................... 28 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................. 29 3.1. Tối ưu điều kiện xác định các phẩm màu tổng hợp trên hệ thống HPLC ............. 29 3.1.1. Lựa chọn detector ............................................................................................... 29 3.1.2. Lựa chọn cột sắc ký ........................................................................................... 30 3.1.3. Tối ưu thành phần pha động ............................................................................. 34 3.1.4. Lựa chọn thể tích bơm mẫu ................................................................................ 41 3.2. Tối ưu quy trình xử lý mẫu ................................................................................... 43 3.2.1. Tối ưu dung môi loại chất béo ........................................................................... 43 3.2.2. Tối ưu dung môi chiết mẫu ................................................................................ 44 3.2.3. Tối ưu pH chiết mẫu ........................................................................................... 46 3.2.4. Tối ưu nhiệt độ chiết mẫu .................................................................................. 46 3.3. Đánh giá phương pháp phân tích ........................................................................... 49 3.3.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và lập đường chuẩn ................................................ 49 3.3.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp .... 53 3.3.3. Độ lặp lại của phương pháp ............................................................................... 54 3.3.4. Độ thu hồi của phương pháp .............................................................................. 57 3.4. Kết quả phân tích mẫu thực ................................................................................... 62 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 65 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU An toàn thực phẩm là việc bảo đảm để thực phẩm không gây hại đến sức khỏe, tính mạng con người [5]. An toàn thực phẩm là vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt, được tiếp cận và sử dụng với thực phẩm an toàn đang trở thành quyền cơ bản đối với mỗi con người. Hiện nay, với sự phát triển của khoa học và công nghệ đưa vào các khâu sản xuất giúp tăng năng suất cây trồng và vật nuôi cải thiện đời sống con người.Trước đây, trong quá trình sản xuất, chế biến thực phẩm con người đã biết cho thêm một số chất vào thực phẩm để bảo quản, nâng cao chất lượng hoặc làm tăng tính hấp dẫn của thực phẩm như ướp muối, trộn thính, nhuộm màu thức ăn bằng các loại lá, củ, quả, hạt… các chất thêm vào như vậy được gọi là phụ gia thực phẩm. Phẩm màu thực phẩm là một trong số những nhóm phụ gia thực phẩm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Chúng được bổ sung vào thực phẩm với mục đích tạo cho sản phẩm có màu sắc đẹp, tăng tính hấp dẫn đối với người tiêu dùng, hoàn toàn không có giá trị về mặt dinh dưỡng [5]. Những thức ăn có chứa phẩm màu trong danh mục được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm của Bộ Y tế, dưới mức giới hạn dư lượng cho phép thì không gây ảnh hưởng độc hại cho sức khoẻ người tiêu dùng.Tuy nhiên, sử dụng phụ gia thực phẩm, chất hỗ trợ chế biến thực phẩm đã quá thời hạn sử dụng, ngoài danh mục được phép sử dụng hoặc trong danh mục được phép sử dụng nhưng vượt quá giới hạn cho phép, sử dụng hóa chất không rõ nguồn gốc, hóa chất bị cấm sử dụng trong hoạt động sản xuất, kinh doanh thực phẩm sẽ rất có hại đến sức khoẻ, có thể gây ngộ độc cấp tính, hậu quả sử dụng lâu dài tích luỹ cao có thể gây ung thư. [5] Vì vậy việc xác định hàm lượng các loại phẩm màu thực phẩm có mặt trong các loại thực phẩm là một vấn đề vô cùng cấp thiết hiện nay. Đây cũng chính là lí do chúng tôi chọn đề tài: “Tách và định lượng đồng thời một số phẩm màu trong thực phẩm bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao( HPLC)” nhằm 2 mục tiêu: 1. Xây dựng phương pháp tách và định lượng đồng thời một số phẩm màu trong thực phẩm 2. Áp dụng phương pháp để tách và định lượng một số phẩm màu trong một số mẫu thực phẩm. 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về phụ gia thực phẩm 1.1.1. Phụ gia thực phẩm là gì ? [5] Phụ gia thực phẩm là chất được chủ định đưa vào thực phẩm trong quá trình sản xuất, có hoặc không có giá trị dinh dưỡng, nhằm giữ hoặc cải thiện đặc tính của thực phẩm. 1.1.2. Phân loại phụ gia thực phẩm 1.1.2.1. Phân loại theo nhóm chức năng Các phụ gia thực phẩm có thể phân chia thành vài nhóm, mặc dù có một số phần chồng lẫn giữa các thể loại này.[11] Bảng 1.1: Phân nhóm, chức năng công nghệ và qui định của các chất phụ gia TP TT Tên nhóm 1. Chất điều vị 2. Chất làm ẩm 3. Chất tạo xốp 4. Chất chống đông vón 5. 6. 7. 8. 9. 10. Chất giữ màu Chất chống oxy hoá Chức năng công nghệ Qui định Làm tăng hoặc khơi dậy hương vị có QCVN 4-1:2010/BYT trong thực phẩm Bảo vệ thực phẩm khỏi bị khô do làm giảm tác dụng của môi trường khí QCVN 4-2:2010/BYT quyển có độ ẩm thấp Một chất hoặc hỗn hợp các chất sinh QCVN 4-3:2010/BYT khí và làm tăng thể tích của bột nhào Làm giảm khả năng kết dính của các QCVN 4-4:2010/BYT phân tử thực phẩm làm ổn định, duy trì hoặc làm tăng màu QCVN 4-5:2010/BYT sắc của một thực phẩm Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm chống lại sự hư hỏng do quá trình QCVN 4-6:2010/BYT oxy hoá gây ra như sự ôi chua và biến màu của mỡ Chất chống tạo Ngăn cản hoặc làm giảm bọt QCVN 4-7:2010/BYT bọt Chất ngọt tổng Chất không phải là đường tạo vị ngọt hợp QCVN 4-8:2010/BYT cho thực phẩm Chất làm rắn chắc Phẩm màu Tạo hoặc giữ các mô của rau quả luôn cứng và dòn hoặc tác động với chất tạo QCVN 4-9:2010/BYT keo để sinh ra hay củng cố một thể keo Bổ sung hoặc khôi phục mầu của một QCVN 4-10:2010/BYT thực phẩm. 2 11. Chất điều chỉnh độ acid 12. Chất bảo quản 13. Chất ổn định 14. Chất tạo phức 15. Chất xử lý bột 16. Chất độn 17. Chất khí đẩy Làm thay đổi hoặc kiểm soát độ axit QCVN 4-11:2010/BYT hoặc độ kiềm của thực phẩm Kéo dài thời gian sử dụng của một thực phẩm bằng cách chống lại sự hư hỏng QCVN 4-12:2010/BYT do vi sinh vật gây ra Tạo khả năng duy trì một sự phân tán đồng nhất của hai hoặc nhiều chất QCVN 4-13:2010/BYT không trộn lẫn được trong TP QCVN 4-14:2010/BYT Chất được pha vào bột để cải thiện chất QCVN 4-15:2010/BYT lượng làm bánh hoặc màu sắc của bột Một chất không phải nước hoặc không khí làm cho thực phẩm tăng lên về khối QCVN 4-16:2010/BYT lượng nhưng không tạo thêm giá trị năng lượng có sẵn của thực phẩm. Một chất khí khác không khí đẩy một thực phẩm khỏi bao bì chứa thực phẩm QCVN 4-17:2010/BYT đó Chế phẩm tinh bột 19. Enzym 18. 20. Chất làm bóng 21. Chất làm dày 22. Chất nhũ hóa 23. Chất tạo bọt QCVN 4-18:2011/BYT QCVN 4-19:2011/BYT Một chất khi tiếp xúc với mặt ngoài của một thực phẩm sẽ làm bóng bề ngoài hoặc tạo ra một lớp bảo vệ cho thực phẩm đó Làm tăng độ nhớt của thực phẩm Tạo thành hoặc duy trì một hỗn hợp đồng nhất của hai hoặc nhiều pha không trộn lẫn được trong một thực phẩm (như dầu và nước) Tạo khả năng hình thành hoặc giữ một sự phân tán đồng nhất của một pha khí trong một thực phẩm ở dạng lỏng hoặc dạng đặc QCVN 4-20:2011/BYT QCVN 4-21:2011/BYT QCVN 4-22:2011/BYT QCVN 4-23:2011/BYT 1.1.2.2. Phân loại theo số INS Để quản lý các phụ gia thực phẩm và thông tin về chúng cho người tiêu dùng thì mỗi loại phụ gia đều được gắn với một số duy nhất. Ban đầu các số này là các " số E" được sử dụng ở châu Âu cho tất cả các phụ gia đã được chấp nhận. Hệ thống đánh 3 số này hiện đã được CAC chấp nhận và mở rộng để xác định trên bình diện quốc tế tất cả các phụ gia thực phẩm mà không liên quan đến việc chúng có được chấp nhận sử dụng hay không. Các phụ gia thực phẩm có thể phân chia thành vài nhóm, mặc dù có một số phần chồng lấn giữa các thể loại này. Mã số INS (International Numbering System) được CAC chấp nhận tại phiên họp thứ 18 (tháng 7 năm 1989) và được nhiều nước thành viên công nhận và áp dụng đến ngày nay. Mã số INS là một hệ thống mã số mở nhằm mã hoá các chất phụ gia đang sử dụng cũng như các chất sẽ được xem xét sau này. Mã số INS rất thuận tiện trong tra cứu và ghi nhãn các chất phụ gia thực phẩm. Dưới đây là bảng phân loại các chất phụ gia thực phẩm theo số INS. Bảng1.2: Phân loại chất phụ gia theo khoảng số INS. Loại chất Khoảng số INS 100- 199 100 – 109 Vàng Tạo màu 110 – 119 Vàng cam 120 – 129 Đỏ 130 – 139 Lam & tím 140 – 149 Lục 150 – 159 Nâu & đen 160 – 199 Khác 200 – 299 200 – 209 Các sorbet Chất bảo quản 210 – 219 Các benzoate 220 – 229 Các sulfit 230 – 239 Các phenol và format (metanoat) 240 – 259 Các nitrat 260 – 269 Các axetat (etanoat) 270 – 279 Các lactate 280 – 289 Các propionat (propanoat) 4 Tên chất phụ gia 290 – 299 Khác 300 – 399 300 – 305 Các ascorbat (vitamin C) Chất chống ôxi hoá và chất điều chỉnh độ 310 – 319 Các gallat & erythorbat 320 – 329 Các lactate chua 330 – 339 Các citrat & tartrat 340 – 339 Các photphat 350 – 359 Các malat & adipat 360 – 369 Các succinat & fumarat 370 – 399 Khác 400 – 499 400 – 409 Các alginate Chất tạo đặc, chất ổn định và chất tạo thể sữa 410 – 419 Các gôm tự nhiên 429 – 429 Các tác nhân tự nhiên khác 430 – 439 Các hợp chất polyoxyethen 440 – 449 Các chất tạo thể sữa tự nhiên 450 – 459 Các photphat 460 – 469 Các hợp chất xenluloza 470 – 489 Các axit béo và hợp chất 490 – 499 Khác 500 – 599 500 – 509 Các axit khoáng và bazơ Chất điều chỉnh pH & chất chống vón 510 – 519 Các clorua và sulfat 520 – 529 Các sulfat & hiddroxit 530 – 549 Các hợp chất kim loại kiềm 550 – 559 Các silicat 570 – 579 Các stearat & gluconat 580 – 599 Khác 660 – 699 620 – 629 Các glutamate Chất điều vị 630 – 639 Các inosinat 640 – 649 Khác 5 1.1.3. Vai trò của các loại phụ gia thực phẩm [5] Phụ gia thực phẩm là các yếu tố được bổ sung trong quá trình chế biến thực phẩm nhằm giúp cải thiện chất lượng, hương vị, màu sắc, thời gian sử dụng…Có thể được chiết xuất từ tự nhiên, hoặc tổng hợp từ các yếu tố hoá học trong phòng thí nghiệm, có thể cung cấp chất dinh dưỡng hoặc không… Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại phụ gia với tính năng và vai trò khác nhau, phục vụ mọi nhu cầu đa dạng. Có thể chia thành các nhóm phụ gia theo vai trò: *Tăng giá trị dinh dưỡng Phụ gia có thể được sử dụng như một chất để bổ sung những chất dinh dưỡng đã bị thất thoát trong quá trình chế biến, sản xuất sản phẩm. Hoặc bổ sung những chất dinh dưỡng mới vốn chưa có trong nguyên liệu sản phẩm ban đầu. Có thể lấy ví dụ như khi chế biến các sản phẩm từ bột mì, bột gạo, người ta thường cho thêm phụ gia bổ sung Vitamin B để bù vào phần vitamin B mất đi trong quá trình xát vỏ gạo. *Cải thiện mùi vị và màu sắc của sản phẩm Với mục đích làm tăng tính hấp dẫn, ngon mắt của sản phẩm, các phụ gia thực phẩm được sử dụng để thay đổi màu sắc và mùi vị của nguyên liệu trong quá trình chế biến, phù hợp với khẩu bị và mong muốn của người thực hiện. Chất tạo mùi thường là các chất phụ gia hương liệu hoa quả, vani, socola… sử dụng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, nước giải khát… *Bảo quản thực phẩm tươi lâu Thông thường các loại thực phẩm thường bị tấn công bởi các vi sinh vật hoặc vi khuẩn, nấm mốc gây hư hỏng hoặc phân huỷ. Phụ gia bảo quản thường hoạt động dưới dạng ngăn ngừa sự phát triển của các nhân tố vi sinh vật, vi khuẩn và giữ cho thực phẩm được tươi, ngon, ổn định chất lượng, mùi vị trong thời gian dài hơn. *Phụ gia làm thay đổi cấu trúc Có nhiều phụ gia thực phẩm được sử dụng để giúp chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu hơn ví dụ như: làm đông, làm loãng hay kích thích nở… 6 - Chất làm cho món ăn có độ loãng ổn định, không đông đặc hay kết tủa ví dụ như canxi silicate, silicon dioxyd. Các chất này có tác dụng ngăn bột, đường, muối hút nước rồi dính lại với nhau. - Chất làm đông các sản phẩm như: thạch, kem, bánh ngọt. Ví dụ: Carrageenan… - Chất làm bột nở, như muối bicarbonate, bột nở, natri phosphat hoặc một vài loại men, được dùng khi làm bánh nướng, bánh mì... giúp cho bánh mềm xốp, nhẹ hơn… 1.1.4. Ảnh hƣởng của phụ gia thực phẩm đến sức khỏe con ngƣời [8] Nếu sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng liều lượng, chủng loại nhất là những phụ gia không cho phép dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sức khỏe: + Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng quá liều cho phép. + Gây ngộ độc mạn tính: Dù dùng liều lượng nhỏ, thường xuyên, liên tục, một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài.Thí dụ: Khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the sẽ được đào thải qua nước tiểu 81%, qua phân 1%, qua mồ hôi 3% còn 15% được tích luỹ trong các mô mỡ, mô thần kinh, dần dần tác hại đến nguyên sinh chất và đồng hóa các aminoit, gây ra một hội chứng ngộ độc mạn tính: ăn không ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận mạn tính, da xanh xao, động kinh, trí tuệ giảm sút. + Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai, nhất là các chất phụ gia tổng hợp. + Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: phá huỷ các chất dinh dưỡng, vitamin... Hiện nay, việc tìm hiểu sự ảnh hưởng của phụ gia thực phẩm đến sức khởe con người là một vấn đề phức tạp, gây nhiều tranh cãi. Các triệu chứng thường thấy thuộc vào loại phản ứng dị ứng như: ngứa ngáy, da nổi đỏ, nhức đầu, đau bụng, nôn mửa, chóng mặt, khó thở…Ngoài ra việc sử dụng thường xuyên một số chất phụ gia với hàm lượng lớn trong một khoảng thời gian lâu dài, có thể gây ra các bệnh ung thư. 7 - Chất màu thực phẩm: theo nghiên cứu các chất màu thực phẩm là nguyên nhân chính gây ra chứng hiếu động thái quá ở trẻ nhỏ, hoặc một số phản ứng dị ứng. Một số phản ứng được sinh ra do nhạy cảm với các thành phần trong thực phẩm bao gồm:  Rối loạn thần kinh hiếu động thái quá, mất ngủ, dễ bị kích động.  Rối loạn tiêu hoá – đau bụng tiêu chảy.  Các vấn đề về hô hấp – bệnh hen, bệnh suyễn, viêm mũi và viêm xoang…  Các vấn đề về da - chứng phát ban, nổi mụn, ngứa và sưng.  Dị ứng và tính mẫn cảm: Một số triệu chứng chung bao gồm: nhức đầu, đau yếu, tiêu chảy, rối loạn dạ dày… 1.2. Giới thiệu về phẩm màu thực phẩm 1.2.1. Định nghĩa[2] Phẩm màu thực phẩm là phụ gia thực phẩm được sử dụng với mục đích tăng cường hoặc khôi phục màu cho sản phẩm thực phẩm chúng được dùng để tạo ra hoặc cải thiện màu sắc của thực phẩm, nhằm tăng tính hấp dẫn của sản phẩm, chúng hoàn toàn không có giá trị về mặt dinh dưỡng. 1.2.2. Phân loại phẩm màu thực phẩm Phẩm màu được phân làm hai loại chính: a. Phẩm màu tự nhiên: là các chất màu được chiết xuất ra hoặc được chế biến từ các nguyên liệu hữu cơ (thực vật, động vật) sẵn có trong tự nhiên. Ví dụ: Caroten tự nhiên được chiết xuất từ các loại quả có màu vàng, Curcumin được chiết xuất từ củ nghệ, màu Caramen được chế biến từ đường...Nhóm phẩm màu có nguồn gốc tự nhiên có nhược điểm là độ bền kém, sử dụng với lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao. b. Phẩm màu tổng hợp hoá học: Là các phẩm màu được tạo ra bằng các phản ứng tổng hợp hoá học. Ví dụ: Amaranth (đỏ), Brilliant blue (xanh), Sunset yellow (vàng cam), Tartazine (vàng chanh)...Các phẩm màu tổng hợp thường đạt độ bền màu cao, với một lượng nhỏ đã cho màu đạt với yêu cầu đặt ra, nhưng chúng có thể gây ngộ độc nếu dùng loại không nguyên chất, không được phép dùng trong thực phẩm. 1.2.3. Hiện trạng sử dụng phẩm màu trong thực phẩm [2]. Theo danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm, Bộ Y tế đã 8 ban hành Thông tư 27/2012/TT-BYT: qui định cho 23 nhóm chức năng với 400 chất. Những loại phẩm màu này không gây độc hại cho sức khỏe người tiêu dùng nhưng cũng cần sử dụng dưới mức giới hạn dư lượng cho phép. Tuy nhiên, hiện nay vẫn có một số cơ sở sản xuất, kinh doanh do quá ham lợi nên thường sử dụng phẩm màu vượt giới hạn cho phép, đặc biệt là màu tổng hợp, hoặc sử dụng phẩm màu ngoài danh mục cho phép. Thậm chí có cơ sở sản xuất thực phẩm đã liều lĩnh, xem thường tính mạng người tiêu dùng, lấy phẩm màu sử dụng trong công nghiệp đưa vào sản xuất thực phẩm gây hậu quả nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng (gây hậu quả tức thời như các trường hợp ngộ độc cấp tính, có thể dẫn đến tử vong hoặc gây độc tích luỹ từ các liều lượng rất nhỏ…). Năm 2013 Viện Kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia đã tiến hành đánh giá hàm lượng phẩm màu trong một số thực phẩm lưu thông trên thị trường 10 tỉnh đồng bằng sông Hồng. Kết quả cho thấy trong 140 mẫu bánh kẹo các loại, 50 mẫu cốm và bánh suse 100% âm tính với phẩm màu kiềm, có tổng số 28/140 mẫu bánh kẹo chứa phẩm màu gồm: tartazine, vàng sunset, xanh brilliant, ponceau 4R, amaranth, xanh lục, camoisine, carmin với hàm lượng nằm trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế theo thông tư số 27-2012/TT-BYT. [10] 1.3. Tổng quan về một số phẩm màu thƣờng đƣợc sử dụng trong thực phẩm a. Tartrazine- E102 [11] Tartrazine chủ yếu gồm trinatri 5-hydroxy-1- (4-sunfonatophenyl) - (4sunfonatophenylazo) - pyrazol -3 - cacboxylat và một số chất màu phụ cùng với các chất không màu khác như natri clorua hoặc natrisunfat. + Tên hóa học: Trinatri 5 – hydroxyl – 1 - (4-sulfonatophenyl) – 4 - (4sunfonato - phenylazo) – H – pyrazol – 3 - cacboxylat. + CTPT: C16H9N4Na3O9S2 + Khối lượng phân tử: 534.37 g/mol + CTCT: 9 Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Tartrazine + Trạng thái: bột hoặc màu vàng chanh. + Tính tan: tan nhiều trong nước và tan ít trong etanol + Tartrazine được dùng rộng rãi trong thực phẩm, đặc biệt trong đồ tráng miệng, bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa, nước giải khát, rau muối chua, sốt, cá và sản phẩm nướng. b. Amaranth [12] Amaranth chủ yếu gồm trisodium 3-hydroxy-4-(4-sulfonato-1-naphthylazo)2,7-naphthalenedisulfonate và một số chất màu phụ cùng với các chất không màu khác như natri clorua hoặc natri sulfat. + Tên hóa học: Trisodium 3-hydroxy-4-(4-sulfonato-1-naphthylazo)-2,7naphthalene - disulfonate + CTPT: C20H11N2Na3O10S3 + Khối lượng phân tử: 604.48 g/mol + CTCT: Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Amaranth + Trạng thái: bột hoặc hạt màu nâu đỏ. + Tính tan: tan nhiều trong nước và tan ít trong etanol 10 + Amaranth được dùng rộng rãi trong thực phẩm, đặc biệt trong đồ tráng miệng, bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa, nước giải khát, rau muối chua, sốt, cá và sản phẩm nướng. c. Indigo carmin [13] Indigo carmin chủ yếu gồm disodium 3,3' -dioxo-[delta2,2'-biindoline]-5,5'disulfonate, và disodium 3,3'-dioxo-[delta2,2'-biindoline]-5,7'-disulfonate và một số chất màu phụ cùng với các chất không màu khác như natri clorua hoặc natri sulfat. + Tên hóa học: Disodium 3,3'-dioxo-[delta2,2'-biindoline]-5,5'-disulfonate + CTPT: C16H8N2Na2O8S2 + Khối lượng phân tử: 466.36 g/mol + CTCT: Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Indigocarmin + Trạng thái: bột hoặc hạt màu xanh. + Tính tan: tan nhiều trong nước và tan ít trong etanol + Indigo carmin được dùng rộng rãi trong thực phẩm, đặc biệt trong đồ tráng miệng, bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa, nước giải khát... d. Ponceau 4R- E 124 [14] Ponceau 4R chủ yếu gồm trinatri – 2 – hydroxyl – 1 - (4 sulfonato – 1 naphtylazo) - 6,8 - naphthalendisulfonat và một số chất màu phụ cùng với các chất không màu khác như natri clorua hoặc natrisulfat. + Tên gọi hóa học: Trinatri-2- hydroxyl-1-( 4 sulfonato-1-naphtylazo)- 6,8naphthalendisulfonat + CTPT:C20H11N2Na3O10S3.1,5 H2O + Khối lượng phân tử: 631.51 g/mol + CTCT: 11 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Ponceau 4R + Trạng thái: bột hoặc hạt màu hơi đỏ. + Tính tan: Tan trong nước và tan ít trong etanol + Ponceau 4R có trong nước giải khát, bánh kẹo, mứt, đồ hộp, cá, lớp áo phô mai và kẹo…. e. Sunset yellow FCF- E 110 [15] Sunset yellow FCF chủ yếu gồm dinatri 6-hydroxy-5-( 4-sulfonatophenylazo) 2- naphthalene-6- sulfonat và một số chất màu phụ cùng với các chất không màu khác như natri clorua hoặc natri sulfat. + Tên hóa học: Dinatri 6 – hydroxyl – 5 - (4 - sulfonatophenylazo) – 2 – naphthalene -6 - sulfonat. + CTPT:C16H10N2Na2O7S2 + Khối lượng phân tử: 452.37 g/mol + CTCT: Hình 1.5. Công thức cấu tạo của Sunset Yellow 12