BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

--------

PHẠM THỊ CHUYÊN

PHÂN TÍCH AURAMINE O, SUDAN I, SUDAN II TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP RP-HPLC SỬ DỤNG
VẬT LIỆU NANOSILICA ĐỂ XỬ LÝ MẪU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2022


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

PHẠM THỊ CHUYÊN

PHÂN TÍCH AURAMINE O, SUDAN I, SUDAN II TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP RP-HPLC SỬ DỤNG
VẬT LIỆU NANOSILICA ĐỂ XỬ LÝ MẪU
Chun ngành: Hóa học phân tích
Mã số: 9.44.01.18

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1: PGS.TS. Đặng Xuân Thư
2: TS. Nguyễn Bích Ngân

Hà Nội - 2022


3

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan luận án “Phân tích Auramin O, Sundan I, Sudan II
trong thực phẩm bằng phương pháp RP-HPLC sử dụng vật liệu nanosilica để
xử lý mẫu” là cơng trình nghiên cứu độc lập của riêng tơi, dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS. Đặng Xuân Thư và TS. Nguyễn Bích Ngân. Các số
liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được người
khác cơng bố trong các cơng trình khác.
Tác giả luận án

Phạm Thị Chuyên

LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành tại Bộ mơn Hóa học phân tích, Khoa Hóa
học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Em xin bày tỏ lịng kính trọng, biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Đặng
Xn Thư và cơ TS. Nguyễn Bích Ngân đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn
khoa học cho em trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thành Luận án.


4

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô Ban Giám hiệu, Phịng Sau

đại học, Bộ mơn Hóa phân tích, Bộ mơn Hóa lí, Khoa Hóa học trường Đại
học Sư phạm Hà Nội, Ban Giám hiệu, phịng Hành chính – Tổng hợp trường
Đại học Tây Bắc, các thầy cô, đồng nghiệp Bộ mơn Hóa học; Khoa Khoa học
Tự nhiên – Công nghệ, trường Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện giúp đỡ em
về thời gian và bố trí, phân cơng, sắp xếp cơng việc trong q trình thực hiện
luận án.
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô Bộ mơn Hóa phân tích, Khoa
Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt thầy PGS.TS. Phạm
Tiến Đức đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận án.
Tơi xin biết ơn những tình cảm quý giá của người thân, bạn bè và đồng
nghiệp đã ln động viên, chia sẻ, ủng hộ để tơi hồn thành luận án này.


5

MỤC LỤC


6

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Một số chất màu phụ gia thực phẩm được phép sử dụng ở Việt Nam
………………………………………………………………………………..6
Bảng 1.2: Phân loại chất màu tổng hợp theo nhóm mang màu……………….7
Bảng 1.3: Tóm tắt một số cơng trình nghiên cứu định lượng Auramine O.....15
DANH MỤC HÌNH


7


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Tiếng Anh
AAS
Atomic Absorption Spectrometry
ACN
Acetonitril
AO
Auramine O
Association of Official
AOAC
Analytical Chemists
EtOH
Ethanol

Tiếng Việt
Phổ hấp thụ ngun tử
Vàng ơ
Hiệp hội các nhà hố học
phân tích
Cồn
Cục quản lí Thực phẩm và

FDA

Food and Drug Administration

GC

Gas Chromatography

Gas Chromatography/Mass

Dược phẩm Hoa Kỳ
Phương pháp sắc ký khí.
Sắc ký khí ghép nối khối

Spectrometry
High-performance liquid

phổ
Sắc ký lỏng cao áp/ Sắc ký

chromatography
International Agency for

lỏng hiệu năng cao
Cơ quan Nghiên cứu Ung

Research on Cancer
Inductively Coupled Plasma
Liquid Chromatography
Liquid Chromatography/Mass

thư Quốc tế
Plasma cao tần cảm ứng
Phương pháp sắc ký lỏng
Sắc ký lỏng ghép nối khối

LOD
LOQ


Spectrometry
Limit of detection
Limit of quantitation

MDL

Method detection limit

phổ
Giới hạn phát hiện
Giới hạn định lượng
Giới hạn phát hiện của
phương pháp

MeOH

Methanol

MQL

Method quantification limit

PBS

Phosphate buffer solution
Quality Assurance/Quality

phương pháp
Dung dịch đệm phosphate

Đảm bảo chất lượng/kiểm

Control
National Regulation
Recovery (%)
Nanosilica from rice husk

soát chất lượng
Quy chuẩn Việt Nam
Độ thu hồi (%)
Nanosilica từ vỏ trấu

GC/MS
HPLC
IARC
ICP
LC
LC/MS

QA/QC
QCVN
R%
RHNS

Giới hạn định lượng của


8

RSD

RT
SPE
RP
SKPĐ
SKPT
TCVN

Relative standard deviation
Retention Time
Solid Phase Extraction
Reversed Phase
National Standard

Độ lệch chuẩn tương đối
Thời gian lưu của chất
Chiết pha rắn
Pha đảo
Sắc ký pha đảo
Sắc ký pha thường
Tiêu chuẩn Việt Nam


9

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết và lí do của đề tài
Cơ quan nghiên cứu Ung thư quốc tế IARC [49] đã xếp một số chất
màu tổng hợp vào nhóm các chất có thể gây ung thư như: các chất Sudan,
Auramine O, Rhodamine B, Ponceau 3R,… Những chất màu này có ưu điểm
rẻ tiền, bắt màu chuẩn và lên màu nhanh, bền màu, nhưng chúng là những

chất độc có khả năng gây bệnh cho người. Thực tế đã có nhiều sản phẩm thực
phẩm trên thị trường bị phát hiện sử dụng phẩm màu không được phép dùng
cho thực phẩm [17, 34, 57,66].
Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - phẩm màu
QCVN 4-10:2010/BYT [4] và Thông tư số 21/2019/TT-BNNPTNT của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về “Hướng dẫn một số điều của luật
chăn nuôi về Thức ăn chăn ni”, có quy định rõ tại phụ lục V: Cấm sử dụng
Auramine O (AO) và các dẫn xuất của Auramine O trong thức ăn chăn nuôi
[3], như vậy AO là chất khơng được phép có mặt trong thực phẩm tại Việt
Nam. Mặt khác thông tư 24/2019/TT-BYT ban hành ngày 30 tháng 8 năm
2019 quy định có 57 chất màu được phép sử dụng trong thực phẩm không bao
gồm các Sudan và AO. Do đó, một phương pháp phát hiện AO và các chất
Sudan ở lượng siêu vết trong thực phẩm là rất cần thiết. Trong các hợp chất
Sudan, thì Sudan I và Sudan II có màu đỏ sáng đẹp mắt, được sử dụng khá
phổ biến trong thực phẩm hơn Sudan III và Sudan do đó đề tài chọn hướng
nghiên cứu hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong mẫu thực phẩm.
Hiện nay, Việt Nam mới chỉ có duy nhất một phương pháp được chứng
nhận để xác định Auramine O trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi là Tiêu
chuẩn quốc gia TCVN 12267:2018 về “Thực phẩm - xác định hàm lượng
Auramine - phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS)”[1], chưa
có phương pháp được chứng nhận để xác định các Sudan trong thực phẩm.


10

TCVN 12267:2018 đã áp dụng một quy trình duy nhất chiết tách AO từ các
nền mẫu thực phẩm khác nhau bằng dung mơi hữu cơ, điều này có thể dẫn
đến hiệu suất thu hồi thấp và độ chính xác chưa cao do các mẫu thực phẩm
khác nhau có nền mẫu phức tạp không giống nhau, đồng thời LC-MS/MS là
hệ thống thiết bị phức tạp đắt tiền, không phổ biến trong các phịng thí

nghiệm. Ưu điểm của phương pháp HPLC là có thể định lượng đồng thời các
chất màu tương tự nhau, phương pháp phân tích và vận hành đơn giản, thiết bị
sử dụng phổ biến, tuy nhiên khi phân tích HPLC cần phải xử lý làm sạch ảnh
hưởng của nền mẫu. Việc sử dụng nanosilica từ vỏ trấu (RHNS) để hấp phụ
chất màu Rhodamine B và Xanh metylen trong dung dịch nước đã được
nghiên cứu trên thế giới [20,63], ưu điểm của việc sử dụng RHNS so với kỹ
thuật chiết pha rắn (SPE) ở nguồn nguyên liệu nông nghiệp rẻ tiền là trấu, các
bước thực nghiệm đơn giản không cần thiết bị phức tạp, sử dụng chính dung
mơi pha động HPLC để rửa giải chất màu cho hiệu suất hấp phụ- rửa giải cao.
Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào tiến hành hấp phụ chất màu AO và Sudan
từ dịch chiết mẫu thực phẩm.
Nhằm tìm kiếm giải pháp chiết, tách phù hợp với từng nền mẫu thực
phẩm khác nhau, đồng thời xây dựng phương pháp định lượng chất màu nhân
tạo độc hại bằng hệ thống thiết bị đơn giản, phù hợp với các điều kiện phịng
thí nghiệm, chúng tơi tiến hành đề tài “Phân tích Auramin O, Sundan I, Sudan
II trong thực phẩm bằng phương pháp RP-HPLC sử dụng vật liệu nanosilica
để xử lý mẫu”.
2. Mục đích và nội dung chính của luận án
Mục đích của luận án:
 Xây dựng quy trình phân tích Auramine O trong mẫu thực phẩm:

măng, miến, dưa, phấn hoa, cá khơ, mì tơm.


11

 Xây dựng quy trình phân tích hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong mẫu

thực phẩm thịt khô và bim bim.
Nội dung nghiên cứu chính của luận án:


Đối với Auramine O:
o Khảo sát tìm điều kiện tối ưu xác định Auramine O bằng phương pháp HPLC.
o Khảo sát các điều kiện tối ưu chiết Auramine O từ mẫu thực phẩm phịng thí
nghiệm.
o Nghiên cứu điều kiện hấp phụ của Auramine O trong dung dịch lên
Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu (kí hiệu RHNS).
o Áp dụng quy trình đã nghiên cứu để xác định Auramine O trong mẫu thực tế.

Đối với hỗn hợp Sudan I và Sudan II:
o Khảo sát tìm điều kiện tối ưu xác định đồng thời Sudan I và Sudan II bằng
phương pháp HPLC.
o Khảo sát các điều kiện tối ưu chiết Sudan I và Sudan II từ mẫu thực phẩm
phịng thí nghiệm.
o Nghiên cứu điều kiện hấp phụ của của hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong
dung dịch lên Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu.
o Áp dụng quy trình đã nghiên cứu để xác định Sudan I và Sudan II trong mẫu
thực tế.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Các chất màu Sudan I, Sudan II trong các mẫu thực phẩm: mẫu thịt
khô, mẫu bim bim.
- Chất màu Auramine O trong các mẫu: măng, miến, phấn hoa, dưa
chua, cá khơ, mì tơm.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp chiết lỏng – lỏng mẫu thực phẩm bằng dung môi hữu cơ.
- Phương pháp hấp phụ chất màu trên nanosilica.
- Phương pháp phân tích HPLC định lượng chất màu, sử dụng detector
mảng Diode Array (PDA).



12

- Phương pháp phổ hấp phụ phân tử UV-Vis để xác định các bước sóng
hấp phụ cực đại của các dung dịch chất màu.
Luận án sử dụng các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại để đánh giá
xác định các đặc trưng của vật liệu hấp phụ: phổ FTIR, SEM, EDX, BET,…
Sử dụng các phương pháp thống kê để xử lý kết quả, đánh giá số liệu
thực nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án
- Việc kiểm tra chất màu cấm sử dụng trong thực phẩm với các mẫu
ngẫu nhiên tại các phòng thí nghiệm nhỏ ở Việt Nam là ít khả thi, chính vì vậy
với mục tiêu nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích đơn giản RP-HPLC
để đánh giá hàm lượng AO, Sudan I và Sudan II trong một số mẫu thực phẩm
trên thị trường là có ý nghĩa lớn.
- Luận án đã đưa ra quy trình chung để phân tích các chất màu
(Auramine O và hỗn hợp Sudan I, Sudan II) trong các mẫu thực phẩm. Quy
trình gồm 2 giai đoạn chính là xử lý mẫu và phân tích định lượng mẫu bằng
phương pháp HPLC. Giai đoạn xử lý mẫu được thực hiện theo 2 cách với các
loại mẫu khác nhau. Cách 1: Chiết bằng dung môi hữu cơ. Cách 2: Chiết bằng
dung môi hữu cơ - Hấp phụ chất màu trong dịch chiết bằng Nanosilia chế tạo
từ vỏ trấu - Giải hấp phụ bằng pha động trong phân tích HPLC. Đây là quy
trình phân tích chất màu trong thực phẩm chưa được đề xuất trước đó trong
bất kỳ cơng trình nghiên cứu khoa học nào.
- Xử lý mẫu bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ được đánh
giá là phương pháp nhanh, đơn giản dễ thực hiện và chi phí thấp. Một điểm ý
nghĩa của luận án là đưa ra phương pháp chiết các chất màu bằng dung môi
ethanol (chiết auramine O bằng hỗn hợp ethanol: nước (v/v 70:30, chiết hỗn
hợp Sudan I và Sudan II bằng ethanol tuyệt đối). Với lượng mẫu, thể tích dịch
chiết, số lần chiết, nhiệt độ, thời gian chiết phù hợp, sử dụng dung môi chiết



13

chứa dung môi ethanol cho hiệu suất chiết cao đối với nhiều loại mẫu thực
phẩm (trên 90%) mà vẫn đảm bảo được yếu tố: khơng độc hại với người phân
tích và mơi trường, chi phí thấp, các bước thực hiện đơn giản và có thể áp
dụng chiết được nhiều loại mẫu.
- Sử dụng Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu để hấp phụ chất màu từ dịch
chiết mẫu thực phẩm cũng là một điểm mới của luận án. Đây cũng là một
bước quan trọng trong xử lý mẫu hướng tới "quy trình xanh". Việc sử dụng
nanosilia hấp phụ các Sudan ở điểm đẳng điện trong khi Sudan có tính kỵ
nước là một nghiên cứu chưa được đề xuất trước đó (các nghiên cứu hấp phụ
chất màu bằng RHNS chỉ tập trung vào chất màu ưa nước như Methylene
Blue, Rhodamine B,...).
- Luận án đã đưa ra kết quả định lượng phân tích AO, Sudan I và Sudan
II trong nhiều mẫu thực phẩm khác nhau, số liệu có giá trị trong việc tham
khảo lựa chọn các loại thực phẩm an toàn đối với người tiêu dùng.
5. Bố cục của luận án
Bố cục luận án gồm 147 trang, mở đầu 5 trang; tổng quan 40 trang;
thực nghiệm 27 trang; kết quả và thảo luận 56 trang; kết luận 2 trang. Luận án
có 56 hình và 42 bảng; tài liệu tham khảo 11 trang với 13 tài liệu tiếng Việt và
63 tài liệu tiếng Anh. Ngồi ra cịn có 6 Phụ lục với độ dài 6 trang.


14

CHƯƠNG 1 -TỔNG QUAN
1.1. Chất màu tổng hợp
Chất màu tổng hợp dùng để nhuộm màu thực phẩm được sử dụng khá

phổ biến trên thế giới như một chất phụ gia khơng thể thiếu để tăng tính thẩm
mĩ. Các chất này được tạo ra bằng các phản ứng hóa học tổng hợp, ví dụ
Sunset yellow (màu vàng), Amaranth (đỏ), Brilliant blue (xanh),…Mỗi quốc
gia đều có những quy định riêng về các loại chất màu tổng hợp được sử dụng
trong thực phẩm. Tuy nhiên, mối lo ngại đến từ việc dung nạp quá nhiều
lượng màu tổng hợp này và việc sử dụng bất hợp pháp những phẩm màu đẹp
nhưng có nguy cơ gây ung thư. Bảng 1.1 cung cấp thông tin một số chất
thường dùng làm phụ gia thực phẩm và được cho phép dùng trong thực phẩm
ở Việt Nam [5].
Bảng 1.1: Một số chất màu phụ gia thực phẩm được phép
sử dụng ở Việt Nam.
Loại chất
Tartrazine (E102)
Công thức:
C16H9N4Na3O9S2
Quinoline Yellow
E(104)
Công thức:
C18H13NO5,8,11(SN
a)1,2,3

Màu sắc

Công thức cấu tạo


15

Carmoisine
(E122 )

Công thức:
C22H12N2O7S2Na

Amaranth (E123)
Công thức:
C20H11N2Na3O10S3

Cấu trúc phân tử của chất màu là yếu tố chính tạo nên màu sắc của nó.
Trong phân tử chất màu gồm nhóm mang màu và nhóm trợ màu, nhóm mang
màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử π không cố định,
có những nhóm mang màu quan trọng là: nhóm etylen (-CH=CH-); nhóm azo
(-N=N-); nhóm azomethine (-CH=N-); nhóm nitroso (-N=O); nhóm cabonyl
(=C=O). Bên cạnh đó, nhóm trợ màu bao gồm những nhóm thế, có thể cho
hoặc nhận điện tử như -NH2, -COOH, -SO3H, ...chúng làm tăng cường màu
của nhóm mang màu bằng cách làm dịch chuyển năng lượng của hệ điện tử.
Dựa vào nhóm mang màu người ta phân loại các chất màu tổng hợp
thành các nhóm như trình bày trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2: Phân loại chất màu tổng hợp theo nhóm mang màu.
Loại chất
Đặc điểm
Ví dụ
Nhóm azo
Trong phân tử chứa
Sudan I
một hay nhiều nhóm
mang màu azo và các
nhóm trợ màu như
-OH, -NH2, -SO3H ...
Nhóm
antraquinon


Trong phân tử chứa
nhóm mang màu
antraquinone và các
nhóm trợ màu như
-OH, -NH2, -SO3H ...

Purpurin


16

Nhóm
indigo

Trong phân tử chứa
nhóm mang màu
indigo và các nhóm
trợ màu.

Indigo carmine

Nhóm nitro Trong phân tử chứa
và nitroso
nhóm nitro hay nhóm
nitroso và các nhóm
trợ màu.
Naphthol yellow

Nhóm hồn Trong phân tử có

ngun đa nhiều vịng thơm và
vịng
nhiều nhóm mang
màu

Nhóm
arylmethane

Trong phân tử có
một hay nhiều vịng
thơm liên kết thay
thế trên methane và
các nhóm trợ màu.

Procion blue MX-R

Auramine O


17

Nhóm
azomethine

Trong phân tử có
nhóm azomethine
-CH=N- và các nhóm
trợ màu.

Azomethine H


Trong số các nhóm trên, nhóm chất màu azo chiếm khoảng 60% số
lượng các chất màu tổng hợp (số liệu công bố 2020) [24]. Ưu điểm của chất
màu azo là sử dụng đơn giản, giá rẻ, bền màu nên được dùng rộng rãi trong
cơng nghệ dệt nhuộm, tuy nhiên vì có khả năng gây ung thư nên đang dần
được thay thế bằng những nhóm chất màu tự nhiên khác ít độc hại hơn.
1.2. Cơ chế liên kết của chất màu với vật liệu
Khi tiếp xúc với vật liệu (sợi dệt, da, chất hấp phụ như silica, than hoạt
tính,...) hoặc trong mơi trường nước hoặc ở dạng khô phân tán cao với nhiệt
độ thích hợp, chất màu sẽ liên kết với vật liệu trong một số điều kiện nhất
định. Quá trình liên kết này khơng chỉ xảy ra ở mặt ngồi của vật liệu mà có
thể cả trên mặt các thành mao quản, các khoang trống bên trong giữa các
chùm đại phân tử của vật liệu. Q trình này cũng khơng chỉ đơn thuần là các
lực liên kết hóa lý (lực liên kết phân tử và lực hấp phụ) mà có cả liên kết hóa
học, chất màu có thể thực hiện liên kết ion hay liên kết hóa trị với vật liệu
[12].
Liên kết ion: Liên kết này xuất hiện giữa các tâm tích điện dương của
vật liệu với các gốc mang màu tích điện âm của chất. Q trình diễn ra trong
khi nhuộm là khi chất màu tiếp cận với vật liệu, ion âm của chất màu bị các
tâm tích điện dương của vật liệu thu hút và thực hiện liên kết ion hay còn gọi
là liên kết muối theo phản ứng 1.1 như sau:
HOOC-P-NH3+ + -O3S-Ar → HOOC-P-NH3O3S-Ar (1.1)


18

Liên kết của chất màu với vật liệu khá mạnh do có năng lượng lớn, tốc
độ bắt màu nhanh. Tốc độ nhuộm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi
giá trị pH của dung dịch chất màu.
Liên kết Hidro: Liên kết hidro xuất hiện giữa các nhóm định chức của

vật liệu và chất màu như: hydroxyl, nhóm amin, nhóm amit và nhóm carboxyl
khi chất màu và vật liệu tiếp xúc nhau. Liên kết hidro này có vai trị khá quan
trọng trong một số trường hợp để cố định chất màu trên vật liệu. Ví dụ, người
ta dùng chất màu trực tiếp gắn màu vào xơ xenlulo và tơ tằm chủ yếu do lực
liên kết hidro, các Sudan hòa tan vào dầu mỡ và nhuộm màu trên thịt cũng
một phần do liên kết hidro tồn tại giữa nhóm - OH của Sudan và –COOH của
các axit béo trong dầu mỡ, -N-H trong Auramine O tạo liên kết hidro với –OH
trong chất xơ của măng, tinh bột của miến,…
Liên kết hóa trị: Liên kết hóa trị xuất hiện khi nhuộm chất màu hoạt
tính (reactive dyes) trên các vật liệu xơ sợi chứa các nhóm hydroxyl –OH (ví
dụ sợi cellulose) và nhóm amin –NH2 (ví dụ sợi polyamide hoặc len). Liên kết
hóa trị chủ yếu giúp cho chất màu hoạt tính bám màu tốt trên vật liệu đặc biệt
với xử lý ướt.
Liên kết Van Der Waals: Liên kết Van Der Waals xuất hiện ở hầu hết
các lớp chất màu khi nó tương tác với vật liệu. Đây là lực liên kết ở cấp độ
phân tử và được coi là tổ hợp của các lực hút: lưỡng cực, phân cực cảm ứng
và lực phân tán. Nó phụ thuộc và loại vật liệu nhuộm là ưa nước hay kỵ nước,
cũng phụ thuộc vào phân tử chất màu là có cực hay khơng có cực, và mức độ
tiếp xúc giữa chất màu và vật liệu.
Lực tương tác kỵ nước: Xuất hiện khi chất màu có các gốc
hydrocacbon tiếp xúc với vật liệu có cấu trúc phân tử không phân cực. Bản
thân chúng không đẩy nhau nên chất màu dễ hịa tan và bám dính trên vật
liệu. Ví dụ điển hình là trường hợp khi nhuộm các loại xơ tổng hợp kỵ nước


19

bằng chất màu phân tán. Chất màu phân tán ở dạng bột mịn tuy không tan
trong nước nhưng độ phân tán cao, ở điều kiện nhuộm phù hợp (ví dụ nhiệt độ
áp suất cao, gia nhiệt khô,…) chất màu sẽ tan vào các xơ tổng hợp kỵ nước.

Xơ tổng hợp được coi là dung dịch rắn của chất màu phân tán. Lực tương tác
kỵ nước có vai trị giúp chất màu có độ bền màu cao khi giặt.
Sự phân bố đồng đều của các chất màu làm chất phụ gia trong phần lớn
các loại thực phẩm có ý nghĩa rằng một hoặc nhiều thành phần của thực phẩm
có thể liên kết với các phân tử chất màu và hoạt động như một chất mang. Tuy
nhiên, các thành phần nào trong thực phẩm đóng vai trị chất mang màu vẫn
chưa được nghiên cứu sâu và rộng. Đã có các nghiên cứu chỉ ra rằng thực
phẩm chứa protein thì các protein sẽ liên kết tĩnh điện với các nhóm
cacboxylic và phenolic của chất màu để tạo ra phức chất protein-chất màu hòa
tan được trong nước [14,58]. Ngoài ra với các thực phẩm chứa chất béo hoặc
các axit amin thì các liên kết hidro hoặc liên kết hóa trị sẽ đóng vai trị chủ
yếu khi nhóm cacboxyl, amin trong thực phẩm liên kết với chất màu.
1.3. Auramine O
1.3.1. Cấu tạo, tính chất
Auramine O (C.A.S 2465-27-2) hay cịn gọi là Vàng ơ (kí hiệu AO) là
một loại chất màu diarylmethane. AO có danh pháp IUPAC là bis[4(dimethylamino)phenyl]methaniminium chloride; công thức phân tử là
C17H21N3.HCl và cơng thức cấu tạo như Hình 1.1.

Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo của Auramine O.


20

AO có tên gọi khác là Basic yellow 2, Pyocatanium aureum, Aizen
auramine, Pyoktanin yellow, Canary yellow, Pyoktanin hoặc C.I. 41000.
Auramine O tinh thể màu vàng kim (Hình 1.2), nhiệt độ nóng chảy
2670C, tan trong nước (10 mg/ml) và ethanol (20 mg/ml), tan nhiều trong
ethylen glycol, methyl ether, acetonitril,…
Auramine O là một chất màu tổng hợp được dùng trong công nghiệp
nhuộm vải, giấy, gỗ, in ấn và pha tạo màu sơn. Trong y khoa, Auramine O còn

được dùng làm chất nhuộm màu huỳnh quang dùng nhuộm nhanh vi khuẩn
acid có trong đờm, vi khuẩn lao nhờ khả năng liên kết với mycolic acid trong
thành tế bào loại vi khuẩn này. Để phát hiện các vi khuẩn Mycobacterium
tuberculosis người ta sử dụng hỗn hợp chất màu Auramine O và Rhodamine B
trong phép nhuộm Auramin- Rhodamin.

Hình 1.2: Bột Auramine O.
Auramine O là chất không được phép sử dụng trong thực phẩm, mĩ
phẩm. Theo thông tư số 42/2015/TT-BNNPTNT ngày 16/11/2015 của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam về Danh mục bổ sung hóa
chất, chất kháng sinh cấm nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh và sử dụng trong
thức ăn chăn nuôi tại Việt Nam, Auramine O và các dẫn xuất đã bị cấm nhập
khẩu, sản xuất, kinh doanh và sử dụng trong thức ăn chăn nuôi gia súc, gia
cầm tại Việt Nam [2]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cũng quy định
giới hạn phát hiện mà phương pháp phải đạt để phân tích Auramine O trong
thức ăn chăn ni là 1 mg/kg.


21

Cơ quan Châu Âu về An toàn và Sức khỏe (European Agency for
Safety and Healthy at Work, EU-OSHA) ban hành chỉ thị 2004/37/EC quy
định về các chất gây ung thư hoặc đột tử. Chỉ thị này xếp Auramine O và dẫn
xuất của nó vào nhóm các chất khơng được có mặt trong thành phần mỹ phẩm
đồng nghĩa với không được dùng trong phụ gia thực phẩm. Bất kỳ phụ gia
hoặc thực phẩm nào có mặt AO đều khơng được phép sử dụng.
Tuy nhiên, vì mục đích kinh doanh, đã phát hiện ra có những cơ sở
chăn ni sử dụng chất Vàng ô trong sản xuất thức ăn gia súc gia cầm với
mong muốn tạo màu đẹp cho da, lông, trứng…Các cơ quan chức năng cũng
đã phát hiện Auramine O trong măng ngâm, gà luộc sẵn, măng khô, dưa muối,

tôm [43]…
1.3.2. Đặc tính sinh học và độc tính
Chất màu tổng hợp Auramine O được Cơ quan Nghiên cứu ung thư
quốc tế (International Agency for Research on Cancer – IARC) trực thuộc tổ
chức y tế thế giới WHO xếp vào nhóm tác nhân gây ung thư số 2B và các sản
phẩm của nó được xếp vào nhóm 1 – tức nhóm chắc chắn gây ung thư cho
người bị phơi nhiễm [49]. Chất này gây nhiễm độc cấp tính đối với các cơ
quan động vật sống kể cả con người. Các thí nghiệm trên chuột cho thấy khi
cho chúng sử dụng nước uống có chứa AO trong thời gian dài sẽ gây ra ung
thư biểu mô và u gan [23, 68], làm tổn thương DNA ở tế bào gan, thận và tủy
xương. Đối với các thí nghiệm trên tế bào cơ thể người, cho thấy AO cũng
gây phá hủy DNA [53]. Nghiên cứu của Case và Pearson (1954) cho kết quả
rằng các công nhân tham gia sản xuất Auramine O có nguy cơ phát triển u
nhú và ung thư biểu mô bàng quang [26]. Ngộ độc AO chủ yếu gây nhiễm
độc thần kinh và gan, các biểu hiện lâm sàng có thể thay đổi từ buồn nôn, nôn
mửa đến đau bụng, hạ huyết áp, rối loạn nhịp tim khó chữa, co giật và động
kinh, thậm chí nhiễm độc nặng có thể gây tử vong [39].


22
1.3.3. Tình hình nghiên cứu Auramine O trong thực phẩm
Tại Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung đã có các cơng trình khoa học nghiên cứu về các phương pháp
định lượng AO trong thực phẩm. Một số nội dung thuộc các cơng trình nghiên cứu này được tóm tắt trong bảng 1.3.
Bảng 1.3: Tóm tắt một số cơng trình nghiên cứu định lượng Auramine O.
Tác giả/
Năm
Tiêu chuẩn
Các cơng trình trong nước
TCVN
12267:2018


2018

Phan Thị Ngọc
2019
Trinh và cộng sự
Nguyễn Thị Kim
Thương và cộng 2019
sự
Trần Lâm Thiên
2020
Thanh và cộng sự
Đặng Thị Ngọc
2020
Hoa và cộng sự
Các cơng trình ngồi nước
ZHAO Chun-yu
2007
và cộng sự
Li. J và cộng sự

2013

Phương pháp/
môi chiết

dung

Thành phần pha động


LOD

Kênh A: m CH3COONH4
0,005 M (pH=3)
3,0 àg/kg ữ
ACN tinh khit
Kờnh B: CH3OH tinh khiết
5,0 µg/kg
HPLC
Chế độ: Gradient
ACN : NH3 (0,5%) (7:3 MeOH: H3PO4 0,03% (v/v) Chế
0,02 mg/L
v/v)
độ: Gradient
ACN:H2O (50:50 v/v)

2,46x 10-8 M

CH3COONH4 50 mM: Đệm HCOONH4 100 mM (pH
CH3OH : HCOOH 2,9): ACN (v/v)
0,1 μg/kg
(79:20:1 v/v/v)
Chế độ: Gradient
Không chiết mẫu bằng
dung mơi, phân tích trực
0,65 µM
tiếp mẫu nước dưa chua
H2O
SPE


ACN : PBS (pH=3, 0,2%
triethylamin) (35:65 v/v)
MeOH:CH3COONH 20 mM
17,85 µg/kg
(60:40 v/v)

LOQ

Phương pháp
định lượng

Tham
khảo

LC-MS/MS

[1]

0,05 mg/L

HPLC

[65]

8,21x10-8
M

ASV

[64]


0,1 μg/kg

UPLC-MS/MS

[61]

SV

[31]

HPLC

[74]

HPLC

[43]


23

Yong LIN Qin và
2009
cộng sự
Tatebe. C và cộng
2014
sự
Kyung-Yuk Ko và
2021

cộng sự

NH3:MeOH (1:50 v/v);
CH2Cl2;
H3PO4 0,05%: MeOH (v/v). Chế
0,03 mg/kg
HCOOH:MeOH (1:50 độ gradient
v/v)
Đệm CH3COOH/CH3COONH4
HCl:
EtOH:
(pH=4,5): ACN
0,05 μg/g
CH3COOC2H5
Chế độ: Gradient

HPLC

[70]

HPLC-PDA

[60]

4,0 µg/mL
CH3COONH4 50 mM ACN:CH3COONH4 50 mM. Chế 1,4
µg/mL
(đã
quy HPLC-PDA
trong MeOH 70%.

độ gradient
(đã quy đổi)
đổi)

[42]

0,125 μg/g


24

Ngoài ra AO cũng được nghiên cứu bằng phương pháp phổ huỳnh
quang sử dụng bộ cảm biến là vật liệu composite Nanocarbon [34], bằng
phương pháp quang phổ Terahertz kết hợp với mơ hình bình phương nhỏ nhất
từng phẩn (PLSR) cải biến quang phổ tương quan 2 chiều (2DCOS) [72],
bằng phép đo phổ Raman [73].
Nhận xét: Chỉ có một cơng trình nghiên cứu sử dụng phương pháp
UPLC-MS/MS cho thấy có sự xuất hiện của AO trong thực phẩm. Số lượng
mẫu chứa AO là 57 trong tổng số 211 mẫu nghiên cứu. Hm lng AO trong
mu thc phm t 3,2 àg/kg ữ 13,02 µg/kg. Các mẫu thực phẩm chứa AO
gồm măng chua, thịt gà, dưa chua, sa tế, cà ri, bột nghệ [61]. Các cơng trình
khác đều khơng phát hiện sự có mặt AO trong mẫu nghiên cứu.
Trong mười năm trở lại đây số lượng các nghiên cứu định lượng AO
trong thực phẩm có tăng, tuy nhiên vẫn cịn hạn chế. Các nghiên cứu có đưa
ra các phương pháp chiết AO từ nền mẫu thực phẩm khác nhau. Quá trình xử
lý mẫu sử dụng đa dạng các loại dung môi để chiết tách AO từ mẫu thực
phẩm thành phần có chứa methanol, ethanol, acetonitrl, …tuy nhiên nghiên
cứu của ZHAO Chun-yu và cộng sự [74] đề xuất phương pháp chiết AO bằng
nước là chưa phù hợp bởi độ tan AO trong nước là thấp hơn đáng kể so với độ
tan trong các dung mơi hữu cơ như EtOH và ACN. Ngồi ra cũng có thể dùng

phương chiết pha rắn SPE để tách chiết AO trong mẫu [43].
Có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để định lượng AO như LCMS/MS, UPLC-MS/MS, HPLC, phổ huỳnh quang, Vơn-ampe hịa tan,...
trong đó phương pháp HPLC là thích hợp để định lượng Auramine O trong
thực phẩm và được sử dụng phổ biến nhất, giới hạn định lượng AO thấp có
thể phân tích được hàm lượng cỡ ppb.


25

1.4. Các hợp chất Sudan
1.4.1. Cấu tạo, tính chất
Các hợp chất Sudan là loại chất màu tổng hợp chứa các nhóm azo,
naphthols và các gốc metyl di động. Nhóm Sudan gồm 4 dạng Sudan I, Sudan
II, Sudan III và Sudan IV (từ đây gọi chung là Sudan) [30]. Các nghiên cứu
cho thấy thông thường dạng Sudan thêm vào trong thực phẩm là Sudan I và
Sudan II có dạng bột màu đỏ và đỏ cam bắt mắt hơn Sudan III và Sudan IV.
Sự thay đổi màu sắc của các Sudan là do sự thay đổi vị trí các nhóm gốc
metyl trong công thức cấu tạo. Sudan I tan trong nước ở độ tan 100 mg/L,
Sudan II hầu như không tan trong nước, cả hai chất đều tan trong ethanol,
axeton, benzen,... Các Sudan thường tan trong dầu mỡ và giữ màu bền chính
vì vậy mà sản phẩm bột ớt sử dụng trong các món chiên xào có thể bị trộn
thêm Sudan để giữ màu tươi lâu. Một số thông tin về các loại Sudan được
trình bày trong Bảng 1.4.
Bảng 1.4: Cơng thức, tên gọi và danh pháp các loại Sudan.
Loại Sudan
Sudan I: C16H12N2O
C.I. 12055
C.A.S 842-07-9
M = 248,28


Sudan II: C18H16N2O
C.I. 12140
C.A.S 3118-97-6

Tên gọi khác

Danh pháp IUPAC
Công thức cấu tạo
1-(phenyldiazenyl)
naphthalen-2-ol

1-(Phenylazo)-2naphthalenol,
2-Hydroxynaphthyl-1azobenzene,
2Naphthalenol,
1(phenylazo)-,
2Naphtholazobenzene,
Benzene-1-azo-2naphthol,
Benzeneazobeta-naphthol,
Solvent
Yellow,
Brasilazina Oil Orange,
Brilliant Oil Orange R,…
Solvent Orange 7, 1-(2,4- 1-[(2,4-dimethylphenyl)
Xylylazo)-2-naphthol.
diazenyl] naphthalen-2ol.