BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯƠNG NGỌC QUYÊN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI
CÁC ESTE CỦA 2-MCPD, 3-MCPD VÀ
GLYCIDOL LIÊN KẾT VỚI ACID BÉO TRONG
THỰC PHẨM BẰNG KỸ THUẬT GC-MS/MS
Ngành: HỐ PHÂN TÍCH
Mã ngành: 8440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023


Cơng trình được hồn thành tại Trường Đại học Cơng nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Đình Vũ
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại
học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 08 tháng 07 năm 2023.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS. Nguyễn Văn Cường ......................... - Chủ tịch Hội đồng
2. PGS.TS. Trần Quang Hiếu .............................. - Phản biện 1
3. TS. Nguyễn Quốc Hùng .................................. - Phản biện 2
4. TS. Nguyễn Văn Trọng ................................... - Ủy viên
5. TS. Đỗ Thị Long ............................................. - Thư ký
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS. Nguyễn Văn Cường

TRƯỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

PGS.TS. Nguyễn Văn Cường


BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trương Ngọc Quyên ........................... MSHV: 20125561
Ngày, tháng, năm sinh: 28/08/1988 ............................... Nơi sinh: Đồng Nai
Ngành: Hoá phân tích..................................................... Mã ngành: 8440118
I. TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu xác định đồng thời các este của 2-MCPD, 3-MCPD và glycidol liên kết
với acid béo trong thực phẩm bằng kỹ thuật GC-MS/MS.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
(1) Xây dựng và thẩm định phương pháp thử với đầy đủ các thông số đáp ứng theo
yêu cầu của TCVN ISO 17025:2017 để xác định hàm lượng các este của 2-MCPD,
3-MCPD, glycidol liên kết với acid béo trên nền mẫu thực phẩm bằng kỹ thuật GCMS/MS đáp ứng quy định của EU về ngưỡng cho phép.
(2) Ứng dụng quy trình phân tích để đánh giá thực trạng hàm lượng các este của
2-MCPD, 3-MCPD, glycidol liên kết với acid béo trên mợt số sản phẩm mì gói, snack
trên thị trường Thành phố Hồ Chí Minh.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17/10/2022

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/4/2023
IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Lê Đình Vũ
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 …
NGƯỜI HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Lê Đình Vũ

CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀO TẠO

TS. Nguyễn Quốc Thắng

TRƯỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

PGS.TS. Nguyễn Văn Cường


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này là quá trình cố gắng của bản thân với sự giúp đỡ, đợng
viên của gia đình, thầy cơ, đồng nghiệp và bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành
và sâu sắc đến những người đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian thực hiện luận
văn này.
Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS. Lê Đình Vũ, cảm ơn Thầy
đã dìu dắt, hướng dẫn và truyền dạy những kiến thức, kinh nghiệm, những suy luận
khoa học trong quá trình học tập cũng như trong suốt thời gian làm khóa luận.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Ban lãnh đạo Khoa Công nghệ hóa học,
q Thầy Cơ bợ mơn Hóa phân tích đã truyền đạt những kiến thức quý báu trong thời
gian học tập tại trường.
Tiếp đến, tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng 3 cùng với các đồng nghiệp, nơi tôi làm việc và làm thực nghiệm đã hỗ trợ và
tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn.

Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, những người ln bên cạnh đợng viên, tiếp thêm
đợng lực để tơi hồn thành luận văn.
Nợi dung trình bày trong luận văn sẽ khơng tránh khỏi những sai sót, rất mong được
sự góp ý từ quý thầy cô, anh chị, cùng các bạn học viên. Tôi xin chân thành cảm ơn!

i


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
2-monochloropropane-1,3-diol ester (2-MCPDE), 3-monochloropropane-1,2-diol
ester (3-MCPDE) và glycidyl ester (GE) là nhóm các chất sinh ra trong q trình chế
biến. Các chất này có thể chuyển thành 2-MCPD, 3-MCPD và glycidol tương ứng
trong một số quá trình chuyển hóa. Nhóm chất này được Cơ quan quốc tế nghiên cứu
về ung thư (IARC) xếp vào nhóm chất có khả năng gây ung thư và vơ sinh. Việc kiểm
soát hàm lượng các loại este này và mối tương quan với hàm lượng chất béo trong
các sản phẩm chế biến là cần thiết cho an toàn thực phẩm. Trong nghiên cứu này,
chúng tôi tiến hành thẩm định phương pháp xác định hàm lượng các este của
3-MCPD, 2-MCPD và glycidol liên kết với acid béo bằng kỹ thuật GC-MS/MS trên
các nền thực phẩm, qua đó, ứng dụng đánh giá thực trạng các chất này trên sản phẩm
mì gói và snack. Với điều kiện tối ưu của thiết bị và quy trình xử lý mẫu, giới hạn
phát hiện (MDL) cho các hoạt chất là 2 µg/kg. Hiệu suất thu hồi trung bình ở ba nồng
đợ thấp, trung bình, cao đều đạt từ 83.6% đến 111%. Độ lặp lại (RSDr%) đạt 2.508.16%, độ tái lặp (RSDR%) đạt 2.53-10.4%. Độ không đảm bảo đo cho tất cả các
chất ở nồng độ ppb đều nhỏ hơn 25%. Phương pháp được thực hiện thử nghiệm thành
thạo đạt |Zscore |< 2, cho thấy phương pháp đạt yêu cầu TCVN ISO 17025: 2017 để
áp dụng phân tích mẫu thực phẩm.
Kết quả ứng dụng phương pháp phân tích 30 mẫu mì gói và 18 mẫu snack đều phát
hiện 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE với mức hàm lượng trong khoảng lần lượt là 67.0455 µg/kg, 120-979 µg/kg, 52.0-1460 µg/kg. Hàm lượng các este ở snack cao hơn
nhiều so với mì gói, trong đó, các sản phẩm chiên xuất hiện ở mức độ cao hơn so với
các sản phẩm không chiên. Hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE có mối tương quan
chặt chẽ với lượng chất béo trong thực phẩm qua chế biến với hệ số tương quan r lần

lượt 0.7454, 0.7666, 0.8176, các giá trị P-value đều nhỏ hơn < 0.05. Điều này cho
thấy các thực phẩm qua chế biến có hàm lượng chất béo cao thì nguy cơ ơ nhiễm các
chất 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE càng cao.

ii


ABSTRACT
The 2-monochloropropane-1,3-diol esters (2-MCPDE), 3-monochloropropane1,2-diol esters (3-MCPDE) and glycidyl esters (GE) were a group of substances
processed contaminants. These substances might be converted to 2-MCPD, 3-MCPD
and glycidol in several metabolic pathways. This group of substances was classified
by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as potentially
carcinogenic and sterility. Therefore, controlling the content of these substances and
their correlation with the fat in processed products was essential for food safety.
In this study, we validated the method to determine the ester content of 3-MCPD, 2MCPD and glycidol bound to fatty acids by GC-MS/MS on food platforms. Then we
assessed the status of these substances on instant noodles and snacks. With optimal
equipment and good sample preparation, each substance’s detection limit (MDL) was
2 µg/kg. The average recovery at three concentrations, low, medium and high, was
from 83.6% to 111%. Repeatability (RSDr%) was from 2.50-8.16% and
reproducibility (RSDR%) was from 2.53-10.4%. The uncertainty for all substances
was less than 25%. The proficiency testing earn the value of |Zscore | lower than 2.
The merits of the method met the TCVN ISO 17025: 2017 requirements, suitable for
application in food analysis.
Analysis results on 30 samples of instant noodles and 18 samples of snacks were all
detected 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE with concentrations in the range of 67.0-455
µg/kg, 120-979 µg/kg, 52.0-1460 µg/kg, respectively. The content of 2-MCPDE, 3MCPDE, GE of snacks was higher than that of instant noodles, and fried products
was higher than non-fried products. Furthermore, the content of 2-MCPDE, 3MCPDE, GE strongly correlates with the fat content of processed foods with the
correlation coefficient r 0.7454, 0.7666, 0.8176, respectively, the P-values < 0.05.
This shows that processed foods with high fat content had higher risk of
contamination with 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE substances.


iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Trương Ngọc Quyên, học viên cao học chun ngành Hóa Phân tích, lớp
CHHOPT10B, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.
Tơi cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là cơng trình
của tơi với sự hướng dẫn của giảng viên PGS.TS. Lê Đình Vũ, Trường Đại học Cơng
nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.
Những kết quả nghiên cứu của các tác giả khác được sử dụng trong luận văn đều có
trích dẫn đầy đủ.
Học viên

Trương Ngọc Qun

iv


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ............................................................................ ii
ABSTRACT .............................................................................................................. iii
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xi
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề .............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .............................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................4
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ...........................................................4
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ..................................................................................5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................................................6
Tổng quan về 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE ............................................................6
1.1.1 Cấu tạo 2-MCPE, 3-MCPDE, GE ......................................................................6
1.1.2 Điều kiện và cơ chế hình thành 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trong thực phẩm. .8
1.1.3 Đợc tính của 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE .........................................................15
1.1.4 Quy định về ngưỡng cho phép trong thực phẩm và mức dung nạp hàng ngày
đối với 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE ...........................................................................17
Tổng quan về các phương pháp xác định 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE ...............19
1.2.1 Phương pháp phân tích trực tiếp ......................................................................19
1.2.2 Phương pháp gián tiếp......................................................................................21
Tình hình nghiên cứu về 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trong và ngồi nước .......24
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước .....................................................................24
1.3.2 Tình hình ngồi nước .......................................................................................24

v


CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM .................................................................................27
Thiết bị, dụng cụ .................................................................................................27
Chất chuẩn, hóa chất ...........................................................................................27
2.2.1 Chất chuẩn:.......................................................................................................27
2.2.2 Hóa chất ...........................................................................................................29
Nguyên tắc của phương pháp ..............................................................................30
Chuẩn bị mẫu sơ bộ .............................................................................................30
Thông số, điều kiện thiết bị .................................................................................31

2.5.1 Điều kiện thiết bị GC .......................................................................................31
2.5.2 Điều kiện đầu dị MS........................................................................................31
Tối ưu quy trình xử lý mẫu .................................................................................32
2.6.1 Tối ưu khối lượng mẫu cân trên các nền thực phẩm ........................................32
2.6.2 Khảo sát nồng độ NaBr, nồng đợ H2SO4, thời gian phản ứng ảnh hưởng đến
q trình bromide hóa GE .........................................................................................32
2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn đến phương pháp ......................33
2.6.4 Khảo sát nồng độ PBA đến phản ứng tạo dẫn xuất .........................................34
Thẩm định phương pháp .....................................................................................35
2.7.1 Độ ổn định của hệ thống sắc ký .......................................................................36
2.7.2 Độ chọn lọc của phương pháp..........................................................................36
2.7.3 Khoảng tuyến tính, đường chuẩn .....................................................................36
2.7.4 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp..............................37
2.7.5 Độ lặp lại của phương pháp .............................................................................38
2.7.6 Độ tái lặp trung gian của phương pháp ............................................................38
2.7.7 Độ đúng của phương pháp ...............................................................................39
2.7.8 Độ không đảm bảo đo của phương pháp..........................................................41
Ứng dụng phương pháp để xác định hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trên
các sản phẩm mì gói, snack. ......................................................................................41
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................43
Thơng số và điều kiện thiết bị .............................................................................43
Tối ưu quy trình xử lý mẫu .................................................................................44

vi


3.2.1 Khối lượng mẫu cân trên các nền mẫu thực phẩm...........................................44
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ H2SO4, nồng đợ NaBr, thời gian phản ứng
đến q trình brom hóa GE .......................................................................................46
3.2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn đến phương pháp ....................................49

3.2.4 Hàm lượng PBA trong phản ứng tạo dẫn xuất .................................................50
3.2.5 Quy trình xử lý mẫu tối ưu ...............................................................................50
Các thông số thẩm định phương pháp .................................................................53
3.3.1 Độ ổn định của hệ thống sắc ký .......................................................................53
3.3.2 Độ chọn lọc của phương pháp..........................................................................53
3.3.3 Khoảng tuyến tính, đường chuẩn .....................................................................55
3.3.4 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp..............................58
3.3.5 Độ lặp lại, độ tái lặp nội bộ của phương pháp .................................................60
3.3.6 Độ đúng của phương pháp ...............................................................................62
3.3.7 Độ không đảm bảo đo của phương pháp..........................................................64
Kết quả phân tích trên mẫu thực .........................................................................65
Mối tương quan giữa hàm lượng 3-MCPDE, 2-MCPDE, GE và hàm lượng béo
trên các sản phẩm dùng dầu tinh luyện chế biến.......................................................67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................71
1. Kết luận...............................................................................................................71
2. Kiến nghị ............................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................73
PHỤ LỤC ..................................................................................................................80
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN .........................................................94

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cấu tạo của các 2-MCPDE và 3-MCPDE. ..................................................7
Hình 1.2 Cấu tạo GE ...................................................................................................8
Hình 1.3 Mợt số loại thực phẩm xuất hiện GE, 2-MCPDE, 3-MCPDE [22] .............9
Hình 1.4 Cơ chế hình thành GE từ DAG ở nhiệt đợ cao ..........................................13
Hình 1.5 Cơ chế hình thành 2-MCPDE, 3-MCPDE qua cation trung gian ..............14
Hình 1.6 Cơ chế hình thành MCPDE, GE qua gốc tự do .........................................16

Hình 1.7 Các dẫn xuất của 3-MCPD với PBA, HFBI, acetone ................................22
Hình 2.1 Phản ứng tạo dẫn xuất của 2-MCPD, 3-MCPD, 3-MBPD với PBA .........35
Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giữa lượng mẫu và hàm lượng các MCPDE,
GE trên nền mì gói ....................................................................................................45
Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giữa lượng mẫu cân và hàm lượng các
MCPDE, GE trên nền sữa bợt. ..................................................................................45
Hình 3.3 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ H2SO4 (a), nồng độ NaBr (b),
thời gian phản ứng (c) đến tỷ lệ chuẩn/nội chuẩn GE ở giai đoạn brom hóa ...........48
Hình 3.4 Biểu đồ ảnh hưởng của nồng đợ Cl- đến phương pháp ..............................49
Hình 3.5 Sơ đồ quy trình các bước phân tích 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE ...............52
Hình 3.6 Các đường chuẩn của 2-MCPDE (a), 3-MCPDE (b), GE (c) ....................57
Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa hàm lượng 2-MCPDE (a),
3-MCPDE (b), GE (c) với hàm lượng béo ................................................................68

viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Hàm lượng 3-MCPD và 3-MCPDE trong một số loại dầu thực vật .........11
Bảng 1.2 Hàm lượng 3-MCPDE và GE được công bố sau khi phân tích theo phương
pháp nghiên cứu của tác giả Küsters. M ...................................................................12
Bảng 1.3 Mức tối đa cho phép của 3-MCPDE và GE trong thực phẩm ...................18
Bảng 1.4 Một số phương pháp phân tích trực tiếp MCPDE và GE trong thực phẩm
...................................................................................................................................20
Bảng 1.5 Mợt số phương pháp phân tích gián tiếp MCPDE và GE trong thực phẩm
...................................................................................................................................23
Bảng 2.1 Hệ số chuyển đổi từ dạng este sang dạng alcohol tương ứng ...................28
Bảng 2.2 Bảng cách pha chuẩn .................................................................................29
Bảng 2.3 Qui định của EC về số điểm IP cho mợt kỹ thuật phân tích [52] ..............31
Bảng 2.4 Sai số cho phép của tỉ lệ ion theo EC 657 .................................................36

Bảng 2.5 Tiêu chí đánh giá về độ lặp lại theo AOAC ..............................................39
Bảng 2.6 Bảng tiêu chí đánh giá đợ tái lặp trung gian theo AOAC ..........................39
Bảng 2.7 Tiêu chuẩn đánh giá hiệu suất thu hồi theo AOAC ...................................40
Bảng 2.8 Bảng mã hóa các sản phẩm mì gói, snack .................................................42
Bảng 3.1 Chương trình nhiệt của hệ thống GC .........................................................43
Bảng 3.2 Các mảnh ion mẹ, ion con, năng lượng bắn phá .......................................44
Bảng 3.3 Diện tích chuẩn của MCPDE, GE khi dẫn xuất với các nồng độ PBA .....50
Bảng 3.4 Thời gian lưu, tỷ lệ chuẩn/nội chuẩn khi tiêm lặp 6 lần chuẩn 100 µg/L .53
Bảng 3.5 Bảng biểu diễn thời gian lưu, chỉ số IP của 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE ..54
Bảng 3.6 Tỷ lệ cường độ ion trong chuẩn và trong mẫu thêm chuẩn .......................54
Bảng 3.7 Kết quả khoảng tuyến tính của các chuẩn MCPDE, GE ...........................55
Bảng 3.8 Bảng kết quả đường chuẩn các chất ..........................................................56
Bảng 3.9 Bảng biểu diễn hiệu ứng nền .....................................................................58
Bảng 3.10 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng trên nền mẫu ............................59
Bảng 3.11 Bảng kiểm tra MQL trên năm nền thực phẩm .........................................60

ix


Bảng 3.12 Độ lặp lại của phương pháp trên năm nền thực phẩm .............................61
Bảng 3.13 Độ tái lặp nội bộ trên năm nền thực phẩm ..............................................62
Bảng 3.14 Hiệu suất thu hồi trên năm nền thực phẩm ..............................................63
Bảng 3.15 Kết quả mẫu CRM của Fapas trên mẫu dầu và sữa bột ...........................64
Bảng 3.16 Độ KĐBĐ của phương pháp ...................................................................64
Bảng 3.17 Bảng kết quả hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE và hàm lượng béo
tương ứng ở mẫu mì gói và snack .............................................................................66
Bảng 3.18 Bảng biểu diễn khác biệt hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trên các
loại sản phẩm chiên và không chiên .........................................................................69

x



DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AOAC

Association of Official Analytical
Chemists

Hiệp hợi các nhà hố phân
tích chính thống

AOCS

American Oil Chemists' Society

Hiệp hợi các nhà hóa dầu Mỹ

CONTAM
panel
DAG

Hợi đồng về các chất gây ô
nhiễm trong chuỗi thực phẩm


diacylglycerol

Độ KĐBĐ

Độ khơng đảm bảo đo

-

EFSA

European Food Safety Authority

Cơ quan An tồn thực phẩm
Châu Âu

EI

Electron Impact

Va chạm electron

HFBI

heptafluorobutyrylimidazole

IARC

International agency for research
on cancer


Cơ quan quốc tế nghiên cứu
về ung thư

IP

Identification point

Điểm nhận dạng

IS

Internal Standard

Chất chuẩn nội

LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitation

Giới hạn định lượng

MRM

Multiple relative monitoring


PAHs

-

Hydrocarbon thơm đa vòng

-

PBA

Phenylboronic acid

-

QuEChER
S

Quick, Easy, Cheap, Effective,
Rugged, Safe

-

RSDr

-

Độ lặp lại tương đối

RSDR


-

Độ tái lặp nội bộ tương đối

SPE

Solid phase extraction

Cột chiết pha rắn

TDI

Tolerable daily intake

Mức dung nạp hàng ngày
chấp nhận được

xi


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Những năm gần đây, vấn đề về ô nhiễm các độc tố trong thực phẩm do nguyên liệu
hoặc do quá trình chế biến đang là vấn đề được xã hội quan tâm. Độc tố thực phẩm
là nguồn gây bệnh trực tiếp đến con người trong đó có bệnh ung thư. Theo Cơ quan
nghiên cứu ung thư Quốc tế trực thuộc Liên hợp quốc (IARC) thông báo năm 2020
về ung thư toàn cầu, tỷ lệ mắc ung thư ở Việt Nam xếp thứ 16/185 quốc gia và vùng
lãnh thổ ở châu Á.Trong khi đó từ năm 2018 đến 2020 toàn thế giới tăng thêm 2,3
triệu ca mắc mới, nâng số ca lên gần 19,3 triệu với số ca tử vong tăng từ 9,6 triệu lên

9,96 triệu [1]. Đồng thời IARC cũng nhấn mạnh một trong những thủ phạm gây nên
ung thư chính là thói quen ăn uống của người dân ở các quốc gia đang tăng trưởng
[2]. Việc các bữa ăn diễn ra nhanh chóng với thức ăn nhanh, thức ăn chế biến sẵn
dạng công nghiệp làm thay đổi thói quen ăn uống của người dân, việc hấp thụ lượng
lớn các loại thức ăn này sẽ gây hại cho sức khỏe nếu khơng được kiểm sốt. Ngồi
dư lượng các loại kháng sinh, dư lượng thuốc trừ sâu, các chất phơi nhiễm từ bao bì
thì các chất đợc hóa học hình thành trong q trình chế biến thực phẩm cũng dần dần
tích lũy trong cơ thể, gây nên những bệnh lý khơng lường trước được [3]. Mợt nhóm
chất hóa học được sinh ra trong q trình chế biến và có khả năng gây ung thư, vơ
sinh chính là 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD), glycidol và các ester của 3monochloropropane-1,2-diol (3-MCPDE), glycidyl (GE) liên kết với acid béo [4-6].
Mặc dù chưa có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của 2-monochloropropane-1,3-diol
(2-MCPDE) nhưng xét về mặt cấu tạo thì 2-MCPDE cũng cần được quan tâm.
2-MCPDE, 3-MCPDE và GE hình thành trong các thực phẩm chứa chất béo được xử
lý nhiệt hoặc dầu tinh luyện được xử lý nhiệt để khử mùi với sự có mặt của ion Cldo nội sinh hoặc do thêm vào [7-10]. Như vậy, các sản phẩm chế biến sẵn như mì
gói, snack, sữa bợt, thức ăn chiên sẵn đều có khả năng sinh ra các loại este trên do
quá trình chế biến hội tụ các điều kiện về nhiệt, giàu béo và có sự xuất hiện ion Cl-.
Tuy nhiên, mức hàm lượng của các este trên các loại sản phẩm này chưa có nhiều

1


cơng bố. Bên cạnh đó, sản lượng tiêu thụ của các sản phẩm chế biến sẵn giàu béo trên
thế giới cũng như ở Việt Nam đều rất lớn. Năm 2016, Ủy ban an toàn thực phẩm châu
Âu (EFSA) đã đồng ý với ước tính 100% 3-MCPDE giải phóng thành 3-MCPD trong
cơ thể người và hàm lượng 3-MCPDE được tìm thấy là lớn hơn rất nhiều lần so với
3-MCPD tự do. Nghiên cứu trên động vật cho thấy 3-MCPDE được thủy phân trong
hệ tiêu hóa với sự có mặt của enzyme lipase, sinh ra 3-MCPD tự do [11]. Thận và cơ
quan sinh dục đực là bợ phận chính bị nhiễm đợc. IARC đã xếp 3-MCPD vào nhóm
2B - nhóm nghi ngờ gây ung thư, không gây ảnh hưởng đến gen [5, 6], glycidol được
xếp nhóm 2A - nhóm có khả năng gây ung thư, ảnh hưởng đến gen [12]. Rất ít các

nghiên cứu về 2-MCPD tuy nhiên cơ chế hoạt động hoặc gây đợc tương tự 3-MCPD
[6]. Cơ Quan An tồn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) về phụ gia và các chất ô nhiễm
thực phẩm đã cập nhật mức tối đa có thể dung nạp hàng ngày (tolerable daily intake
- TDI) của 3-MCPD và dạng este của chúng liên kết với acid béo là 2 μg/kg trọng
lượng cơ thể/ngày [6].
Trên thế giới, nhiều phương pháp phân tích và đánh giá hàm lượng 2-MCPDE,
3-MCPDE, GE ở các nền dầu thực vật, bánh quy, sữa, khoai tây chiên đã được công
bố. Đa số các nghiên cứu xoay quanh hai phương pháp: phân tích trực tiếp và phân
tích gián tiếp. Với phương pháp trực tiếp, thành phần và hàm lượng của mỗi loại GE
và 3-MCPDE, 2-MCPDE với các chất béo khác nhau ở nhóm acyl có thể xác định
được mà khơng cần can thiệp từ các phản ứng phụ [13]. Các phương pháp này dùng
sắc ký lớp mỏng hoặc kết hợp cột silicagel để tách các chloropropanol ester từ chất
béo được chiết xuất từ mẫu thực phẩm, sau đó phân tích trực tiếp trên thiết bị GC-MS.
Năm 2004, các phương pháp thủy phân được sử dụng rợng rãi, mục đích của việc
thủy phân này là chuyển các dạng este về dạng tự do [4]. Đây là tiền đề cho các
phương pháp gián tiếp để xác định 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE, bằng cách chuyển các
dạng este của MCPD về dạng MCPD tự do, glycidyl ester chuyển thành glycidol,
Glycidyl

thường

trải

qua

mợt

bước

bromide


hóa

để

chuyển

thành

3-bromo-1,2-propanediol (3-MBPD) sau đó tạo dẫn x́t với phenylboronic acid
(PBA), heptafluorobutyrylimidazole (HFBI) hoặc acetone. Hàm lượng GE,

2


2-MCPDE, và 3-MCPDE được xác định bằng phương pháp gián tiếp thường được
biểu thị bằng hàm lượng tương đương của glycidol (dạng tự do của GE) và 2-MCPD
(dạng tự do của 2-MCPDE), 3-MCPD (dạng tự do của 3-MCPDE), tương ứng.
Ở Việt Nam, mợt số trung tâm dịch vụ phân tích đang thử nghiệm theo tiêu chuẩn
TCVN 12081-1:2017 đối với sản phẩm dầu, mỡ động vật [14] hoặc theo AOAC
2018.03 đối với nền mẫu là sữa, sản phẩm dinh dưỡng cho trẻ em [15]. Tuy nhiên,
chưa có phương pháp chuẩn xác định các chất 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trên nền
thực phẩm cũng như trên các nền mì gói, snack hoặc thực phẩm giàu béo. Vậy nên,
một phương pháp với độ tin cậy cao, phạm vi phân tích rợng đáp ứng việc kiểm soát
hàm lượng các chất này đồng thời được các tổ chức đánh giá công nhận là thật sự cần
thiết giúp cho các cơng ty sản x́t có nhu cầu kiểm sốt các chất ơ nhiễm này, hoặc
giúp cơ quan quản lý có kết quả chính xác, mang tính pháp lý phục vụ lợi ích người
tiêu dùng, cũng như góp phần bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng.
Trên cơ sở tham khảo tài liệu AOAC 2018.03 cho sản phẩm sữa, sản phẩm dinh
dưỡng cho trẻ em [15], báo cáo hợp tác thử nghiệm của EFSA về phương pháp phân

tích 3-MCPDE, GE trên thực phẩm [16] chúng tôi tiến hành tối ưu hóa về lượng mẫu,
quy trình xử lý mẫu, các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp, thẩm định phương pháp
với đầy đủ các thơng số về đợ chính xác, tính phù hợp trên nền mẫu thực phẩm. Áp
dụng phương pháp phân tích, chúng tơi tiến hành đánh giá hàm lượng 2-MCPDE, 3MCPDE, GE và mối liên hệ giữa hàm lượng này với hàm lượng chất béo trên các sản
phẩm chế biến giàu béo để cung cấp cho người tiêu dùng, cơ quan quản lý nhà nước
về mức độ ô nhiễm nhằm kiểm soát nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng và thẩm định phương pháp thử để xác định hàm lượng 2-MCPDE,
3-MCPDE, GE trên thực phẩm nói chung cũng như các sản phẩm đóng gói dùng
dầu thực vật để chế biến như mì gói, snack.
Ứng dụng phương pháp thẩm định để xác định hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE,
GE trên mẫu thực tế. Đánh giá độ tương quan giữa hàm lượng 2-MCPDE,

3


3-MCPDE, GE với hàm lượng chất béo trên các sản phẩm dùng dầu thực vật để
chế biến.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nền mẫu để thẩm định phương pháp: dầu ăn, mì gói, sữa bột, nước tương,
thịt sấy theo yêu cầu của Văn phịng Cơng nhận Chất lượng (BoA) về nền mẫu được
cơng nhận trên thực phẩm bao gồm nền nhiều béo, nhiều đạm, nhiều nước, nhiều xơ.
Đối tượng phân tích sau khi có phương pháp đã thẩm định: các loại sản phẩm ăn liền
dùng dầu thực vật chiên ở nhiệt độ cao như mì gói, snack.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng và thẩm định phương pháp xác định hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE
trên nền thực phẩm.
Ứng dụng phương pháp xác định 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trong các loại sản phẩm
chuyên dùng dầu tinh luyện để chế biến trong công nghiệp thực phẩm như mì gói,

snack.
Nghiên cứu về mối tương quan giữa hàm lượng béo đến hàm lượng 2-MCPDE,
3-MCPDE, GE trên các sản phẩm chế biến như mì gói, snack.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước về các hợp chất 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE
về cấu tạo, đợc tính, cơ chế hình thành trong thực phẩm.
Đọc tài liệu và tổng hợp các phương pháp phân tích, các bài báo khoa học hiện có
trong và ngồi nước.

4


Tiến hành xây dựng và thẩm định phương pháp phân tích theo tài liệu tham khảo trên
cơ sở thực tế, phù hợp với điều kiện trang thiết bị, hóa chất, chất chuẩn, nhân lực của
phịng thí nghiệm.
Ứng dụng phương pháp đã thẩm định để phân tích mợt số sản phẩm dùng dầu chiên
như mì gói, snack trên thị trường bằng cách thu thập nguồn mẫu dịch vụ từ khách
hàng và mẫu bán trên thị trường.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Thẩm định phương pháp xác định hàm lượng 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE áp dụng
cho nhiều nền mẫu thực phẩm là cấp thiết để xác nhận tính chính xác của phương
pháp trong kiểm soát dư lượng các chất này nhằm phục vụ các cơ quan nhà nước
cũng như các doanh nghiệp có nhu cầu về kiểm sốt chất lượng sản phẩm.
Đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng các 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE với hàm
lượng chất béo trên các sản phẩm mì gói, snack, từ đó có cơ sở đưa ra cảnh báo về
khả năng ô nhiễm của các chất đến người tiêu dùng để có cách tiêu thụ hợp lý.

5



CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
Tổng quan về 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE
1.1.1 Cấu tạo 2-MCPE, 3-MCPDE, GE
1.1.1.1 Cấu tạo 3-MCPDE, 2-MCPDE
Ester của 3-monochloropropane-1,2-diol với acid béo (3-MCPDE) được công bố về
sự hiện diện trong thực phẩm vào những năm 1980 [17], và được nhiều sự chú ý
khoảng 20 năm sau đó, sau khi phát hiện thấy mức độ tăng cao trong dầu, mỡ tinh
chế và thực phẩm [11, 18]. Các 2-MCPDE, 3-MCPDE sinh ra trong dầu thực vật
trong quá trình tinh chế [7].
Mono-chloro-propanediol (MCPD) và di-chloro-propanol (DCP) là nhóm các chất có
cấu trúc tương tự nhau được hình thành do glycerol bị chlor hóa. Khi glycerol có 1
ngun tử chlor phản ứng thì gọi là MCPD và tùy vào vị trí trên mạch propanol mà
có 2-MCPD hoặc 3-MCPD, cịn khi có hai ngun tử chlor hóa thì được gọi là DCP.
Các ester của chloropropanol được hình thành khi các nhóm hydroxyl của chúng được
ester hóa bởi các acid béo. Các este của chloropropanol được phân loại thành các este
acid béo của mono-chloro-propanediol (MCPDE) và di-chloro-propanol (DCP ester),
tuy nhiên trong bài nghiên cứu chúng tôi chỉ đề cập đến MCPDE.
Như vậy tương ứng với 2-MCPD và 3-MCPD chúng ta có 2-MCPDE và 3-MCPDE.
Đối với 3-MCPDE có thể có nhiều dạng như mono- hoặc di- ester tùy tḥc vào việc
mợt hay hai nhóm hydroxyl của 3-MCPD tham gia phản ứng ester hoá với cùng hoặc
các loại acid béo khác nhau. Nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng với 2-MCPD
ester. Đối với ester dạng mono người ta có thể phân loại dựa vào vị trí của chuỗi acid
béo. Trong một số trường hợp di-ester của 3-MCPD và 2-MCPD được hình thành từ
hai chuỗi acid béo khác nhau có thể tồn tại đồng phân quang học với cacbon gắn trên
propanol [19].

6


Cấu trúc cụ thể của MCPDE được thể hiện ở Hình 1.1. Bên cạnh đó, sự đa dạng của

các loại ester này cịn được đóng góp bởi sự đa dạng của các acid béo với R là các
chuỗi palmitic acid (C16), stearic acid (C18), lauric acid (C12),…tùy thuộc vào thành
phần dầu, béo.

Hình 1.1 Cấu tạo của các 2-MCPDE và 3-MCPDE.

7


1.1.1.2 Cấu tạo GE
Glycidol hay còn được gọi 2,3-epoxy-1-propanol được cấu tạo bởi mợt phân tử
glycerol chứa các nhóm chức epoxide và rượu. Glycidol có các đồng phân quang học.
Glycidyl ester (GE) được cấu tạo bởi một phân tử glycerol chứa nhóm chức epoxide
và nhóm este của các acid béo. Về mặt phân loại thì GE chỉ tồn tại dạng monoester,
lúc này các monoester sẽ khác nhau ở gốc R của acid béo tham gia ester hóa.
Các GE chứa khung propanol như chloropropanol nhưng so với chloropropanol thì
GE tḥc loại cấu trúc chung của các epoxide bất đối. Vị trí 2,3-epoxide trong mợt
số trường hợp nhất định có thể phản ứng với ion Cl- dẫn đến sự hình thành
MCPD-monoester. Thêm vào đó, GE được hình thành trong các điều kiện tương tự
như các MCPDE nên cần xem xét đánh giá rủi ro khi phân tích các MCPDE [13, 19].
GE là các chất ơ nhiễm hóa học sinh ra do q trình xử lý nhiệt và chủ yếu ở giai
đoạn khử mùi (nhiệt độ > 200 0C) trong tinh chế dầu ăn [4].

Hình 1.2 Cấu tạo GE
1.1.2 Điều kiện và cơ chế hình thành 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trong thực
phẩm.
1.1.2.1 Sự xuất hiện của 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE trong thực phẩm
Các nghiên cứu đầu tiên về sự hiện diện của 3-MCPDE là vào những năm 1980 [17].
Đến những năm 2000 thì các cơ quan quản lý chú ý nhiều hơn đến mức hàm lượng
cao của chúng, đặc biệt là trong dầu thực vật tinh luyện và các sản phẩm làm từ dầu

8


thực vật tinh luyện. Mức cao (trên 4000 µg/kg) đã được tìm thấy trong chất béo hydro
hóa, dầu cọ và chất béo dạng rắn [20]. Bên cạnh các 3-MCPDE thì các 2-MCPDE và
GE cũng được tìm thấy trong dầu và mỡ tinh chế [6].
Những chất gây ô nhiễm này tồn tại trong thực phẩm ở dạng tự do và ở dạng ester,
với hàm lượng dạng ester thường cao hơn so với dạng tự do [6, 19]. Các 3-MCPDE,
2-MCPDE và GE là các chất gây ơ nhiễm có thể được hình thành trong quá trình sản
xuất dầu thực vật ở nhiệt độ cao, chủ yếu trong bước khử mùi của quá trình tinh chế.
Ngồi ra chúng có thể có trong các loại thực phẩm được hình thành từ quá trình chế
biến cơng nghiệp hoặc trong q trình gia nhiệt như bánh mì, sản phẩm bánh mì, sữa
bợt trẻ em, bơ thực vật, cá rán, pho mát, thịt [21]…

Hình 1.3 Mợt số loại thực phẩm xuất hiện GE, 2-MCPDE, 3-MCPDE [22]
Thực phẩm đầu tiên được quan tâm về sự có mặt của 2-MCPDE, 3-MCPDE, GE
chính là dầu thực vật tinh luyện, mức độ hàm lượng các chất này trong dầu thực vật
tinh luyện đã được thể hiện trong nhiều nghiên cứu. Nhóm thứ hai được nghiên cứu
là các sản phẩm chế biến - tức là có sự gia nhiệt đối với chất béo hoặc dầu thực vật.
Nhóm thứ ba chính là các nhóm sản phẩm được bổ sung dầu thực vật tinh luyện hoặc
bổ sung chất béo để cung cấp đủ dinh dưỡng cho nhóm đối tượng cần như trẻ em đó là các sản phẩm sữa công thức, sản phẩm dinh dưỡng.

9


Đối với các sản phẩm dầu tinh luyện, chỉ có dầu olive nguyên chất (extra) thì sự
hiện diện của MCPDE và GE là rất nhỏ hoặc không xuất hiện [23] do quy trình
sản x́t loại dầu này khơng u cầu nhiệt độ cao, dầu olive được lấy từ quả bằng
phương pháp cơ học hoặc vật lý như ép, lọc [24]. Tuy nhiên, giá thành của loại
dầu olive này khá cao, khó sử dụng vào mục đích chế biến thực phẩm công nghiệp,

vậy nên các loại dầu thực vật khác được quan tâm nhiều hơn về giá thành và sản
lượng. Trong đó, dầu cọ là loại dầu được sử dụng vào mục đích chế biến cơng
nghiệp nhiều nhất, tiếp theo mục đích sử dụng chế biến hàng ngày là dầu nành,
dầu hướng dương, dầu dừa... Tuy nhiên, các loại dầu này trong quá trình sản xuất
thường trải qua giai đoạn khử mùi, giai đoạn này được tiến hành ở nhiệt độ >
2000C, thêm vào đó chlor có thể xuất hiện dưới dạng hydrochloric acid hoặc các
muối có gốc Cl- có sẵn trong tự nhiên [25]. Mức độ hàm lượng 2-MCPDE, 3MCPDE và GE đã được nhiều bài báo khoa học công bố, điển hình trong những
năm 2007 và 2008, hơn 400 mẫu dầu và mỡ khác nhau đã được phân tích bởi Cơ
quan kiểm tra hóa chất và thú y ở Stuttgart (Cơ quan Kiểm soát Thực phẩm Đức)
[26] , trong đó hàm lượng 3-MCPDE đã được tìm thấy trong hầu hết tất cả các loại
dầu mỡ. Mức cao nhất (> 4000 µg/kg) được xác định trong dầu cọ, các loại dầu để
chiên và bơ thực vật cũng chứa hàm lượng tương đối cao các 3-MCPDE. Năm
2006, trong một nghiên cứu của Z. Zelinková và các cợng sự trên tạp chí Food
additives and contaminants đã công bố về mức độ ô nhiễm của 3-MCPDE như ở
Bảng 1.1 [20].

10


Bảng 1.1 Hàm lượng 3-MCPD và 3-MCPDE trong một số loại dầu thực vật

Loại dầu

Almond
Soybean
Rappessed
Sunflower
Seasame
(unroasted seed)
Seasame (roasted

seed)
Hazelnut
Peanut
Pumpkin

Quốc gia

3-MCPDE
(µg/kg)

Tỷ lệ
3-MCPD/
3-MCPDE

< 100
< 100
< 100
< 100
< 300

11.1
4.2
11.1
11.1
33.3

337

74.9


10
<9
<9
Virgin olive oil
<9

< 100
< 100
< 100

5
11.1
11.1

< 100

11.1

<9
<3
<9
Refine seed oils
<9
<9
<9
Refined olive oils
<9
<9
<9
<9


< 300
< 100
< 100

33.3
33.3
11.1

1234
484
< 300

274.2
107.6
33.3

1333
< 300
1047
2332

296.2
33.3
232.7
517.2

3-MCPD
(µg/kg)


Virgin seed oils
France
<9
France
12
Germany
<9
France
<9
France
<9
Germany
France
Germany
France

Extra virgin olive
oil
Extra virgin oil
Virgin olive oil
Virgin olive oil

Spain

Soybean
Rappessed
Sunflower

Czechia
Czechia

Hugary

Olive oil
Olive oil
Olive pomance oil
Olive pomance oil

Italy
Spain
Italy
Italy

Italy
France
Greece

<9

Mì gói và snack là những sản phẩm có khả năng xuất hiện các 2-MCPDE, 3MCPDE, GE rất lớn do công nghệ sản xuất các sản phẩm. Một mặt, các sản phẩm
này xuất hiện lượng chất béo khá lớn do việc sử dụng công nghệ chiên ngập trong
dầu, có sự gia nhiệt, thêm vào đó lượng muối có chlor được bổ sung trong chế

11