ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN TIÊU LINH

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ
CHẤT TẠO NGỌT TRONG THỰC PHẨM TRUYỀN
THỐNG Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Thừa Thiên Huế, 2016


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN TIÊU LINH

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ
CHẤT TẠO NGỌT TRONG THỰC PHẨM TRUYỀN
THỐNG Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
CHUYÊN NGÀNH

: HÓA PHÂN TÍCH

MÃ SỐ

: 60 44 01 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN

Thừa Thiên Huế, 2016

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và các kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung
thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa được công bố
trong bất kì một công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Trần Tiêu Linh

ii


Lời Cảm Ơn
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy
hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện - Người thầy kính mến đã luôn
giúp đỡ tôi, đọc bản thảo, bổ sung, động viên và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình
thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo khoa Hóa, Trường Đại học Sư
phạm Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và đóng góp những ý kiến quý báu cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn.

Xin chân thành cảm ơn các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm của Trung
tâm Kiểm nghiệm Thuốc - Mỹ phẩm - Thực phẩm tỉnh Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ
và tạo điều kiện cho tôi sử dụng một số thiết bị, hóa chất trong quá trình thực hiện
luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến gia đình,
bạn bè đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu
luận văn.

Huế, tháng 10 năm 2016

Trần Tiêu Linh

iii


MỤC LỤC
Trang phụ bìa .............................................................................................................. i
Lời cam đoan .............................................................................................................. ii
Lời cảm ơn ................................................................................................................ iii
Mục lục ........................................................................................................................1
Danh mục các từ viết tắt..............................................................................................3
Danh mục các bảng .....................................................................................................4
Danh mục các hình ......................................................................................................6
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ...........................................................9
1.1. Giới thiệu về phụ gia thực phẩm......................................................................9
1.1.1. Định nghĩa về phụ gia thực phẩm ...........................................................9
1.1.2. Vai trò của PGTP ....................................................................................10
1.1.3. Chức năng của nhóm phụ gia cho phép sử dụng trong thực phẩm ........10
1.1.4. Thực trạng quản lý sử dụng phụ gia thực phẩm......................................12

1.1.5. Tác động bất lợi của PGTP ....................................................................12
1.2. Chất tạo ngọt ..................................................................................................13
1.2.1. Tổng quan về chất tạo ngọt ....................................................................13
1.2.2. Tổng quan saccharin ..............................................................................14
1.2.3. Tổng quan acesulfame kali ....................................................................15
1.2.4. Tổng quan về phương pháp phân tích saccharin và acesulfame kali .....16
1.3. Giới thiệu về phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ....................18
1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp HPLC ......................................................18
1.3.2. Cơ sở của phép sắc ký lỏng hiệu năng cao .............................................18
1.3.3. Phân loại các kỹ thuật HPLC ..................................................................24
1.3.4. Cách đánh giá peak, tính kết quả trong phương pháp HPLC .................25
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................28
2.1. Nội dung nghiên cứu......................................................................................28
2.2. Thiết bị và hóa chất........................................................................................28
2.2.1. Thiết bị ....................................................................................................28

1


2.2.2. Hóa chất ..................................................................................................29
2.3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu .........................................................30
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................30
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu, xử lý mẫu và bảo quản mẫu ...............................30
2.3.3. Phương pháp định lượng saccharin và acesulfame kali ..........................31
2.3.4. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích .....................................31
2.4. Quy trình xử lý mẫu .......................................................................................34
2.5. Xử lý số liệu thực nghiệm..............................................................................36
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................38
3.1. Khảo sát điều kiện sắc ký định lượng saccharin và acesulfame kali .............38
3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng tới quá trình tách ..........................38

3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng độ phân cực của pha động đến quá trình tách ........40
3.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích............................................42
3.2.1. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .......42
3.2.2. Phương trình đường chuẩn của saccharin và acesulfame kali ................43
3.2.3. Độ lặp lại của phương pháp ....................................................................45
3.2.4. Độ đúng của phương pháp ......................................................................47
3.3. Xác định, đánh giá hàm lượng saccharin và acesulfame kali trong thực
phẩm truyền thống ........................................................................................47
3.3.1. Xác định hàm lượng saccharin, acesulfame kali và so sánh với tiêu
chuẩn cho phép ......................................................................................47
3.3.2. Đánh giá hàm lượng saccharin theo vị trí lấy mẫu .................................50
3.3.3. Đánh giá hàm lượng của saccharin giữa các loại thực phẩm cùng nguồn gốc ...54
3.3.4. Đánh giá hàm lượng của saccharin giữa các loại thực phẩm khác nguồn gốc ...58
3.4. Một số khuyến cáo và giải pháp ....................................................................60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................62
PHỤ LỤC

2


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Ký
hiệu

1

HPLC


2

TCVN Viet Nam Standard

Tên tiếng Anh
High performance liquid
chromatography

Tên tiếng Việt
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Tiêu chuẩn Việt Nam

3

ppm

Part per million

Phần triệu

4

ppb

Part per billon

Phần tỉ

5


LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

6

LOQ

Limit of quantitation

Giới hạn định lượng

7

RSD

Relative standard deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

8

ACN

Acetonitrile

Acetonitril


10

GHPH Limit Of Detection

Giới hạn phát hiện

Maximum level

Lượng đối đa cho phép

S

Standard deviation

Độ lệch chuẩn

13

tR

Retentione time

Thời gian lưu

14

R

Correlation


Hệ số tương quan

15

Rev

Recovery

Độ thu hồi

16

Sac

Saccharin

Saccharin

17

Ace

Acesulfame potassium

Acesulfame kali

11

ML


12

3


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tiêu đề

Bảng

Trang

1

Bảng 2.1 Kí hiệu mẫu và vị trí lấy mẫu

31

2

Bảng 2.2 Sự biến động hàm lượng 2 chất tạo ngọt theo yếu tố
khảo sát

37

3


Bảng 2.3 Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều

37

4

Bảng 3.1

5

Bảng 3.2

6

Bảng 3.3 Kết quả xác định giới hạn phát hiện (LOD)

43

7

Bảng 3.4 Sự phụ thuộc diện tích peak vào nồng độ

44

8

Bảng 3.5 Kết quả khảo sát độ lặp lại trên nền mẫu thử (n=8)

46


9

Bảng 3.6 Kết quả khảo sát độ đúng trên nền mẫu thử (n=3)

47

10

Kết quả xác định hàm lượng saccharin và acesulfame
Bảng 3.7 kali trong thực phẩm truyền thống được chế biến từ hải
sản

48

11

Kết quả xác định hàm lượng saccharin và acesulfame
Bảng 3.8 kali trong thực phẩm truyền thống được chế biến từ thịt
và đậu

49

12

Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động
Bảng 3.9 hàm lượng saccharin trong thực phẩm truyền thống chế
biến từ hải sản theo vị trí lấy mẫu

50


Các thông số cơ bản ở tốc độ dòng khác nhau của
saccharin và acesunlfame kali

40

Các thông số cơ bản của quá trình tách saccharin và
acesulfame kali ở tỷ lệ pha động khác nhau

42

Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động
13

Bảng 3.10 hàm lượng saccharin trong thực phẩm truyền thống chế
biến từ thịt theo vị trí lấy mẫu

50

Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động
14

Bảng 3.11 hàm lượng saccharin trong thực phẩm truyền thống chế
biến từ đậu theo vị trí lấy mẫu

4

51


Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình

15

Bảng 3.12 của hàm lượng saccharin trong thực phẩm có nguồn gốc

52

từ hải sản theo vị trí lấy mẫu
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình
16

Bảng 3.13 của hàm lượng saccharin trong thực phẩm có nguồn gốc

53

từ thịt và đậu theo vị trí lấy mẫu
Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm
17

Bảng 3.14 lượng saccharin giữa các loại thực phẩm chế biến từ hải

55

sản
Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm
18

Bảng 3.15

lượng saccharin giữa các loại thực phẩm chế biến từ thịt


56

Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm
19

Bảng 3.16

20

Bảng 3.17

lượng saccharin giữa các loại thực phẩm chế biến từ đậu
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều sự biến động hàm
lượng saccharin theo nguồn gốc khác nhau

57

58

Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình
21

Bảng 3.18 của hàm lượng saccharin trong thực phẩm theo nguồn
gốc khác nhau

5

58



DANH MỤC CÁC HÌNH
Tiêu đề

STT

Hình

1

Hình 1.1

Giới thiệu hệ thống HPLC

20

2

Hình 1.2

Sắc đồ hai cấu tử A và B

22

3

Hình 3.1

Sắc ký đồ của hỗn hợp saccharin và acesulfame kali ở
tốc độ 0,6ml/phút


38

4

Hình 3.2

5

Hình 3.3

Sắc ký đồ của hỗn hợp saccharin và acesulfame kali ở
tốc độ 0,8ml/phút
Sắc ký đồ của hỗn hợp saccharin và acesulfame kali ở
tốc độ 1,0ml/phút

Trang

39

39

Sắc ký đồ hỗn hợp sacccharin và acesunlfame kali
6

Hình 3.4

7

Hình 3.5


8

Hình 3.6

Đường chuẩn của saccharin

44

9

Hình 3.7

Đường chuẩn của acesulfame kali

45

10

Hình 3.8

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng của
saccharin trong ruốc và tôm chua

55

11

Hình 3.9

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng của

saccharin trong nem và chả

56

12

Hình 3.10

với tỷ lệ pha động [40:60]

41

Sắc ký đồ hỗn hợp sacccharin và acesunlfame kali
với tỷ lệ pha động [80:40]

41

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng của
saccharin trong mè xửng và chè

57

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng saccharin
13

Hình 3.11

trung bình trong thực phẩm có nguồn gốc khác nhau

6


59


MỞ ĐẦU
Sự phát triển kinh tế - xã hội luôn đi đôi với nhu cầu nâng cao chất lượng
cuộc sống của con người, trong đó có nhu cầu tiêu dùng các loại thực phẩm an
toàn. Hiện nay, các thực phẩm có vị ngọt như chè, bánh kẹo, nước ngọt, các loại
mứt hoa quả,… là thực phẩm phổ biến được người tiêu dùng sử dụng trong ăn
uống hằng ngày. Ngoài vị ngọt có giá trị dinh dưỡng thì đa phần các vị ngọt khác
đều do các chất tạo ngọt không có giá trị dinh dưỡng tạo nên. Khi sử dụng thực
phẩm có hàm lượng chất tạo ngọt quá liều lượng có thể gây ảnh hưởng sức khỏe
cho người tiêu dùng.
Việc sử dụng các chất tạo ngọt tổng hợp có trong danh mục phụ gia được
phép sử dụng trong thực phẩm với hàm lượng nằm khoảng giới hạn quy định thì
không gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Ngược lại khi sử dụng
chúng quá liều lượng thì có thể gây ngộ độc hóa học, và là nguyên nhân gây ra
nhiều chứng bệnh khác nhau[6]. Tuy nhiên tại nhiều cơ sở sản xuất thực phẩm,
người ta thường thêm chất tạo ngọt tổng hợp như acesulfam kali, aspartam,
saccharin,.. với những lượng khác nhau, có thể vượt quá giới hạn cho phép để tăng
vị ngọt, tạo hương vị thơm cho sản phẩm nhằm mang lợi nhuận nhiều hơn[4]. Vì
vậy việc phân tích và đánh giá hàm lượng của chúng có trong thực phẩm là nhiệm
vụ vô cùng cấp bách và cần thiết.
Theo Quyết định của Bộ Y tế về việc ban hành “Quy định danh mục các chất
phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm”, số 3742/2001/QĐ – BYT, tháng 8
năm 2001[4], danh mục các chất tạo ngọt tổng hợp gồm có manitol, acesulfame
kali, aspartam, isomalt, sucralozơ, sorbitol, saccharin…Trong đó hàm lượng
saccharin và acesulfam kali sử dụng khá phổ biến trong việc chế biến thực phẩm.
Nhằm nâng cao hiệu quả công tác kiểm tra chất lượng các loại thực phẩm
chế biến ở tỉnh Thừa Thiên Huế, từ đó đảm bảo an toàn thực phẩm cho người tiêu

dùng. Vì vậy chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “Phân tích và đánh giá hàm
lượng một số chất tạo ngọt trong thực phẩm truyền thống ở tỉnh Thừa Thiên Huế”
với mục đích sau:

7


- Xác định hàm lượng chất tạo ngọt trong các loại thực phẩm truyền thống
như: sản phẩm từ đậu, từ thịt lợn và từ hải sản.
- Đánh giá mức độ sử dụng chất tạo ngọt trong các thực phẩm truyền thống, từ
đó đưa ra khuyến cáo và một số giải pháp nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm.

8


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu về phụ gia thực phẩm
1.1.1. Định nghĩa về phụ gia thực phẩm (PGTP) [1], [7], [10]
Theo Ủy ban Tiêu chuẩn thực phẩm Quốc tế (Codex Alimentarius Commisson
– CAC): PGTP là chất có hay không có giá trị dinh dưỡng, không được tiêu thụ
thông thường như một thực phẩm và cũng không được sử dụng như một thành phần
của thực phẩm. Việc bổ sung chúng vào thực phẩm là để giải quyết mục đích công
nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải
thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó. Phụ gia thực phẩm không
bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì
hay cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm.
Theo tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and
Agriculture Organization of the United Nations – FAO): PGTP là chất không dinh

dưỡng được thêm vào các sản phẩm với các ý định khác nhau. Thông thường các
chất này có hàm lượng thấp, dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị
cũng như bảo quản sản phẩm.
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): PGTP là những chất không được coi là
thực phẩm hoặc một thành phần của thực phẩm. Phụ gia thực phẩm có ít hoặc
không có giá trị dinh dưỡng, được chủ động cho vào với mục đích đáp ứng yêu cầu
của công nghệ trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bao gói, vận chuyển, bảo
quản thực phẩm. Phụ gia thực phẩm không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất
bổ sung vào thực phẩm với mục đích tăng thêm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.
Từ xưa đến nay, các loại gia vị tự nhiên được sử dụng nhiều trong chế biến
thông dụng như: hành, gia vị ớt, hạt tiêu tạo vị cay, cà chua tạo vị chua - ngọt, củ
cải tạo vị đắng. Đến năm 1990 từ vanille, tinh dầu chanh, cam, bạc hà được chiết
xuất từ thực vật, còn chất hương liệu khác sử dụng trong thực phẩm đều đã được
tổng hợp. Ngày nay, nhờ tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhất là ngành công nghiệp
hóa học và ngành công nghiệp thực phẩm, phụ gia thực phẩm cũng gia tăng nhanh
chóng về chủng loại và số lượng.

9


1.1.2. Vai trò của PGTP [8]
Khoa học và công nghệ ngày càng phát triển giúp cho PGTP cũng đa dạng
hơn. Đến nay đã có hơn 2500 phụ gia đã được sử dụng trong công nghệ thực phẩm
góp phần quan trọng trong việc chế biến thực phẩm.
Phụ gia thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thực
phẩm:
- Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm,
giúp nhà máy có thể hoạt động quanh năm, sản phẩm được phân phối trên toàn thế
giới.
- Cải thiện được tính chất của sản phẩm: PGTP được bổ sung vào thực phẩm

nhằm làm thay đổi tính chất cảm quan như cấu trúc, màu sắc, độ đồng đều,… của
sản phẩm.
- Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng.
- Góp phần làm đa dạng hóa các thực phẩm: cùng với sự xuất hiện của PGTP
thức ăn nhanh, thức ăn ít năng lượng, các thực phẩm thay thế khác cũng ra đời và
phát triển để đáp ứng nhu cầu ăn uống ngày càng đa dạng của con người.
- Nâng cao chất lượng sản phẩm: các chất màu, chất mùi, chất tạo vị làm gia
tăng tính hấp dẫn của sản phẩm.
- Đơn giản hóa các công đoạn sản xuất: việc sử dụng các hợp chất bóc vỏ
trong chế biến các loại củ giúp rút ngắn thời gian bóc vỏ.
1.1.3. Chức năng của nhóm phụ gia cho phép sử dụng trong thực phẩm [7], [10]
Theo Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (CAC), PGTP được chia làm 23
nhóm dựa trên mục đích sử dụng của chất phụ gia. Tùy theo tình hình của mỗi nước
mà cơ quan quản lý về an toàn thực phẩm quy định danh mục riêng áp dụng cho quốc
gia đó. Các chất phụ gia chứa chức năng cụ thể đảm bảo các nguyên tắc sau:
- Tất cả các phụ gia thực phẩm dù trong thực tế đang sử dụng hoặc sẽ được đề
nghị đưa vào sử dụng phải được tiến hành nghiên cứu về độc học hoặc bằng việc
đánh giá và thử nghiệm mức độc hại, mức độ tích lũy, tương tác hoặc các phản ứng
tiềm tàng của chúng theo phương pháp thích hợp.

10


- Chỉ có phụ gia thực phẩm đã được xác nhận bảo đảm độ an toàn theo quy
định, không gây nguy hiểm cho sức khỏe người tiêu dùng ở tất cả các liều lượng
được đề nghị mới cho phép sử dụng.
- Các phụ gia thực phẩm đã được xác nhận vẫn cần xem xét, thu thập những
bằng chứng thực tế chứng minh không có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người
tiêu dùng ở ML (maximun level) đã đề nghị, vẫn phải theo dõi liên tục và đánh giá lại
về tính độc hại bất kể thời điểm nào cần thiết khi những điều kiện sử dụng thay đổi và

các thông tin khoa học mới.
- Tại tất cả các lần đánh giá, phụ gia thực phẩm phải phù hợp với các yêu cầu kỹ
thuật đã được phê chuẩn, nghĩa là các phụ gia thực phẩm phải có tính đồng nhất, tiêu
chuẩn hóa về chất lượng và độ tinh khiết đạt các yêu cầu kỹ thuật theo CAC.
- Các phụ gia thực phẩm chỉ được sử dụng khi đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Không làm thay đổi chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm.
+ Cung cấp thành phần hoặc các kết cấu cần thiết cho thực phẩm được sản xuất
phục vụ đối tượng có nhu cầu đặc biệt.
+ Tăng khả năng duy trì chất lượng, tính ổn định của thực phẩm hoặc các thuộc
tính cảm quan của chúng nhưng phải đảm bảo không làm thay đổi bản chất, thành
phần hoặc chất lượng của thực phẩm.
+ Hỗ trợ quy trình chế biến, bao gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm, phải
bảo đảm rằng phụ gia không được dùng để “cải trang”, “che giấu” các nguyên liệu hư
hỏng hoặc các điều kiện thao tác kỹ thuật không phù hợp (không đảm bảo vệ sinh)
trong quá trình sản xuất chế biến thực phẩm.
- Việc chấp nhận hoặc chấp nhận tạm thời một chất phụ gia thực phẩm để đưa
vào danh mục được phép sử dụng cần phải: Xác định mục đích sử dụng cụ thể, loại
thực phẩm cụ thể và dưới các điều kiện nhất định; Hạn chế sử dụng càng nhiều càng
tốt đối với những thực phẩm đặc biệt dùng cho các mục đích đặc biệt, với mức thấp
nhất có thể đạt được hiệu quả mong muốn (về mặt công nghệ); Đảm bảo độ tinh khiết
nhất định và nghiên cứu những chất chuyển hóa của chúng trong cơ thể; Khi phụ gia
dùng để chế biến thực phẩm cho nhóm người tiêu dùng đặc biệt thì cần xác định liều
tương ứng với nhóm người đó.

11


1.1.4. Thực trạng quản lý sử dụng phụ gia thực phẩm[7], [10]
Nguồn phụ gia thực phẩm được sử dụng để sản xuất và chế biến thực phẩm
hiện nay ở nước ta chủ yếu là nhập khẩu. Tuy nhiên, hiện tượng nhập lậu phụ gia

thực phẩm vẫn đang xảy ra, gây khó khăn cho các cơ quan chức năng trong việc
kiểm soát chất lượng. Phụ gia được bán ra tại các cửa hàng hầu hết đều là những
mặt hàng đã được công bố chất lượng, tuy vậy tại một số cơ sở kinh doanh phụ gia
vẫn còn tồn tại tình trạng kinh doanh phụ gia không rõ nguồn gốc, bao gói, nhãn
mác của phụ gia không đúng quy định, ngoài danh mục của Bộ Y tế. Việc quản lý
an toàn vệ sinh thực phẩm đối với chất phụ gia, chất hỗ trợ chế biến, chất tạo ngọt
thực phẩm còn bất cập: việc thanh tra, kiểm tra, xử lý vi phạm chưa thường xuyên;
phương tiện, trang thiết bị kiểm tra còn hạn chế. Tình trạng mua bán, sử dụng các
chất phụ gia như chất tạo ngọt, chất bảo quản không rõ nguồn gốc, ngoài danh mục
cho phép sử dụng còn phổ biến ở các cơ sở kinh doanh nhỏ.
1.1.5. Tác động bất lợi của PGTP [7], [10]
Bên cạnh những tác động có lợi, PGTP cũng tác động bất lợi đến sức khỏe
người tiêu dùng. Đây là một vấn đề phức tạp và nhiều nhà khoa học vẫn đang tranh
luận về sự an toàn của các chất PGTP. Các tác hại của PGTP gồm:
- Ngộ độc cấp tính: có thể gây mẫn cảm như ngứa, sưng phù, nóng bừng mặt,
cứng gáy, chóng mặt, tê lưỡi, nhức đầu, buồn nôn…
- Ngộ độc mãn tính: dù dùng liều nhỏ, nếu thường xuyên, một số PGTP tích
lũy trong cơ thể có thể gây mất cảm giác ngon miệng, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc,
suy thận mãn tính, da xanh xao, động kinh, thiếu máu, suy tim, suy gan, suy thận,
tiểu đường, nguy cơ hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai. Khi phát
hiện một chất PGTP nào gây ra ung thư cho vật thí nghiệm, nó sẽ bị cấm sử dụng
ngay tức khắc ở bất cứ liều lượng nào.
Ngoài ra, PGTP có thể ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm như phá hủy các
chất dinh dưỡng và các vitamin. Tác hại của PGTP còn do một số chất thêm vào thực
phẩm để bảo quản hoặc tăng sức hấp dẫn, mặc dù chúng chưa có trong danh mục cho
phép của Bộ Y tế hoặc đã bị cấm. Hầu hết các chất đó đều có hại đến sức khỏe con
người, thậm chí có thể gây ung thư, quái thai,…

12



1.2. Chất tạo ngọt
1.2.1. Tổng quan về chất tạo ngọt [10]
Chất tạo ngọt là phụ gia thực phẩm được sử dụng khá phổ biến trong công
nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm. Chất tạo ngọt có nhiều loại ứng với cấu trúc
và tính chất hóa học khác nhau.
Đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng
tạo vị ngọt, chúng được chiết tách từ thực vật hoặc sản xuất bằng phương pháp tổng
hợp. Tuy nhiên, chỉ vài phụ chất được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm.
Tùy vào quy định của mỗi quốc gia, mà danh mục các chất tạo ngọt cho phép sử
dụng có thể khác nhau.
Có nhiều phương pháp phân loại các chất tạo ngọt. Theo Branen và cộng sự
(1989), các chất tạo ngọt có thể chia thành hai nhóm: có giá trị dinh dưỡng và
không có giá trị dinh dưỡng (xem phụ lục 4).
 Vấn đề sử dụng chất tạo ngọt trong thực phẩm hiện nay
Phụ gia thực phẩm nói chung và chất tạo ngọt nói riêng được sử dụng trong rất
nhiều loại thực phẩm nhằm hoàn thiện và tăng tính hấp dẫn của sản phẩm. Trong
đó, các chất tạo ngọt tổng hợp phổ biến bao gồm acesulfame kali, aspartam, sodium
cyclamate và saccharin đều được phép sử dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới. Các
chất này được quy định như PGTP theo Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm
Hoa Kỳ và cần phải được phê chuẩn về sự an toàn trước khi đưa ra thị trường.
Acesulfame kali và aspartam cũng được phép sử dụng tại Anh. Tuy nhiên, các sản
phẩm có chất này phải thực hiện yêu cầu ghi nhãn đặc biệt.
Ở Việt Nam, do giá thành rẻ và độ ngọt cao nên các chất tạo ngọt acesulfame
kali, aspartam, cyclamate và saccharin được bán nhiều tại các chợ đầu mối và các
chợ nhỏ. Chúng được sử dụng nhiều trong các sản phẩm đóng chai, đóng hộp có
thông tin về các chất tạo ngọt được ghi trên nhãn, ngoài ra chúng còn được sử dụng
tại nhiều hàng quán vỉa hè, tiểu thương vẫn dùng loại đường hóa học này để chế
biến thức ăn, nấu chè, luộc bắp hay ngâm trái cây để tăng vị ngọt và không được
kiểm soát chặt chẽ.


13


Như vậy, các chất tạo ngọt được sử dụng khá rộng rãi tại Việt Nam, tuy nhiên
các cơ quan chức năng cần quản lý chặt chẽ hơn trong quá trình sử dụng để chúng
đảm bảo an toàn sức khỏe cho người tiêu dùng.
1.2.2. Tổng quan saccharin [26]
 Cấu tạo
Công thức cấu tạo:

Saccharin có công thức hóa học là C7H5NO3S, danh pháp quốc tế là 1-dioxo1,2-benzothiazol-3-1; tên gọi khác là benzoic sunfimit hoặc octho- sunphobenzamit.
Vào năm 1878, khi nghiên cứu về các dẫn xuất trong than đá tại phòng thí
nghiệm, tình cờ giáo sư Constantine Fahlberg và giáo sư Ira Remsen đã phát hiện ra
vị ngọt của chất bám trên tay khi ăn bánh mỳ do không rửa sạch tay sau khi thí
nghiệm. Đến năm 1879 và năm 1880 họ đã chính thức công bố phát hiện và đặt tên
cho chất ngọt này là saccharin.
 Tính chất:
-

Khối lượng phân tử: 183,17g/mol

-

Tỷ trọng: 0,828g/cm3

-

Nhiệt độ nóng chảy: 228,8 – 229,7oC


-

Độ hòa tan trong nước: 1g/270ml nước
Bột saccharin kết tinh có màu trắng, tan ít trong nước và ête, nhưng dạng muối

natri và canxi của nó thì dễ tan. Saccharin ổn định trong môi trường axit, nhưng lại
không có phản ứng gì với các thành phần trong thực phẩm nên nó thường được
dùng nhiều trong đồ uống, nước ngọt. Ở nhiệt độ cao saccharin vẫn giữ được độ
ngọt vốn có, có thể thay thế tối đa là 25% lượng đường saccharose nên cũng được
sử dụng trong sản xuất bánh, mứt, kẹo cao su, hoa quả đóng hộp, kẹo, bánh tráng
miệng,…

14


Saccharin có độ ngọt cao gấp 200 - 700 lần những loại đường tự nhiên, nhưng
nó có nhược điểm lớn là có hậu vị cay và đắng cùng với mùi kim loại nhất là khi
nồng độ cao. Vì vậy saccharin thường được kết hợp với các loại đường khác như
đường cyclamate và aspartame với nồng độ thấp, để bổ trợ và khắc phục nhược
điểm này, cũng như nhiều chất ngọt thay thế khác saccharin không bị hấp thu bởi hệ
tiêu hóa, không gây ảnh hưởng tới hàm lượng insulin trong máu, không tạo năng
lượng. Vì vậy saccharin được xếp vào nhóm chất ngọt không calo, còn được sử
dụng trong cả những sản phẩm mỹ phẩm, vitamin và dược phẩm.
 Vai trò
Được sử dụng để tạo vị ngọt hay che giấu mùi vị trong thức ăn, đồ uống, kem
đánh răng, nước súc miệng. Nó thường được sử dụng ở nồng độ 0,02 - 0,5%. Phản
ứng bất lợi do saccharin đã được ghi nhận: mề đay, nhạy cảm với ánh sáng, hằng
ngày không nên đưa vào cơ thể một lượng saccharin dưới dạng muối (natri, kali)
lớn hơn 5mg/kg trọng lượng
1.2.3. Tổng quan acesulfame kali [25]

 Cấu tạo:

Acesulfame kali có công thức hóa học là C4H4KNO4S, danh pháp quốc tế là
Potassium-6-methyl-2, 2-dioxo-oxathiazin-4-olate.
Năm 1967: Được nhà hóa học người Đức Karl Clauss phát hiện.
 Tính chất:
-

Khối lượng mol: 201,24 g/mol

-

Điểm nóng chảy: 225oC

-

pH: 2 - 10

-

Trạng thái: dạng tinh thể màu trắng, không mùi
Độ ngọt: Acesulfame kali ngọt gấp 180 - 200 lần đường saccharose. Vị ngọt

bắt đầu nhanh và hậu vị không kéo dài. Giống saccharin, nó có hậu vị đắng nhẹ, đặc

15


biệt khi ở nồng độ cao. Acesulfame kali thường được dùng kết hợp với các chất tạo
ngọt khác như aspartame, sucralose. Sự kết hợp này giúp tạo ra vị giống với đường

hơn vì mỗi chất tạo ngọt sẽ che đi hậu vị của những chất khác.
Tính ổn định: Acesulfame kali ổn định dưới tác dụng của nhiệt, ngay cả
trong điều kiện có tính axit hoặc kiềm mạnh, nó được phép dùng trong các sản
phẩm nướng hay các sản phẩm yêu cầu hạn sử dụng dài. Hợp chất có độ ổn định
cao trong môi trường lỏng.
Độ hòa tan: Tan tốt trong nước, một lít nước ở 200C có thể hòa tan được
270g acesulfame kali.
 Vai trò
Được sử dụng để tạo vị ngọt trong thức ăn, đồ uống, dược phẩm nhằm tăng
cường vị và che dấu những vị khó chịu. Thường được dùng phối hợp với các chất
ngọt tổng hợp khác như aspartam, cyclamat. Không được chuyển hóa trong cơ thể
và nhanh chóng đào thải ra khỏi cơ thể. Hằng ngày không nên đưa vào cơ thể một
lượng lớn hơn 15mg/kg trọng lượng.
1.2.4. Tổng quan về phương pháp phân tích saccharin và acesulfame kali [13]
1.2.4.1. Các phương pháp và xu hướng nghiên cứu trong nước
Hiện nay, tùy thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất mà các phòng thí nghiệm
có thể tiến hành phân tích chất tạo ngọt theo các phương pháp khác nhau. Một số
phương pháp phổ biến có thể kể đến như quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, điện
di mao quản vùng CZE, sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC. Trong đó phương pháp
quang phổ UV-VIS tuy có thể dùng để định hướng riêng các chất nhưng có nhược
điểm là khó phân biệt phổ của các chất khi có lẫn các chất cản trở như: chất bảo
quản, các loại đường, phẩm màu,… nên hiện nay ít sử dụng. Trong đó phương
pháp HPLC có độ chính xác và độ chọn lọc rất cao nên được các cơ sở thí nghiệm
tin dùng.
1.2.4.2. Các phương pháp trên thế giới
Phương pháp HPLC là kỹ thuật phân tích phù hợp cho việc xác định đồng thời
một số các chất ngọt tổng hợp và đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Vậy nên
trong mục này chỉ đề cập tới những công trình nghiên cứu tiêu biểu.

16



 Phương pháp quang phổ UV-VIS (Phương pháp chung cho các đồ uống
không cồn)
+ Nguyên tắc: Saccharin được trích ly từ một lượng mẫu axit hóa với diethyl
ete. Các dung môi được loại bỏ và dung dịch còn lại được đồng hóa bởi axit HCl,
sau đó được sử lý bằng thuốc thử Nessler và đo độ hấp thụ quang của sản phẩm ở
bước sóng 425nm.
+ Quy trình: Thêm 2ml dung dịch HCl vào 50g mẫu. Trích ly với 50ml diethyl
ete (3 lần). Lọc dung dịch trích ly vào bình tam giác 250ml sạch và làm bay hơi
dung môi. Thêm 6ml HCl và 5ml nước cất và cho bay hơi khoảng 1ml trong chậu
nước nóng. Một lần nữa thêm 6ml HCl và 5ml nước cất cho bay hơi khoảng 1ml.
Pha loãng dung dịch thành 50ml với nước cất. Hút 2ml dung dịch này vào bình định
mức 25ml. Thêm 1ml thuốc thử Nessler và dùng nước cất định mức đến vạch.
Tương tự hút 0,5; 1; 2; 3 và 4ml dung dịch chuẩn (200mg/ml) vào bình định mức
25ml và tạo màu với thuốc thử Nessler. Đo độ hấp thụ quang của mẫu tại bước sóng
425nm. Từ đó tính hàm lượng sacccharin trong mẫu từ đồ thị hiệu chuẩn.
 Phương pháp điện di mao quản
Tách và sử dụng chất tạo ngọt tổng hợp sử dụng điện di mao quản là phương
pháp thực hiện nhanh và đơn giản có thể kể đến một số công trình nghiên cứu đã
được triển khai thành công trên hệ thống này trong việc xác định các chất ngọt tổng
hợp như sau:
Phương pháp xác định đồng thời aspartame, cyclamate, saccharin, acesulfame
kali trong đồ uống và các chất làm ngọt bằng điện di mao quản với dectector độ dẫn
của các tác giả Anna Beatriz Bergamo, Jose Alberto Fracassi Du Silva, Dosil
Pereiru De Jesus. Trong công trình nghiên cứu này tác giả đã sử dụng dung dịch
đệm tris(hydroxymethyl)aminomethane 100mmol.L-1 (TRIS) và

histidine(His)


10mmol.L-1, với thời gian phân tích các mẫu trong vòng 6 phút, và hiệu suất thu hồi
các chất trong khoảng 94 -108%.
 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là kỹ thuật có độ chính xác độ, độ
chọn lọc rất cao nên được sử dụng rất nhiều ở các nước trên thế giới. Một số công
trình tiêu biểu của các tác giả:

17


Xác định đồng thời 9 chất tạo ngọt nhân tạo có nồng độ cao trong thực phẩm
(Aspartame, saccharin, acesulfame kali, alitame, axit cyclamic, neotame,
hydrochlcone, sucraloze, neohesperidine) bằng phương pháp HPLC của các tác giả
Andrzej Wasik, Josephine McCourt, Manuela Buchgraber, phương pháp có độ
chính xác tốt với hiệu suất thu hồi trong khoảng 93 – 109%, LOD dưới 15 µg.g-1 và
LOQ dưới ug.g-1.
Phương pháp HPLC cũng được các tác giả Chigusa Kobayashi, Mitsuo
Nakazoto, Hirofumi Ushiyama, Yuka Kawai, Yukinari Tateshi, Kazuo Yasuda
sử dụng để xác định đồng thời 5 chất tạo ngọt: slitame (AL), acesulfame kali
(Ace kali), saccharin (Sac), aspartam (Asp) và dulcin (DU) trong rất nhiều loại
thực phẩm khác nhau. Độ thu hồi của các chất tạo ngọt trong mẫu thức ăn
khoảng 77 ÷ 102%, giới hạn phát hiện là 10ppm. Với Tetra n-butylammonium
bromide và đệm photphat pH = 5,0 được thêm vào dung dịch hỗn hợp, sau đó
cho chảy qua cột C18 và được rửa bằng nước và hỗn hợp methanol – nước
(45:55). Các chất tạo ngọt này được tách trên cột ODS-2 với pha động là
methanol – nước (1:3), bao gồm 0,01 mol/l tetra-n-propylammonium hydroxide
được điều chỉnh đến pH = 3,5 với axit photphoric và được phát hiện ở bước
sóng 210nm.
1.3. Giới thiệu về phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp HPLC [9]

Nguyên tắc của phương pháp HPLC là quá trình tách các chất ở trạng thái lỏng
dựa trên sự phân bố liên tục các chất lên 2 pha: Một pha đứng yên có khả năng hấp
phụ chất phân tích gọi là pha tĩnh; một pha di chuyển qua pha tĩnh để mang chất
phân tích ra khỏi cột tách gọi là pha động. Do các chất phân tích có ái lực khác nhau
với pha tĩnh nên chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và được tách ra khỏi nhau.
1.3.2. Cơ sở của phép sắc ký lỏng hiệu năng cao [11], [14], [16], [17], [12]
* Giai đoạn tách
Thực hiện phép tách các chất ở trạng thái lỏng trong cột sắc ký dưới áp suất
cao (200500 atm). Vì vậy phải chuyển toàn bộ chất phân tích vào trong dung dịch
(thường là hòa tan trong dung môi làm pha động). Phương pháp này thích hợp cho

18


tách các chất có nhiệt độ sôi cao cũng như nhiệt độ sôi thấp (trừ những chất là thể
khí ở điều kiện thường).
Dùng thiết bị bơm mẫu để bơm chất phân tích vào đầu cột tách  chất phân
tích được hấp phụ trên bề mặt pha tĩnh.
Dùng bơm cao áp để bơm dung môi rửa giải qua cột (có thể là dung môi đơn
hoặc hỗn hợp các dung môi) để rửa giải chất phân tích ra khỏi cột (do lực liên kết
giữa các cấu tử chất phân tích với pha tĩnh khác nhau mà chúng tách ra khỏi nhau).
Kỹ thuật chạy sắc ký:
+ Kỹ thuật cố định pha động (giữ thành phần và vận tốc pha động không
đổi).
+ Kỹ thuật građient pha động (biến đổi pha động liên tục). Građient có thể là
từng bậc hoặc liên tục tùy thuộc vào mẫu phân tích và thành phần pha động sao cho
quá trình tách sắc ký xảy ra hoàn toàn.
* Giai đoạn phát hiện và xử lý kết quả phân tích
Các chất phân tích sau khi tách ra khỏi nhau được phát hiện nhờ 1 bộ dò gọi là
detectơ.

Việc ghi nhận và xử lý kết quả được thực hiện nhờ máy tính chuyên dụng, kết
quả cho một sắc ký đồ trong đó chứa các thông tin cần thiết: thời gian lưu, diện tích
và chiều cao peak, hệ số phân giải, hệ số đối xứng,…
+ Với 1 chất sẽ có 1 thời gian lưu đặc trưng cho chất đó nên ta có thể căn cứ
vào tính chất này để phân tích định tính.
+ Độ lớn peak được đặc trưng bằng diện tích hay chiều cao, 2 đại lượng này tỉ
lệ với nồng độ chất phân tích trong 1 khoảng xác định nào đó, được sử dụng để định
lượng chất phân tích.

19


Hình 1.1. Giới thiệu hệ thống HPLC
 Các thông số của phương pháp sắc ký lỏng
+ Hệ số phân bố KD và cách xác định
Cấu tử A phân bố giữa pha động và tĩnh khi cân bằng được thiết lập:





As

Am

Hệ số phân bố được định nghĩa là tỉ số của nồng độ chất phân tích giữa hai pha:
KD =

[ As ]
[ Am ]


Trong đó : [Am ] là nồng độ chất phân tích trong pha động
[As ] là nồng độ chất phân tích trong pha tĩnh
Để cân bằng thiết lập nhanh một yêu cầu rất cần thiết là lớp pha tĩnh phải
mỏng, hệ số khuếch tán của chất phân tích trong pha tĩnh lớn hơn hệ số khuếch tán
trong pha động. Hệ số phân bố KD có thể được xác định theo phương pháp tính
bằng cách đo nồng độ chất phân tích trong pha động và nồng độ chất phân tích
trong pha tĩnh sau khi đã đạt cân bằng. Một cách gần đúng KD được xác định theo
công thức sau:
KD 

 M  M1  .V
M1.m

Trong đó: M là lượng chất ban đầu: mg
M1 là lượng chất phân tích còn lại sau khi tiếp xúc: mg
V là thể tích pha động: ml
m là lượng chất hấp thụ: g

20


+ Đĩa lý thuyết
Đĩa lý thuyết là phần nào đó của cột mà ở đó cân bằng được thiết lập. Theo
quan niệm của Martin và Synge, cân bằng được thiết lập nhanh chóng, tức thời. Tuy
nhiên điều này gặp khó khăn khi giải thích hiện tượng giãn rộng vùng mẫu, hiện
tượng peak sắc ký không cân đối. Amundson và Lapidus và sau đó là Van Deemter
cho rằng đĩa được cân bằng khi đạt cân bằng chuyển khối lượng chất tan từ pha
động vào pha tĩnh và ngược lại, từ đó tác giả đã đưa ra thuyết tốc độ.
Như vậy có thể nói rằng phần nhỏ của cột gọi là đĩa lý thuyết khi đạt được cân

bằng phân bố chất phân tích.
Gọi n là số đĩa lý thuyết,  là độ lệch chuẩn;  ~ n . Đối với cột sắc ký n
càng lớn peak càng hẹp, thời gian lưu tỷ lệ với số đĩa lý thuyết n, tR ~ n, nên ta có
thể viết:
n
t 
hay n   R 


n
 
tR

Mặt khác: w = 4  hay  

2

W
4

 t 
t 
Số đĩa lý thuyết có thể viết lại là: n  16  R   5,54  R 
W 
 W1/ 2 
2

2

+ Hệ số đối xứng Sa

Sa được xác định tại 10% chiều cao peak. Công thức tính : Sa= b/a
a là độ rộng nửa peak trước ở 10% chiều cao peak
b là độ rộng nửa peak sau ở 10% chiều cao peak được lựa chọn thường có giá
trị từ 0,8 – 1,2
+ Sắc đồ
Sắc đồ là sự biểu diễn sự phụ thuộc diện tích (S) hoặc chiều cao (h) tín hiệu đo
được có thể là độ hấp thụ quang, cũng có thể là độ dẫn điện hoặc là tần số xung điện
liên quan chặt chẽ tới nồng độ chất phân tích có trong mẫu và thời gian. Các tín hiệu
này được gọi là “peak” sắc ký. Để tính toán hàm lượng chất phân tích, tính diện tích
peak sắc ký là chính xác nhất. Ngày nay hầu hết các máy hiện đại đều được trang bị
các thiết bị tính diện tích của peak sắc ký một cách tự động.

21